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如何通过建筑减少碳足迹?贯穿建筑生命周期的三种方法

原创 零碳达人朝丽 零能耗与零碳建筑 2023-11-10 07:40 

建筑包含多个过程,从确定需求开始,然后通过深思熟虑的设计将其转变为适合居住的结构。从历史上看,资源开采和报废处理等与建筑相关的过程经常被忽视。然而,必须认识到建筑物的生命周期会对碳排放产生重大影响。强调可持续实践对于最大限度地减少我们的生态足迹并对地球产生积极影响至关重要。
减少二氧化碳排放的紧迫性存在于包括建筑在内的各个领域。为此,在处理施工过程时必须采用循环视角而不是线性视角。为了有效实现建筑脱碳,推广创新和可持续的解决方案至关重要,例如Holcim首创的解决方案,能够减少建筑物整个生命周期的碳排放。通过优化资源、使用 3D 打印技术、采用回收材料以及将自然融入城市环境,可以实现全球可扩展的建筑解决方案。在探索实现无二氧化碳建筑的各种可能性时,我们选择了提高能源效率、改造、新技术使用的方法,并为对自然和周围环境产生积极影响作出贡献。
用更少的资源建设更好的建筑
根据World GBC 的数据,目前,建筑物排放量占全球二氧化碳排放量的 39%。该足迹的三分之一来自施工阶段,其余部分则在使用中的建筑物中产生。为了提高经济效益、最大限度地减少浪费并提高环境可持续性,在施工过程中优化资源至关重要。这种方法可以带来更高质量的结构,同时减少自然资源的消耗和污染排放。通过这种方式,我们可以建设得更好,同时减少对环境的影响。

为了减少与混凝土相关的碳排放,有必要回到制造过程。一些现有的策略涉及减少水泥生产过程中的具体燃料消耗(混凝土制造的关键要素),或者对构成混凝土的材料提出新的建议,修改其成分以开发不同范围的低碳水泥,从而减少二氧化碳排放排放。这些低碳材料解决方案是通过使用替代材料(例如煅烧粘土)的绿色配方以及在制造过程中使用从材料的生命周期结束时衍生的替代燃料获得的。与标准类型的水泥相比,这些产品可减少至少 30% 的二氧化碳排放。它们目前用于多种高性能应用和项目,包括体育场、桥梁、水坝、高层建筑和其他具有特定技术要求的大型结构。

同样,低碳混凝土解决方案代表了建筑脱碳的绝佳机会。这种类型的混凝土是在当地生产的,并且完全可回收,从而实现了循环建筑。其中包括回收的建筑和拆除废物,将低碳足迹与循环效益相结合。与市场参考相比,它们的使用可以减少至少 30% 的二氧化碳排放量,而不会影响各种结构部件的性能,而不仅仅是住宅。它也可以像传统混凝土一样轻松处理、泵送和完成,并且适用于地基、柱子、梁、墙壁、车道和人行道等应用。
此外,当今不断发展的3D混凝土打印技术已成为一种工具,不仅提供了实现建筑解决方案的新方法,而且还提高了其性能并实现了更高效的施工,缩小了世界各地的基础设施差距。这些进步还意味着所使用的材料必须随着技术的发展及其具体要求而发展。通过优化材料的使用,3D 打印可以转化为更高效的建筑,更好地利用资源并减少对复杂结构的需求。

在水泥行业,已经开发出用于 3D 打印的先进砂浆,以简化大型项目的施工并改善物流。这些高度适应性的解决方案可满足特定要求并实现更智能的设计,在不影响性能的情况下将项目的材料使用量减少高达 50%。3D打印仅使用建筑所需的材料,先进的砂浆优化了材料的使用量并最大限度地减少了施工现场的错误,从而使大型项目的建设速度更快。
使建筑物可持续使用
可持续建筑的设计和建造重点关注能源效率、负责任的用水、隔热系统以及减少运营期间对环境影响的做法。据估计,到 2050 年,高达 80% 的当今建筑仍将继续使用,这凸显了采取尽量减少其影响并有助于空间能源效率、维修、翻新和恢复的做法的重要性。
为了提高能源效率,智能绝缘系统是提高建筑物性能和效率的有效策略。其中一种系统由完全可回收的矿物泡沫组成,该泡沫由水泥基浆料、水性泡沫以及封闭和分布的气泡组成。这使得它们能够适应不同的结构和气候条件,也是提高建筑围护结构效率的可行选择。通过使用Airium,可以限制环境足迹并降低加热和冷却成本。此外,由于它是矿物基的,因此不会排放挥发性有机化合物,从而改善室内空气质量。

作为半液体泡沫,Airium可以到达每个角落,并且当它变硬时,可以形成耐用且耐火的隔热解决方案,这也使其对昆虫和啮齿动物不利。此外,它具有低二氧化碳足迹的特点,适用于新建和翻新工程,涵盖天花板、墙壁、地板和砌块填充等元素。
屋顶解决方案在寻求更加可持续和节能的建筑方面也发挥着关键作用。Holcim为住宅屋顶解决方案提供可持续、高性能的木瓦,其设计持久且环境足迹更小,包括冰和水屏障。这些木瓦具有高性能、成本效益和循环性,因为塑料袋和轮胎在每个平均尺寸的屋顶中都得到了升级改造。对于商业屋顶解决方案,可以使用各种绿色和冷屋顶系统来提高城市地区的能源效率。它们在减少热岛效应方面发挥着关键作用,热岛效应在景观从绿色变为灰色的大城市中心很常见。

以植被为特色的绿色屋顶具有出色的隔热性能,可有效减少供暖和制冷需求,同时还可作为空气污染物的天然过滤器。相比之下,冷屋顶系统的设计目的是反射大部分太阳辐射,最大限度地减少建筑物的热吸收。在城市环境中,由于建筑物集中和绿化有限,气温可能会飙升,采用这些屋顶解决方案可以产生广泛而有益的影响。

除了屋顶解决方案外,在考虑建筑使用的可持续性以及将自然融入城市环境时,还有多种衬里解决方案可应对各种挑战,同时保持美观和性能。这些选择范围从花园池塘到灌溉水库和青贮饲料盖。此外,土工膜提供耐用的防水解决方案,适用于各种农业、工业和商业应用,提供快速、简单和安全的安装。衬里解决方案通过提供隔热、空气密封、湿度控制和耐用性,在提高建筑能源效率方面发挥着至关重要的作用,最终有助于减少能源消耗、降低水电费以及更加可持续和舒适的建筑环境。

长期保护建筑物是使其可持续使用的一个组成部分,符合资源和能源效率以及耐用性的原则。在这种情况下,防水解决方案包括在公共建筑和公园中提供功能性和高度装饰性目的的防护产品。其优点包括成本效益和易于安装,这是通过单组分或多组分系统中的多种涂层化学物质实现的,具有不同的安装和性能效率,最终减少了劳动力需求和成本。
推动循环建设

在建筑中使用回收和拆除废料对于促进环境可持续性和推动行业循环建筑至关重要。全世界的建筑和拆除活动每年产生数百万吨废物。Holcim 的目标是到 2025 年每年回收至少 1000 万吨建筑拆除材料。为了实现这一愿景,开发了ECOCycle(循环技术平台),在不影响性能的情况下将建筑拆除材料回收到新的建筑解决方案中。该系列包括水泥、混凝土和骨料等具有广泛应用的产品。所有这些产品均含有 10% 至 100% 的回收拆除材料。
例如,含有ECOCycle的水泥含有至少 10% 的回收拆除材料,从而形成了建筑的闭环。含有 ECOCycle 的混凝土适用于从建筑物到基础设施的广泛应用,并且在其生命周期结束时完全可回收利用。Holcim 的全球系列圆形骨料包含高达 100% 的建筑拆除材料,可用于从道路到地基的建筑应用。

Holcim 的循环技术平台可实现大规模循环建设,减少自然资源的使用并促进全球循环经济。它们对生物多样性、生态系统再生和对自然有利的未来做出积极影响,是通过将建筑拆除材料回收成建筑材料来实现的,从而减少自然资源的开采,减少送往垃圾填埋场的废物,并实施闭环系统在建筑领域,新结构是使用旧结构的回收材料建造的。

总体而言,基本策略是从不同角度联合努力,以实现对建筑脱碳的全球影响。当代工业中已经存在许多建筑解决方案,不可否认的是,其加工和使用的改进可以对我们的星球和人们的生活质量产生重大影响。全球建筑脱碳之旅是一项多方面的努力,需要建筑师和设计师之间的合作、Holcim等公司的创新、教育和宣传。通过联合各方力量并采用可持续建筑解决方案,我们可以对我们的星球和建筑环境产生重大而积极的影响,提高当代人和子孙后代的生活质量。

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