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      世界上現(xiàn)在有52%的人口居住在城市，而絕大部分的建筑都是新建筑革命時(shí)代之后建造的。新建筑革命所帶來的這種遺產(chǎn)，使得建筑結(jié)構(gòu)簡潔，且更加注重功能，雖滿足了人民的基本居住需要，但卻絲毫沒有憐憫地球會(huì)因此受到哪些負(fù)面影響。根據(jù)國際能源署提供的數(shù)據(jù)，建筑全生命周期產(chǎn)生的碳排放無論怎么算都占到碳排放總量的40%以上，即人類活動(dòng)所造成的溫室氣體排放量中，建筑行業(yè)占到其中的40%，而這個(gè)比例在我國則達(dá)到了50%。

圖源：《中國建筑能耗研究報(bào)告（2020）》

      我國與全世界其它國家建筑最主要的一個(gè)區(qū)別就是我國建筑用鋼筋混凝土比例更高，因此，不論是從建筑全生命周期產(chǎn)生的碳排放還是運(yùn)行期間產(chǎn)生的碳排放，我國建筑的碳排放比例都是全球最高的國家之一。由此可見，碳中和建筑在我國的“雙碳戰(zhàn)略”中應(yīng)該發(fā)揮最重要作用。

      從全生命周期考慮，如果全國所有的建筑都能實(shí)現(xiàn)碳中和，那么“碳中和建筑”就能為“雙碳目標(biāo)”的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)一半的力量，顯然沒有一個(gè)行業(yè)的減碳量能夠與之比較。因而，從減碳總量上看這一場新運(yùn)動(dòng)將是建筑近代史上又一次偉大的轉(zhuǎn)變。

     近代建筑史上第一次偉大轉(zhuǎn)變是十九世紀(jì)初葉，從“古典建筑”轉(zhuǎn)向“現(xiàn)代建筑”，人們稱之為“新建筑運(yùn)動(dòng)”。但是今天我們討論的“碳中和建筑”將成為第二次現(xiàn)代建筑的革命，在這場革命中，可以將各種各樣的可再生能源組合到建筑中，例如太陽能光伏、地源熱泵、空氣源熱泵、屋頂風(fēng)機(jī)和電梯下降能等利用組合。在建筑表皮裝太陽能光伏板和屋頂裝風(fēng)力發(fā)電裝置，與建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配，將建筑頂部結(jié)構(gòu)設(shè)置為朝陽面斜坡，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得這一結(jié)構(gòu)變化可額外獲得30%的太陽能，而且這個(gè)結(jié)構(gòu)如果產(chǎn)生風(fēng)壓，風(fēng)速也會(huì)提高50%。由于風(fēng)能發(fā)電量與風(fēng)速的三次方成正比，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，只需做一些適當(dāng)?shù)淖兓涂梢蕴嵘L(fēng)能的發(fā)電量一倍以上。另外，建筑還可與立體園林組合，使得綠化率達(dá)到150%，這種建筑即使是高層建筑也能產(chǎn)生豐富的生物量，每年可產(chǎn)生大量的生物質(zhì)燃料。

立體園林建筑

      如此一來，通過把太陽能、地源熱泵、空氣源熱泵、風(fēng)能、生物質(zhì)能源等可再生能源與建筑物進(jìn)行合理的組合利用，在使建筑成為能源的分配器的同時(shí)更能使建筑成為產(chǎn)能單位。

      淺層地?zé)崮埽諝庠礋岜谩⑸顚拥責(zé)嵩丛诮ㄖ系膽?yīng)用都屬于“低品質(zhì)的能源”，因?yàn)檫@些能源最高溫度往往都是在100攝氏度上下，而高品質(zhì)能源例如電能是可以長距離輸送和高效轉(zhuǎn)換的能源。這些高品質(zhì)能源一旦與峰電交易、碳交易相結(jié)合，就可以為用戶帶來足量的現(xiàn)金流。建筑物產(chǎn)生的綠色電力可以高效轉(zhuǎn)化為其它類別的能源，這樣的高品質(zhì)能源不僅可以長距離輸送，也可以很方便的儲存。低品質(zhì)能源可在建筑內(nèi)作為制冷或供暖充分應(yīng)用，而高品質(zhì)能源則可以作為電網(wǎng)的調(diào)峰能源適時(shí)交易出售。如果每一個(gè)建筑都能實(shí)現(xiàn)碳中和，那么整個(gè)城市碳中和就能順理成章地完成?？偟膩碚f，在“建筑結(jié)構(gòu)”的革命上，首先應(yīng)該考慮盡可能充分利用就地產(chǎn)生的低品質(zhì)能源，輸出和交易高品質(zhì)能源。除此之外，“碳中和建筑”必然也是一種氣候適應(yīng)性建筑，這就要求“碳中和建筑”需像鳥的羽毛一樣，根據(jù)自然氣候進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)變化。