零碳独栋住宅生命周期环境影响及成本分析

摘要

降低建筑行业碳排放是实现碳中和目标的重要举措．为避免环境负担转移、市场推广困难等问题，应从生命周期视角研究零碳建筑，并综合考虑建筑的环境和经济效益．本研究对中国国际太阳能十项全能竞赛作品R-CELLS这一针对严寒地区设计的零碳独栋住宅实例进行了相对完整的生命周期环境影响和成本评价，并依据评价结果调整建筑配置以提升市场推广潜力．结果表明，通过被动式设计，R-CELLS建筑本体能效达到了近零能耗标准，其光伏发电量为用电量的5倍，并选用环境友好型材料以降低碳排放，建筑预期将在运行7年和15年后分别偿还碳排放和一次能源消耗，最终实现生命周期负碳排放和正能源，环境效益突出．R-CELLS建筑初始成本为2.38万元/m~2，为了增加市场吸引力，研究分析R-CELLS的环境影响和成本构成，以在建筑生命周期(50年)内实现零碳排放和零一次能耗为前提，提出了两种减配方案：当仅调整可再生能源系统时，建筑初始成本降至2.25万元/m~2；调整全部构件系统时，建筑初始成本降至1.03万元/m~2．第2种减配方式对建筑经济效益提升显著．根据计算结果，结合相关研究综述，讨论了我国零碳建筑隐含碳排放限值的设置；对权衡环境和经济效益的零碳建筑决策方法提出建议，为未来零碳建筑性能评估和方案比选等提供了参考．

关键词

零碳建筑 / 生命周期评价 / 生命周期成本 / 中国国际太阳能十项全能竞赛