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温室气体的特征合集13篇

时间:2023-12-27 14:49:22

温室气体的特征

温室气体的特征篇1

科学研究对自然现象的认识往往是以自然观作为预设前提的,在这样的基础上产生相应的科学认识的方法论原则和具体实践方案,在“螺旋上升”的往复认识中逐步完善对自然现象和过程的系统认识。对水库温室气体效应的认识亦有赖于此。

设计客观合理的水库温室气体监测方案,需要充分认识水库生态系统特征及其碳循环特点,辨识在人类活动干涉下水库温室气体可能产生的途径与过程,提出关于水库温室气体通量特征典型代表性时空区段的预判并开展跟踪观测。

对水库温室气体效应的跟踪观测,起始于上世纪70―80年代巴西、加拿大等国的早期研究。根据地表系统温室气体(CO2、CH4、N2O)通量的基本特征和近地层大气中气体传输机制,科学家们发展了各种温室气体通量监测方法,主要有模型估算法(化学平衡法)、通量箱法、微气象法、遥感反演法等,并延伸发展了10余种界面温室气体监测技术得到广泛运用。虽然方法的改进为人们更好地认识水库温室气体交换通量强度提供了强有力的技术支持,但很显然,对特定水库温室气体效应的系统认识还需辅以适配于水库水文地理条件与生态特征的系统监测方案,在不断的科学修正中探究水库温室气体通量特征的真实本质。

水库是人类高强度流域开发的产物,同湖泊千百年来自然缓慢演进与沉积相比,筑坝蓄水诱发的各种生态响应是在一个相对短暂的历史时期发生发展的,其环境本底状态同成库前的土地和水域利用情况密切相关,在很大程度上影响了水库温室气体强度的大小。譬如,在成库前有机质丰富的农田与贫瘠的土壤,其在受淹后所能够释放的温室气体强度存在显著差异,而成库前流动溪流与静止湖盆,它们形成水库后的温室气体效应也明显不同。另一方面,水库温室气体通量的改变,与水库生态系统重建和完善过程息息相关,受水库利用方式与水域功能的发挥影响显著。

水库作为介于河流与湖泊之间的人工水体,在人类利用下往往可能表征出近似于河流的搬运型特点(如河道型的发电水库),也可能表征出类似湖泊的沉积型特点(如渔业用水库),其温室气体的产生途径与释放过程受人类利用方式的胁迫十分复杂,并具有不确定性。

合理的布设监测布点与科学的选择监测时空频次是水库温室气体监测方案的两个关键组成部分,典型性与代表性通常是监测方案的两个基本要求。这不仅归因于在有限的资源(人力、物力)投入下较快获取监测数据的现实要求,而且是保证主观认识与客观规律辩证统一的科学基础,犹如仅占体表万分之四却能影响各项生理机能的人体穴位。

而随着水库库龄的增加,水库生态系统演化的过程将可能影响温室气体强度的大小,甚至逆转温室气体的源汇特征。加拿大等国的经验表明,水库成库后15―20年,温室气体释放强度将恢复到天然河道的水平,但其经验是建立在其独特的水库水文地理背景和人类利用方式基础上,而在其他水域的情况则仍不确定。因此,设计客观合理的水库温室气体监测方案,需要充分认识水库生态系统特征及其碳循环特点,辨识在人类活动干涉下水库温室气体可能产生的途径与过程,提出关于水库温室气体通量特征典型代表性时空区段的预判并开展跟踪观测。

合理的布设监测布点与科学的选择监测时空频次是水库温室气体监测方案的两个关键组成部分,典型性与代表性通常是监测方案的两个基本要求。这不仅归因于在有限的资源(人力、物力)投入下较快获取监测数据的现实要求,而且是保证主观认识与客观规律辩证统一的科学基础,犹如仅占体表万分之四却能影响各项生理机能的人体穴位。虽然野外监测提供了有限时间与空间范围内的水库温室气体通量特征,但却需要系统表征出水库全水域的温室气体效应。

当现有技术手段和经济条件不足以支持连续跟踪观测时,在全天或全年的哪一个时段实施监测能够客观反映温室气体通量特征是值得探究的。

对监测布点的合理分布与监测时空频次的优化分配需考虑众多对温室气体产生过程的潜在影响。例如在深水河道型水库中,入库后伴随河道纵向输移的颗粒物质在大坝拦蓄的条件下逐渐沉积,形成了“河流区―过渡区―湖泊区”的纵向梯度。

在连续的区段内,水动力等的物理背景差异使得碳、氮的生物地球化学循环过程和生态系统组成呈现较大差别,温室气体产生和界面释放呈现连续波动变化的特征。这使得在纵向的空间监测布点中,不仅需要考虑水库物理背景改变导致生境条件差异而在各区段呈现的典型特征,而且在同一监测区段内的具体点位布设亦需要予以充分考虑,局部的空间点位显然不足以代表温室气体产生及其通量过程。另一方面,当现有技术手段和经济条件不足以支持连续跟踪观测时,在全天或全年的哪一个时段实施监测能够客观反映温室气体通量特征是值得探究的。

随着昼夜和季节变化,温室气体通量特征亦呈现出时间上的连续变化特征。日渐光照增强与水温、压强的改变直接影响了温室气体在水一气、土一气界面间的交换特征,而伴随藻类光合作用进行,温室气体的交换通量受控于水生生物生长衰亡的影响而产生改变。虽然人们通常以每月一次或每月二次的监测频次开展野外跟踪观测以期反映水库温室气体通量的全年特征,而采用日变化过程的24小时跟踪观测反映日变化下的温室气体通量特征,但明确水库监测时段的代表性,分析在某一时间内开展监测能够客观反映出所研究时间区段的水库温室气体特征并不容易。

水库温室气体监测工作开展的第三个关键环节是水库温室气体监测工作的长期性与持久性,以期能够在充足的历史序列上提供关于水库温室气体效应的系统认识。

不仅如此,水库温室气体监测工作开展的第三个关键环节是水库温室气体监测工作的长期性与持久性,以期能够在充足的历史序列上提供关于水库温室气体效应的系统认识。诚如前面提到,已有的研究经验表明在成库后的15―20年内,水库温室气体通量将恢复到成库前的水平,但问题在于水库对碳、氮等生源要素的转运或埋藏以及水库温室气体释放特征同水库流域内人类生产生活水平、水库利用方式密切相关,当水库生态系统长期受迫于人类活动干扰而呈现往复变动的特征时,是否这样的状态能否让水库温室气体通量特征恢复到成库前的水平?长期持续的跟踪观测显然是回答这一问题的最好办法。

温室气体的特征篇2

温室气体排放权,是指权利人依法向大气环境排放一定量的温室气体的权利。人类所享有的温室气体排放权应当体现为两个层级,第一层是基于人类基本生存所需而向大气排放一定量的温室气体的权利,这是全人类生而公平享有的一种权利,属于基本人权的范畴,应该得到尊重和保障;第二层,为了进一步的发展,人类需要获得基本生存所需以外的更多的排放权,而这种排放权则已不属于基本人权范畴,这种权利的行使有一定的界限,应当限制在大气所能容纳的范围之内,以不影响人类未来的生存与发展为前提,而且其获得应该经过严格的法定程序。南开大学韩良教授将第一层级的温室气体排放权称之为“生存排放权”,而将第二层级称之为“发展排放权”。而温室气体排放权交易中所指的便是第二层级的排放权,也就是韩良教授所说的发展排放权。本文中所探讨的温室气体排放权也是第二层级的排放权。

温室气体排放权具有以下特征:

第一,温室气体排放权的客体是大气环境容量。大气环境容量并非是一个法学术语,而是环境科学中的一个概念,是指在某一特定区域内,在满足该区域大气环境质量目标前提下,该地区大气环境所能容纳污染物的最大排放总量。在此范围内大气是具有自净能力的,一旦超过这个范围,就会造成大气环境污染。气候变化的最主要原因就是人类和自然向大气排放的温室气体超过了大气环境可承受的的范围。由此可见,大气环境容量是有限的,而温室气体排放权正是人类对这种有限的大气环境环境容量的使用、收益权。

第二,温室气体排放权的获得要经过严格的法定程序。在文章前面论述过,温室气体排放权交易中所说的温室气体排放权并非基本人权范畴,其行使应当以不影响人类的生存与发展为前提。基于此,私人主体温室气体排放权的获得要经过严格的法定程序,首先由当地的环保部门对于当地大气环境容量进行评估,确定可排放温室气体的总量,在此基础上,根据相应主体的申请赋予其一定的温室气体排放权。这实际上是一个行政行为,是政府公权力行使的结果。

二、温室气体排放权法律性质

(一)温室气体排放权法律属性

温室气体排放权属于排污权的一种,民法学界对于排污权的权利属性已经探讨了很多年,按照朱家贤、邓海峰等的观点,排污权属于民法中的用益物权。基于此,作为排污权的一种,温室气体排放权也属于我国民法权利体系中的用益物权。当然这需要对温室气体排放权进行分析,从民法学角度来论证其用益物权属性。

按照民法理论,用益物权是权利人依法对他人之物所享有的占有、使用、收益的权利,具有绝对性、支配性、排他性特点。所以,温室气体排放权作为用益物权的前提,就是要满足用益物权的概念和其所述的权利特征:

第一,做为温室气体排放权客体的大气环境容量是公共物品。大气环境容量是一种环境资源,属于公共物品,而国家是这种公共物品的所有者,私人主体要行使对于大气环境容量资源的使用、收益等权利时,要严格依照法定程序从政府相关部门申请所得;第二,作为温室气体排放权客体的大气环境容量是一种特殊的不动产。按照中国民法理论规定,不动产是性质上不可移动的特定物、独立物,并且可供人类所支配。据此大气环境容量似乎难以特定化、难以分割,因而并不满足条件。但是大气环境容量是大气环境对于自然和人为的排放污染物的最大承受范围,这个范围是有限度的,是特定的,在此范围内通过政府公权力的行使将其分为若干份,并授予不同的排放者行使,从而使之特定化、独立化,并可为权利享有者所支配,因而满足民法上对于不动产的要求;第三,温室气体排放权具有支配性、绝对性,排他性特点,依法获得温室气体排放权的主体,在法定的范围内享有对大气环境容量的占有、使用、收益权,权利主体可以将排放权用于自己温室气体排放使用,也可以根据自己的富余或不足情况到温室气体排放权交易市场去出售或购买,而权利人以外的他人负有消极的不作为义务,不得妨害权利人依法行使其权利。

基于以上温室气体排放权的分析,我们不难发现温室气体排放权完全满足民法上用益物权的权利特征:大气环境容量作为环境资源的一种,是公共物品,国家是权利的所有者,温室气体排放权正是排放者依法获得的对大气环境容量这种公共物品的占有、使用、收益权,其具有用益物权所具有的绝对性、支配性、排他性特点,获得排放权的主体可以依法自主行使其权利,排除他人干涉,在权利受到侵害时可以通过诉讼来获得救济,所以符合用益物权的属性。因此,温室气体排放权就是温室气体排放者依法享有的,在大气承载范围内向大气排放一定温室气体的权利,是权利人依法对有限的大气容量的占有、使用、收益权,归属于财产权中的用益物权

(二)温室气体排放权的特殊性

上文已分析过,温室气体排放权作为用益物权,具有用益物权所具有的支配性、绝对性、排他性的权利特征,但基于其权利客体是大气环境容量这种特殊的环境资源,其又区别于一般用益物权,主要体现在以下两个方面:

第一,温室气体排放权是一种“具有公权色彩的私权”。温室气体排放权的取得受到公私法双重制约,作为一种用益物权其属于私权范畴,但是其最初取得要经过政府公权力的行使,政府作为大气环境容量的所有者,通过法定程序赋予申请者相应的排放权,这首先是一种行政行为,受到公法的调整。第二,温室气体排放权的取得以总量控制为前提。政府赋予排放者温室气体排放权之前先要对当地的大气环境容量进行评估,确定大气环境可容纳的温室气体的最大排放量,在此基础上,根据申请赋予申请者不同量的排放权,权利主体在行使时,其权利范围受到各自所获得的排放权范围的限制。因此,温室气体排放权就是温室气体排放者依法享有的,在大气承载范围内向大气排放一定温室气体的权利,是权利人依法对有限的大气容量的占有、使用、收益权,归属于财产权中的用益物权。

温室气体的特征篇3

中图分类号:X321文献标识码:A文章编号:1003-4161(2008)03-0055-04

人为来源的温室气体排放是当前观测到的全球变暖现象最主要的驱动因素[1],温室气体减排是目前最重要的气候变化减缓举措,也是国际社会最广泛认同的气候变化减缓行动。但在温室气体减排目标、温室气体减排义务分配等具体问题上,国际社会也存在巨大的分歧。温室气体的排放主要来自工业活动和土地利用变化,其中尤以发达国家工业化发展所产生的贡献最大,在过去150余年间,发达国家排放的温室气体占全球温室气体排放总量的75.3%。温室气体减排意味着对社会经济发展的约束,对历史排放少的发展中国家而言更是意味着生存和发展机会的减少。

温室气体减排是重要的环境与发展问题,对发展中国家而言最重要的是协调减缓气候变化与保持社会经济持续发展之间的巨大矛盾。发展中国家如此,发展中国家中的欠发达地区更是如此。目前发展中国家中欠发达地区的温室气体排放与参与气候变化行动的可行性的系统研究还未展开,而这些地区可能是发展需求最迫切、减排空间很大、减排压力也很大的特殊区域。本文以甘肃省为例,从脆弱的生态环境、巨大的社会经济发展需求、艰巨的温室气体减排任务等角度着眼,分析欠发达地区温室气体排放的特征,为欠发达地区制定面向未来的气候政策、参与国际和国家的气候变化减缓行动提供参考。

1.甘肃省的气候变化挑战

甘肃省地处西北干旱―半干旱区,生态系统脆弱,自然生存环境相对恶劣,气候变化潜在威胁较大;社会经济水平总体较低,不能满足当地居民持续增长的物质和文化生活需求;作为我国老工业基地,甘肃省具有突出的工业发展与温室气体减排的矛盾,高排放产业比重较高,温室气体排放强度较高,但继续加快发展的需求较强。由于自然和社会经济条件的约束,甘肃省在适应气候变化和减缓气候行动方面面临着巨大的挑战。

1.1 气候变暖趋势明显

受全球气候变暖的影响,近40年来,甘肃的气候存在明显变暖的趋势。20世纪90年代是甘肃近40年中最温暖的时期,多数年份偏高0.4℃以上,特别是1997年以来,年平均气温偏高都在1.0℃以上,明显高于全国和全球平均值。1998年最高,达1.6℃,其中兰州市偏高2.1℃,为1932年建站以来的最高值。冬季增温最为明显,百年平均偏高1.0℃,1998~1999年的冬季是历史上有气象观测记录以来最暖的冬季,全省大部分地方气温偏高都在2.0℃以上,其中兰州、武威、西峰等地超过了3.0℃。

1.2 降水量下降,干旱事件频发

从1961~2000年,甘肃省平均降水量下降接近20%,特别是进入20世纪90年代以来,干旱频繁发生。近50年来,全省共发生严重干旱13次,而90年代就出现了6次。近100年中(1901~2000年),20世纪20年代和90年代是甘肃省曾发生的两个最为严重的干旱时段,而90年代的干旱,其持续时间、严重程度、出现范围都超过了20年代。

1.3 极端恶劣天气频繁出现

甘肃每年发生沙尘暴的频率总体呈现增加趋势,目前,甘肃省区域性沙尘暴过程平均每年21次左右,其强沙尘暴过程1次左右,强沙尘暴过程3次左右,一般沙尘暴过程17次左右。近几十年来,甘肃省暴雨次数明显增多,实测和调查24h的点暴雨量超过200mm的特大暴雨发生过15次,冰雹、霜冻天气也呈现增多趋势。

1.4 土地沙漠化形势严峻,可利用耕地面积减少

甘肃省土地沙化面积已达4 800km2,其中河西为4 100km2,占总沙化面积的85%;强烈发展的沙化土地2 270km2,严重沙化土地1 820km2,弃耕农田1 270km2。另外,白银市北部、华池县西北部、环县北部也有沙化现象和沙化发展趋势。

1.5 植被退化,生物多样性损失迅速由于干旱、过牧和毁草开荒等原因,造成草原、绿洲退化。全省草场退化面积

71 300km2,占全省可利用草场面积的52%。其中,重度草原退化面积22 300km2,中度退化面积19 700km2,轻度退化面积29 300km2。草场退化面积占草场面积河西为40.39%,黄土高原为91.8%,甘南高原为10%,祁连山为18.8%,陇南为19.2%。虽然最近几年以来退耕还林措施成效显著,但在一些森林覆盖区域,生物多样性降低趋势仍不容乐观。

1.6 社会经济水平较低,气候变化潜在风险巨大

甘肃省近年来社会发展保持了较快的增长速度,社会经济总体状况得到较大改善。但在全国持续快速增长的过程中,与东部地区社会发展的差距仍在拉大,社会发展与经济发展总于全国后列,社会各领域发展不平衡的问题及影响社会持续稳定协调发展的因素仍然较多,环境与发展矛盾日益突出,社会保障和抵御风险的水平较低[2]。这些问题也是欠发达地区的共性问题。

另外,甘肃省的内陆湖泊萎缩、冰川后退、降水变率增大等变化事实也不容乐观,这些已经或即将为甘肃省脆弱的生态和社会系统带来更大的潜在威胁。

2.甘肃省温室气体排放量评估

当前全球轰轰烈烈开展的温室气体减排谈判、减排活动以及排放贸易等行动,强烈依赖于对各种时空尺度人为温室气体排放量的精确评估,这是讨论、分配各国政府承担温室气体减缓义务的基础,也是衡量温室气体排放效率、公平发展机会的重要依据。

温室气体的排放既受自然因素的影响,也受人类活动的影响,其评估既涉及基础科学研究,又与技术和应用科学密不可分。在进行一般性的温室气体排放评估时,国际上广泛采用化石燃料燃烧排放的温室气体量为温室气体排放量的代用指标。本文主要利用政府间气候变化专门委员会(IPCC)的参考方法对甘肃省的温室气体排放量进行了评估,以获得甘肃省等欠发达地区温室气体排放的特征信息。

鉴于我国温室气体排放相关数据的规范不同、数据支持程度差异等实际情况,本文参考相关文献[3-8]中的数据对部分燃料类型和计算系数进行了适应性的修订,并据此对甘肃省2005年的温室气体排放情况进行了评估和比较分析。

根据计算,甘肃省2005年的温室气体排放总量为79 897.96KtCO2,其中,来自石油的排放是11 401.22 Kt CO2,煤炭的排放是66 657.03 Kt CO2,天然气的排放是1 839.72 Kt CO2。甘肃省温室气体排放主要来自于煤炭消费,煤炭产生的温室气体排放量占甘肃省温室气体排放总量的83.43%。

为了获得有关甘肃省温室气体排放的特征和规律信息,本文按照同一方法对甘肃省2004年温室气体排放情况、以及与甘肃省在经济发展模式、社会经济发展程度具有显著差异的上海市和全国在2005年的温室气体排放情况进行了评估(表1);基于获得的温室气体排放数据,结合GDP和人口数据,本文也对甘肃省、上海市和全国的单位GDP排放量和人均排放量等指标进行了计算(表2)。

3.甘肃省温室气体排放的特征分析

3.1 煤炭消费对甘肃省温室气体排放贡献巨大

通过比较甘肃省、上海市和全国各种来源的温室气体排放量发现,甘肃省温室气体排放量中煤炭消费的贡献为83.43%,这一比例要高于中国平均77.63%的排放水平,远高于上海市56.15%的排放水平(图1)。与此相呼应,石油消费对甘肃省温室气体排放的贡献仅为14.27%,低于全国平均水平20.42%和上海的41.48%。但甘肃省由于区位的相对优势,来自天然气消费排放的温室气体比例要高于全国1.95%的排放水平,与上海2.37%的排放水平基本持平。来自煤炭消费的排放量对甘肃省温室气体排放贡献最大,这成为甘肃省与全国平均水平和上海市显著不同的排放特征,这表明甘肃省的能源消费结构具有以煤炭为主的特点。

3.2 甘肃省单位GDP排放量遥遥领先

根据甘肃省、上海市和中国2005年的国内生产总值(GDP)数据,可以计算获得2005年单位GDP排放数据(表2)。甘肃省2005年单位GDP温室气体排放量为4.13t/万元人民币,是上海单位GDP排放量的2.51倍,是全国平均水平的1.66倍。但与世界平均水平相比,甘肃和上海的数据均高于全球单位GDP排放量,其中,甘肃省是世界平均水平的4.54倍,上海是世界平均水平的1.81倍。(图2)反映了甘肃省与其他地区在单位GDP排放上的差异。我国作为发展中国家,温室气体排放总量与多数的发达国家相比,存在产业分工差异、能源结构不尽合理、单位能耗产值较低等现实情况,这导致我国单位GDP排放量高于世界平均水平。处于发展中国家欠发达地区的甘肃省,单位GDP高排放的特征更为突出,造成这一局面,既有历史的原因,也有现实的原因。

3.3 甘肃省人均排放量处于较低水平

温室气体排放情况反映了社会经济活动的水平,在目前限制温室气体排放的国际背景下,温室气体排放空间更是被看做一种有限的资源。人均排放量可以反映各地区总体的社会经济水平和享受温室气体排放权的情况。2005年世界人均温室气体排放量为4.22 tCO2/人,同期,中国的人均排放量为3.48 t/人,上海为8.49t/人,而甘肃省仅为3.08t/人。甘肃人均排放量分别是中国的88.52%、上海的36.28%、世界的72.99%(图3)。这些指标说明甘肃省人均排放量处于较低的水平,所享受的以工业文明为代表的现代社会经济福利较少。

3.4 甘肃省温室气体排放情况总体向好的方向发展

在注意到甘肃省相对全国和作为发达地区代表的上海市的比较形势不容乐观的同时,本文也注意到甘肃省所发生的一些好的变化趋势。相对2004年,甘肃省在2005年温室气体排放量增加了3 970.13Kt CO2,但增长率仅为5.23%,这相对过去几年中超过10%的GDP增长率来说,是一个相对较低的排放水平。就排放结构来看,甘肃省在2005年来自煤炭的排放贡献为83.43%,而2004年煤炭的贡献率为83.98%,来自煤炭的排放贡献有所降低,与之相呼应,石油和天然气的消费比例略有上升。这些数据表明甘肃省的能源效率和能源结构总体在向更高效和更清洁的方向发展。

4.结论与建议

本文在修订、发展政府间气候变化专门委员会(IPCC)温室气体评估方法的基础上,对甘肃省的温室气体排放量进行了评估和比较分析。总体而言,甘肃省的温室气体排放具有:煤炭消费贡献大、单位GDP排放量高、人均排放量低的特点,但随着经济结构和能源结构逐步向好的方向发展,甘肃省来自煤炭的排放贡献和单位GDP排放量正在降低。

本文参照国际通行方案、结合中国和案例区域的数据情况,对温室气体排放评估方法进行了适应性的修订,基于修订方法所提出的评估结果具有较高的可信度。但由于数据和调查的局限性,本文在非能源利用的燃料消费量、过境加油量、固碳产品转移等数据的获得和计算上具有一定的误差,但本文的工作旨在寻找作为欠发达地区代表的甘肃省温室气体排放的总体特征和规律,这些误差不足以对评估结果和比较结论产生较大影响。

通过评估和比较分析甘肃省温室气体排放的特征,可以为欠发达地区参与国际和国家的温室气体减排行动提供决策参考。具体建议:

①欠发达地区需要增进对气候变化的科学事实和潜在威胁的了解,提高适应能力,加强减缓举措,增强应对气候变化的综合能力;②利用温室气体排放环境相对宽松的时期,逐步实现经济转型,提高应对未来低排放发展模式的应对能力;③将温室气体减排与生物固碳等工作相结合,发展有特色的欠发达地区的减排模式;④将温室气体减排义务的承担与国家的政策扶持、补偿机制、资金投入相结合,彻底改善欠发达地区社会经济状况;⑤鼓励欠发达地区与发达地区在温室气体减排工作中的合作,实现资源、效益、经验和减排空间的共享;⑥加强可再生能源的开发工作,逐步增加可再生能源、新能源在能源结构中的比例;⑦发展、转化先进的低碳排放、碳捕获与封存的先进技术,减少发展过程的累积排放,实现跨越式发展;⑧发展欠发达地区有关气候变化的社会风险评估、保险、预防、预报和救助能力,建立可以积极防御气候变化的社会保障体系。

基金项目:国家科技支撑计划“全球环境变化人文因素的检测与分析技术研究”(2007BAC03A11-01)、中国科学院2005年“西部之光”项目“甘肃省利用清洁发展机制的对策与实现途径研究”和甘肃省重大科技专项“甘肃省清洁发展机制项目开发”(编号:2GS063-A74-014-01)联合资助。

参考文献:

[1] IPCC. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers[EB/OL]. ipcc.ch. 2007.

[2] 甘肃省统计信息网.甘肃省社会发展水平综合评价报告[EB/OL]. gs.stats.省略/doc/ShowArticle.asp?ArticleID=507

[3] 中华人民共和国国家统计局编.2006年中国能源统计年鉴[M].统计出版社:2006.

[4] 中国气候变化国别研究组.中国气候变化国别研究[M].清华大学出版社.2000.

[5] 中华人民共和国国家统计局编.2005年中国能源统计年鉴[M].统计出版社,2005.

温室气体的特征篇4

建筑节能,指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中,满足同等需要或达到相同目的的条件下,尽可能降低能耗。建筑节能检测通过一系列国家标准确定竣工验收的工程是否达到节能的要求。中国是一个发展中大国,又是一个建筑大国,每年新建房屋面积高达17-18亿平方米,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。面对全球能源环境问题,不少全新的设计理念应运而生,生态建筑和绿色建筑等等,它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发,坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计时,根据大范围的气候条件影响,合理使用各种手段来降低建筑能耗。

1 中国南方地区气候特征

中国南方地区气候特点夏季气温较高持续时间长,高温天气持续时间长达4~5个月,太阳辐射强度大;冬季较冷,时间长2~3个月,相对湿度较大,季节风旺盛。该地区早期住宅建筑的保温隔热缺乏可参考的理论依据,住宅室内热环境质量普遍较差,冬季室内阴冷潮湿,最冷月份室内平均气温只有4~6℃;夏季闷热,最热月份室内气温高达32℃左右,特别是在顶层及西晒房间显得十分闷热难受。

2 生物气候地方主义理论

气候和地域是紧密相连的两个概念,从上个世纪二三十年代就开始对建筑与气候、建筑与地域关系的研究。随着科技的进步,研究的不断深入,建筑节能也取得了一定的成效。

早期的居民为适应中国南方地区的气候特征,必然要产生一系列适应性的空间形态。 如西关大屋,三间两廊等民居形态。

如今随着各种节能受手段、材料的广泛运用,建筑形态也趋于自由化

3 围护结构的隔热性能

现今南方夏季广泛使用空调系统,使室内气温低于室外气温。为了降低能耗,有效方法是加强外墙及窗户的隔热性能。根据建筑的隔热机理,太阳辐射投射到建筑外表面时一部分立刻被反射出去,另一部分被吸收。被建筑外表面吸收的热量一部分向室内传递,另一部分以长波辐射和空气对流的形式向室外散发。 投射到建筑外表的太阳辐射最终散发到室内和室外。显然,散发到室外的热量越多,传递到的热量就越少。因此增大建筑外表的反射有利于减少传向室内的热量。因此对于夏季高温时间长的中国南方地区建筑外墙体通常采用白色粉刷或浅色饰面来达到外墙反射隔热的效果。对于吸收部分热量,最终要使得传向室内的热量少,还应该减少建筑护结构的传热系数,即在护结构中设置隔热层或使用隔热性能好的外墙材料,隔离室外热量向室内传递,这样一来建筑外表吸收的热量将大量聚集在外表面,促使建筑外表面温度升高,进一步提高了建筑外表面与环境之间的温差,有利于向室外散热。

窗户的隔热性能问题一直是护结构设计中最为重要的一个因素,主要是怎样降低太阳的直接辐射热量进入室内,以及通过玻璃和窗框本身向室内传导的热量。并改善及防止空气渗透。要解决的是窗户隔热的问题。在夏季满足自然采光的同时,能够尽可能的使阳光高热量波段滞留在户外,常用的方法是采用low-e玻璃,使用中空玻璃和反射玻璃等。对于夏季南方地区来说,太阳热辐射的热量大约占总传热量的85%,Low-e玻璃能有效的降低太阳热辐射高能光波段进入室内,同时又有适量的其他波段光线进入室内,能满足室内采光要求的情况下,又能达到节能的要求。中空玻璃空气间层一般在12mm左右,空气间层目的,主要是降低由于玻璃室内外表面的温度差,导致的室外热量向室内传递。这部分传导的热量大约占总传热量的15%。所以在南方地区,使用low-e玻璃的效果要大大好于单纯使用中空玻璃。对于节能要求更高的建筑可以使用low-e中空玻璃,节能效果更好,造价也相对较高。反射玻璃由于造成的光污染较大,现在已经很少使用。

4 建筑布局及内部空间的组织与划分

在中国南方地区,为舒缓夏季酷热的气温。建筑的布局上就应该紧密的围绕这一问题展开。社会的发展和人民生活水平的日益提高,人民群众对住宅建筑的各个方面的要求也越来越高,对生活的空间环境更加的重视,住宅设计中的"大厅小卧"的概念为适应现代住宅观的变化应运而生,它反映了住宅建筑的发展趋势,是住宅设计进步的一个象征。在布局上舒展开敞,有通透的大厅,房间居于一侧,有较大的窗洞开口,有利于自然通风。采用较深的门廊和遮阳板来导风,遮阳与降温。

5 构造设计学在中国南方地区住宅建筑设计中的运用

根据不同的地域气候特征,构建一套相应的建筑构造设计,是建筑领域在不断追求的目标。其基本的思想是:不依赖耗能设备,而在建筑形式、空间布局和构造上采取措施,以改善建筑环境,实现微气候建构。印度建筑师柯里亚的作品对该设计思想作了有利的注释。为解决干热气候的建筑和通风,柯里亚提出了"开敞空间"和"管式住宅"前者体现了有影阴的户外或半户外空间更适合于干热地区公共活动的信念;后者把烟囱抽风原理应用于剖面设计中,在底层高密度的住宅群体中,既可创造小型化的阴影户外空间,又有效的解决了室内空气流通问题,并直接产生了直接反映气候特征的建筑形象。

根据冬季与夏季太阳的不同高度角来制定有效的利用阳光和遮阳措施。在住宅建筑中设置阳光间和中心温室,冬季阳光间和中心温室可以充分吸收太阳辐射热量,为住宅提供一定的热量,此时将遮阳百叶拉起,通风屋顶进风口和出风口封闭。夏季阳光间和中心温室的百叶都是开放的可以遮挡阳光,双层屋顶的进风口和出风口的百叶在夜间和白天某些时刻是开启的,以带走空气间层中受热的空气避免室内温度过高。此外,利用地下风管系统,冷却室外空气,并将其导入中心庭院。

在建筑设计中应该在气候环境设计上寻找到一种继承文脉的理念思路,因为气候不只是影响建筑的一个自然环境,还与文化息息相关,应该贯彻"形式追随气候的"思想。尽可能的对该地区的建筑文化进行深层次的追求与思考。

温室气体的特征篇5

一直以来我们国家城市居民小区的主要方式就是集体供暖的暖气片采暖,高档的酒店、宾馆、娱乐场所的主要采暖方式就是采用中央空调,而在发展相对落后的农村地区则主要通过烧煤的火炉进行采暖。这些采暖方式的主要弊端就是对于能源的消耗相当的大,已经很难满足我们国家现在提倡的节能环保要求。为了有效的响应国家的能源和环境政策,以节能环保为主要特征的地板辐射采暖方式就出现在了我们现在采暖行列中。这种方式正在逐步的应用到我们新式房屋建造中,改变着我们的采暖方式。本文将对这种采暖方式进行全面的探讨。

一、地板辐射采暖方式的特征

随着国家对于环境和能源政策的变化,现在节能环保已经提上了日程,涉及到人类工作生活的方方面面。因此,人们对于住房采暖方式也提出了新的要求,节能环保的地板辐射采暖方式便出现了,这种采暖方式解决了传统采暖方式能源消耗大、占用空间大等问题。现在就让我们探讨一下这种采暖方式具有什么样的特征。

1.舒适、卫生、环保

传统的取暖方式大多都是通过将空气温度升高的方式达到取暖的目的,这些方式往往不能够使房间内的温度均匀,在取暖设备周围温度通常较高而离之较远的地方温度则相对较低,同时在这样的环境中人会感觉到身体不舒服口干舌燥。而地板辐射采暖方式才是通过房间地面进行均匀的散热,并且热量是从地面开始不断上升的,这种地面温度高空气温度低的取暖方式给人的感觉就是脚和下身暖和头脑凉爽,这和中医上的“温足凉顶”的理论相当的吻合,有利于人体血液循环和新陈代谢可以说是一种健康的取暖方式。同时这种取暖方式的温度是属于低热,能够有效的避免空气的强对流,极大的减少了尘埃对于室内空气的二次污染,可谓卫生环保。

2.美观、空间占用小

该取暖方式的各种散热管道都铺设在了地板内,减少了其在室内进行管道和暖气片的摆设,极大地美观室内的布局,减少了室内空间的占用。

3.保温、隔音、热稳定性好

现在的地面通常都是混凝土加各种瓷地板或者不地板,隔音效果相当的差。而地板辐射采暖方式在地板内加入了保温层,这种保温装置不仅具有很好的保温功能而且具有很好的隔音功能。同时,由于保温层和热量储备能量强大混凝土地面,使得这种取暖方式的热稳定性相当的好,一般在取暖供热体制后的十几个小时后室内的温度都能降低很少。

4.高校节能、运行成本低

传统的暖气片采暖通常要是水的温度平均温度达到85度以上才能够保证室内的温度,但是地板辐射采暖方式是通过地面整体的低温辐射散热方式提高室内的温度,其对于水温的要求没有那么高,通常太阳能里的水、发电厂的余热、暖气片供暖回流的水都能够达到要求。可以说这种取暖方式不仅能够有效的利用资源还能够利用节能的太阳能资源,这将使整个取暖过程的运行成本较低。

二、地板辐射采暖方式的施工

1.采用的采暖管材

钢管、铜管和塑料管是地板辐射采暖方式经常使用的三种管道类型,这些管道通常都是内外管壁平滑、没有气泡裂痕缝隙、整体的色泽均匀、没有明显的瑕疵。由于塑料管相对于前两种管道具有施工过程中易于弯曲、不用进行管道的分割对接等优点被广泛的应用到该类取暖方式的施工过程中。

2.采暖管道的铺设方式

地面辐射采暖方式的管道铺设主要有两种方式一种是直立型,一种是旋转和往复型。对于直立型这种方式水流在流动过程中温度逐渐降低,导致管道首尾的温度相差较大,整个房间的地面的温度分布不够均匀。旋转和往复型管道铺设方式,供热管道和回流管道依次交替铺设,整个房间地面的温度冷热分布均匀。同时这种方式在室内中央位置和靠近墙窗位置采用的间隔不相同,在中央位置的间隔先对较大这也保证了室内热量的均匀分布。

三、地板辐射采暖方式存在的缺陷和不足

虽然地板辐射采暖方式受到很大的欢迎,但在实施起来仍存在着以下问题:

(1)采暖管道和保温层是铺设在楼板和地板中间,这样就会导致屋内楼层间的高度差较小,使房屋整体的立体空间减小。同时,管道是铺设在楼层地板上的,这样就增加了地板的载重量,在楼层建设过程中就要增加成本来提高楼层的抗压能力。

(2)地面摆放物体会影响地板的辐射散热效果,比如,一个室内的家具摆放过多就会影响地板辐射散热造成室内温度不均。

(3)由于地面的混凝土热度系数高,对供热管道进行热水供应,可能需要很长的时间才能够使室内的温度达到提高,这就会出现供热不及时的问题。

(4)地板辐射采暖方式的供热管道直接铺设在混凝土地面上,在供热过程中混凝土地面可能会由于热胀冷缩的原理,在供热温度达到一定程度后会出现地面起鼓或者断裂现象。

(5)如果管道出现漏水问题,对于漏水处的寻找判断和维修,不仅需要水暖人员的参与而且还需要建筑工程人员的参与,造成故障维修困难成本高。

四、结语

低温地板辐射采疆作为一种新兴的采暖系统,在“以魍代钢”技术突破金属管材的局限后,在许多发达国家已得到广泛应用,但目前在我国仍处于使用初期。随着地暖采暖方式的逐步扩大使用,其使用方式与施工方法定会不断的改进,通过本文对地暖采暖特征与施工方式等的探讨,对于未来地暖的采暖方案起到积极的作用,更好的服务于广大的用户。

参考文献:

[1]曹辉.环保节能的低温地板辐射采暖.《建材技术与应用》.2009年8期

[2]杨转.室内采暖系统节能设计浅谈.《中国科技博览》.2011年29期

[3]曹喜庆.浅谈环保节能的地板辐射采暖方式 《科学与财富》 -2012年4期

温室气体的特征篇6

2010年,城市集中了全球50%以上的人口,到2050年,这一比例会达到70%[4]。城市占地球表面不到1%,却消耗世界约75%的能源。城市是人口、建筑、交通、工业、物流的集中地,也是能源消耗的高强度地区(见图1),因此必然成为温室气体排放的热点和重点地区。大城市气候领导集团(C40)的研究报告认为,城市排放了世界80%的人为温室气体,尽管这一结论存在一定争议(IEA认为约为71%[1]),但是城市温室气体直接排放和受城市地区消费引发的间接排放总量无疑是非常巨大的。

全球城市化进程对全球温室气体排放有着显著影响。图2显示了全球排放和城市化率的关系,两者之间有很强的正相关性。UN-HABITAT认为全球温室气体排放增长和城市化快速进程的一致并非耦合,而是有着深刻的联系,城市聚集了大量人口,经济活动强度大,能源利用量大,因而城市发展对全球温室气体排放有着强劲的驱动[4]。O'Neill等人[5]研究认为城市化仍然会显著影响未来全球排放。一些发展中国家,特别是中国和印度,城市人口增长可能导致高达25%的排放量。这在很大程度上是由于城市劳动力的高生产力和高消耗偏好导致了高的温室气体排放。

2 城市温室气体清单研究综述

城市尺度上温室气体清单研究始于20世纪90年代,由于西方发达国家城市自治性很强,所以城市在碳减排方面非常活跃,清单编制越来越受到重视,并且成为城市积极应对气候变化和低碳发展的关键步骤。温室气体清单对于城市有如下作用:①准确掌握城市能源利用中的低效和不足,发现节能和碳减排空间;②明确自身城市在国际、国内城市低碳经济中的定位和优劣势,确定今后低碳重点发展方向;③制订清晰、明确的低碳城市路线图,确保城市实现碳减排的可测量、可报告和可核查(MRV);④积极开展教育宣传,引导城市公众和温室气体排放涉及者认识自身活动对于城市温室气体的贡献,提高低碳意识。

图1 2005年世界能源消耗和温室气体排放(城市和非城市)[1]

Fig.1 World energy consumption and carbon emission in 2005(urban and non-urban)

注:图中柱体代表各类能源占总能源消费比例,点代表城市的各类能源利用的温室气体排放。

图2 世界排放和城市化(1965-2009年)[6-7]

Fig.2 World emission and urbanization(1965-2009)

早期城市温室气体清单方法都是沿用政府间气候变化专门委员会(IPCC)国家清单方法,此后逐渐出现了专门研究城市温室气体清单的组织和机构。全球地方环境理事会(ICLEI)探索并建立了适合城市特色的温室气体清单编制体系和方法,经过不断完善,当前已经被国际上的城市广为接受,成为主流城市温室气体清单编制方法,但其主要是针对企业层次的,因而涉及温室气体排放链条很长,在城市尺度上很难操作。C40组织选择典型城市作为案例,研究其温室气体清单,并且选择典型的部门、行业进行深入研究,提出具有可操作性的政策和措施,分析措施的有效性。C40在建筑、交通等领域温室气体清单及减排方面具有很多成功经验,逐渐成为全球范围研究城市气候变化和温室气体的重要组织。中国北京、上海、香港等城市先后参加了2005年和2007年C40峰会。

不少研究者也对城市温室气体清单进行了研究和探索。以Kennedy为首的研究团队提出城市与外界物质、能量交换较大而需要采用独立的清单体系[10-11]。Kennedy的城市温室气体清单体系较为完整,不仅包括ICLEI建议的范围,而且包括水运和航空排放(这部分涉及大量的跨境排放)(见图3),同时对城市道路交通的跨境排放问题提出了解决方案。此外,该清单体系还包括燃料的上游排放(即燃料生产导致排放)。Kennedy选择了10个典型城市进行实证分析,认为气候、资源可获取程度、电力、城市设计、废弃物处理等都对城市温室气体排放有着显著影响;城市的地理位置对其温室气体排放有着至关重要的作用[12]。Dhakal研究了东京、首尔、北京、上海的温室气体排放,采用的清单方法包括外调电力和采暖因素,和ICLEI的方法一致。研究发现4个城市的人均能源利用都有趋同表现(1990-1998年),约1.3t-1.6t标准油/人,但是北京和上海的人均CO[,2]排放量却明显高于东京和首尔[13]。Glaeser等采用了类似ICLEI的方法体系,核算美国66个大城市温室气体排放,发现城市汽油消费量和城市人口大小的对数有较强的线性相关性;家庭天然气消费量(采暖为主)和1月份温度有较显善的线性相关性;家庭用电量和7月份温度有较显著的线性相关 性。温室气体排放量和土地利用政策之间存在很强的相关性,许多地区建立严格的政策限制一些产业的发展,使得排放朝向高碳排放地区聚集。城市排放水平明显低于城市郊区,城市—郊区之间的碳排放差异在老城市例如纽约更加明显[14]。Norman等认为城市温室气体清单还应该包括建筑材料使用等全生命周期的排放,发现城市交通是最重要的减排温室气体方向,而建筑是降低能耗的重要方向。同时,疏松型城区的人均能源消耗和温室气体排放是密集型城区的2.0-2.5倍[15]。

Ramaswami等人提出了混合型生命周期碳足迹清单体系,并对城市与周边的跨界交通(道路和航空)的温室气体排放分配问题做出了详细论述。

Dodman等对ICLEI的清单方法提出异议,尤其对电力和供热的归属问题提出异议,并且提出了不同的清单方法,其结果是全球城市温室气体排放还不到人为排放的一半,许多城市人均排放量低于其国家人均排放量。

从上述学者的研究可以看出,对于城市碳排放问题,不同的研究方法,研究结果相差很大,尤其城市是一个高度开放的实体,其与外界的能源、物品交换强度很大,因而对于城市排放的不同界定,会导致城市排放水平的很大差异。对比当前国际城市主要采用的方法体系(见图3),总体趋势是,绝大部分城市在核算自身温室气体排放时,都考虑外部电力和热力供应所导致的温室气体排放,即世界地方环境理事会(The International Council for Local Environmental Initiatives,ICLEI)提出的主要考虑尺度1+尺度2+外部垃圾填埋的温室气体排放。全球已经有68个国家的1 200个城市采用ICLEI方法编制了城市温室气体清单。许多研究基于这种清单方法提出了较为系统的城市碳预算方案[20]。

图3 城市温室气体清单体系范围比较[8-10]

Fig.3 Comparison of measures for city greenhouse gases inventory

中国城市温室气体清单研究起步较早,但发展缓慢。1994年,中国与加拿大政府开展了北京市温室气体排放清单研究,并较为全面地核算了北京市1991年温室气体排放清单[21],但此后一直缺乏城市清单的研究文献。近几年城市清单研究逐渐增加,蔡博峰等人初步提出了城市温室气体清单研究方法,并且针对重点排放领域推荐了排放因子[22]。张晚成等人利用城市清单体系核算了上海排放[23]。陈操操等人对城市温室气体清单方法做了较为详细的评价和总结,并且对比了城市清单和国家清单的异同[24]。蔡博峰探讨了中国城市温室气体清单研究存在的不足和困难,并提出了初步建议[25]。

3 城市温室气体清单研究特点

城市温室气体清单相比国家温室气体清单而言,从编制模式、覆盖领域和针对性等方面都具有自身特色,这些特色也意味着国家清单方法体系(IPCC方法学指南)并不能适用城市温室气体清单编制的需要。

城市温室气体清单方法学早期借鉴了大量国家温室气体清单编制的方法,尽管后期在清单基础方法学、排放因子等方面很难有突破和创新,但在原则、技术路线和方法体系上却体现了城市的自身特点。当前,城市温室气体清单方法学和国家温室气体清单方法学的差异主要体现在如下几点。在编制模式上,由于城市和外界有着大量的能量和物质交流,城市往往采用消费模式,区别于国家清单的生产模式。国际城市清单中往往包括了由于外调电力和供暖带来的间接排放,即发生在城市地理边界以外生产城市用电和热力的温室气体排放。在覆盖范围上,城市清单往往比较简单,特别是发达国家城市,几乎没有农业问题,工业比例也很小,所以能源供应、建筑和交通以及废弃物处理往往是城市清单的主要内容。在针对性和灵活性方面,城市温室气体清单编制灵活、针对性强。国家温室气体清单编制的一个重要目的是为国家宏观制定减排政策提出科学支持和国际温室气体排放对比与谈判,因而国家清单相对比较规范和严格。而城市清单为了提高针对性,往往在组织结构上更加灵活。其提出的政策直接到技术层面,可核查性、可测量性和可报告性都很强,其温室气体减排的实现依赖于城市公众的参与和监督[25]。但城市清单的灵活性某种意义上影响了国际城市之间温室气体排放的可对比性。

4 国内城市温室气体清单研究的不足

中国当前的低碳城市发展很快,但城市温室气体排放清单研究却相对滞后,主要是存在着两个核心问题。其一,城市排放清单方法体系不完善,其中边界、范围等关键问题尚未解决。绝大部分城市尚未编制较为全面的城市温室气体排放清单。许多城市依然沿用IPCC的方法核算温室气体排放,而IPCC方法不适用于城市尺度已经是国际共识。此外,发达国家城市排放清单都包括尺度1和尺度2水平,而我国当前已经编制的城市清单基本相当于尺度1水平,城市清单内容相比国际规范有较多残缺。由于核算方法的混乱,导致中国同一城市出现多种温室气体排放量,极不利于科学研究和政府决策。其二,无法核算真正城市意义的温室气体排放水平。中国城市和西方国家城市有较大差别,后者是专为城市而设立的一种建制类型,同行政区划并无必然联系。它突出了人口聚集点的概念,核心部分是城市建成区。而中国城市是一种行政区划建制,包含大量的农村、林地等非城市建设用地。因而中国城市更类似一种区域概念。对中国城市的特征,Montgomery也提出其不同于西方城市,并且建议将以建成区为核心的地区作为城 市加以重点研究[26]。这种城市排放清单很大程度上失去了城市特色,变为与省/区域排放清单性质一致,因而无法有效支持中国低碳城市的积极发展。同时也使得中国城市温室气体排放水平很难直接与发达国家城市排放做直接比较,也不利于最大限度地借鉴西方城市低碳化发展的成功经验。发达国家估算的城市温室气体排放占国家排放比例约在70%-80%,而在我国当前的情况,城市温室气体排放总量等于全国排放总量,城市这一极为重要的低碳发展因素无法突出其应有特色。

中国城市温室气体排放清单的不足严重制约了我国低碳城市发展,甚至可能误导城市低碳发展方向。研究解决上述两个中国城市碳排放清单核心问题,有利于规范我国城市温室气体排放核算方法,准确把握我国真正城市意义的温室气体排放水平和特征,澄清城市温室气体排放的一些误区和错误观点,并为低碳城市发展和政府决策奠定坚实基础。同时,清晰、明确的城市温室气体排放清单方法体系,便于城市之间以及城市自身时序上的比较分析,支持政府出台有效的政策措施,并建立相应的核查机制。

5 中国城市温室气体清单编制方法

鉴于中国城市温室气体清单存在的问题和不足,以及当前的研究现状,本研究提出中国城市温室气体清单编制方法,以供研究者和决策者参考。方法介绍侧重城市清单的特色内容,排放因子等技术要素与IPCC一致,所以不作介绍。

5.1 清单边界

中国城市清单边界问题是城市清单体系中较为重要的一个问题。主要原因是中国城市地理边界不明确。西方城市的核心和主要部分是城市建成区,其强调的是城市自治,而不是行政区划等级。由于中国城市的特殊性,本文提出狭义城市的清单边界,以区别于我国当前城市市域范围(城市行政区域)的清单。狭义城市是指包括城市建成区90%面积的最小市辖区/县范围。许多研究城市的学者把市辖区作为狭义城市的概念,但县升区的参考标准主要是整体经济水平,因而会把一些经济体量很大的农业县包括进来,例如北京市怀柔、平谷、门头沟、房山等区,其包括了大量的农村地区和非城市建成区。所以依据市辖区很容易高估狭义城市的面积。事实上,城市建成区是城市的最佳表征,然而城市建成区同城市行政区划并不完全重合,导致数据口径无法统一,难以完成数据收集和积累。

中国城市温室气体清单体系中,可以同时核算城市市域范围内(城市行政区域)的温室气体排放,和狭义城市温室气体排放。我国地级以上城市基本都有较为完整的市域范围内的公开统计数据,因而可以支持城市市域排放清单的编制。着重考虑狭义城市温室气体清单,可以突出城市意义和特色,真正指导中国城市低碳发展,同时也提高中国城市与西方城市温室气体清单的可比性,有利于中国最大限度地借鉴西方城市低碳化发展的成功经验。

排放源的归属问题在西方城市比较显著,因为西方城市中的私人公司或者是私人入股公司占据绝大多数。因而西方城市处理排放源归属问题往往分为运行控制(Operational Control)和金融控制(Financial Control)两类。运行控制是受市政府各项政策法规直接管理的,但其经营和财务关系未必完全受当地市政府控制。而金融控制符合国际财务会计标准,即对于一个排放源实体具有完全的金融管理权利。中国城市温室气体清单可以以行政管辖为边界,即相当于西方城市的运行控制,符合我国城市对企业的管理和统计口径。此外,由于西方城市的行政自治和民主管理的特点,城市温室气体清单都分为全市排放清单(Citywide Inventory)和政府排放清单(Government Inventory),后者属于前者,但单独列出。政府排放清单主要包括政府部门的用电、采暖、用水、交通、废弃物等,之所以单独列出,是因为全市和政府部门减排的措施有很大不同。对于政府部门的温室气体排放,完全可以采取强制手段进行减排,而对于城市水平的排放,政府只能通过政策鼓励或者财税刺激等市场方法,要想采取强制手段,必须通过地方立法,其操作和实施都较为困难[25]。这一点和我国倡导和实施的绿色政府比较相近,可以充分借鉴。

5.2 清单范围

清单范围是指清单所包括的温室气体排放过程,主要指本地排放和异地排放,即直接排放过程(本地排放)和间接排放过程(异地排放)。具体可分为三个尺度(见图3)。①尺度1:所有直接排放过程,主要是指发生在清单地理边界内的温室气体排放过程。②尺度2:由于电力、供热的购买和外调发生的间接排放过程。以用电为例,大部分城市的电力依靠购买或外调,所以并不直接产生温室气体排放,但可能所购电力来自火力发电,而火力发电产生温室气体,所以这部分温室气体算为城市间接排放。③尺度3:未被尺度2包括的其他所有间接排放。这一尺度所包括的范围很广,包括城市从外部购买的燃料、建材、机械设备、食物、水资源、衣物等等,生产和运输这些原材料和商品都会排放温室气体[25]。

建议中国城市温室气体清单需要同时包括尺度1和尺度2,暂不考虑尺度3排放。这样中国城市编制清单相当于采用了生产+消费的混合模式,即在核算清单时,首先核算城市直接排放(生产模式),然后将外调电力和供暖导致的温室气体排放计入城市本身排放(消费模式)。国际上绝大部分城市都是采用这一“混合”模式编制温室气体清单。

6 案例对比研究

选择北京市和纽约市,基于前文所述的城市温室气体清单原则和方法体系,对比分析两个城市的温室气体排放特征。根据前面所述的狭义城市,北京市包括城市建成区90%面积的区/县共6个,分别为东城区、西城区、海淀区、朝阳区、石景山区和丰台区。

本研究对比了2个城市的排放水平。北京市市域的碳排放清单可以基于能源统计年鉴核算,但狭义城市的碳排放清单却缺乏数据支持,没有公开出版的北京市各区县的能源利用情况。因此,只能采用其他数据途径。欧盟和荷兰环保局联合开发了全球0.1°×0.1°(中纬度地区约10km)温室气体排放空间网格数据库,当前已经更新至EDGAR version 4.1版本(2005年),该数据库是迄今为止全球水平上空间精度最高的温室气体排放数据库。EDGAR排放源数据主要来源于IEA的排放点源数据库,比较全面地核算了区域空间排放信息,非常有利于我们利用该数据计算狭义城市直接排放水平。因此,基于EDGAR数据库,直接核算北京市2005年狭义城市的直接(尺度1)碳排放量为4 473万t。然而北京市 狭义城市间接(尺度2)排放量的估算较为困难,只能基于北京市市域直接排放和间接排放的比例来推算。

根据中国能源统计年鉴[27]、北京市统计年鉴[28]和IPCC排放因子[29],2005年北京市域排放量为1.413亿t,其中直接排放1.012亿t,间接排放(电力调入量为357.69亿KWh时,2005年无热力输入)0.401亿t,间接排放占直接排放的39.62%。其中,外调电力排放因子取值为1.1208 t /MWh,该值来源于国家2007中国区域电网基准线排放因子中的华北区域电网电量边际排放因子OM(其计算数据基于2004-2006年《中国能源统计年鉴》)。根据北京市市域间接排放和直接排放的比例关系,以及北京狭义城市直接排放量,可以推算北京市狭义城市的间接(尺度2)碳排放量为1 772万t。北京市和纽约市的温室气体排放对比见表1。

温室气体的特征篇7

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

引言

相关统计数据表明,我国建筑能耗则占据了全国商品能耗量的40%左右,达到了发达国家的近35%。虽然我国的能源总量可观,但是人均占有量非常贫乏,因此如何合理利用现有资源,并做到节能减排,对积极响应国家低碳绿色建设的号召具有非常积极的作用。此外根据建筑专家的推断,如果能对现有的建筑设计进行相应的节能优化,大致可以节省1/3~2/3的建筑能源,为了积极响应国家低碳经济的发展要求,无论是从国家能源节省的角度,还是出自于个人家庭费用节约的考虑,对建筑设计中的节能设计展开研究都具有非常积极的现实意义。

一、我国建筑节能现状

相关统计资料表明我国的建筑能耗占据了全国商品能耗的40%左右,并且这一比例随着社会经济发展和人口增长也有不断上升的趋势,在全球范围内能源资源的不断紧张今天,这也逐渐成为制约我国社会市场经济发展的瓶颈。在传统的建筑施工设计过程中,之所以没有注重节能要求,既是由于社会经济发展程度低和社会资源利用率低而导致的粗放式发展,也有人们环境保护意识薄弱的原因。随着资源需求紧张形势的不断深化,人们资源保护意识的不断提高,社会在节能方面也对建筑设计提出了越来越高的要求,这也进一步推进了对该领域研究工作的不断深入。

二、我国气候特征和建筑节能分析

我国大部分地区处于温带,因特殊的地理位置环境,与同纬度国家相比,我国的气温呈现出冬天更冷,夏天更热的状况,南方空调和北方燃气供暖设备的大量使用,以及能源偏紧的不争事实造就了愈演愈烈的“电荒”趋势,因此只有节能才是自救良方。就我国的人口居住地来说,我国大部分人口集中于东部沿海地区,而沿海地区的气候一个明显的特征就是一年四季有风,作为一项丰富的资源,设计者在建筑设计的过程中也必须对此加以合理的考虑和利用。

以室外气温较低为例,如果需要室内降温,良好的通风能够在不消耗资源的情况下有效地降低室内的温度,当室外的空气较为干燥室,良好的通风也能有效的降低室内的湿度,并提供新鲜清新的空气,而且这种方式不仅没有噪声,还能减少能耗、降低污染,也很好的符合了可持续发展的要求。如果需要实现室内保温,可以通过对墙体的双层真空设计有效实现室内温度的散失,本文在下文将对此做详细的阐述。

三、建筑节能设计的发展建议

对建筑的节能设计考虑,既需要积极利用好现有各项资源,又需要综合环境布局因素,并在具体的创作实践中充分调动人的积极性,鼓励创新思维,对此可以从如下三个方面开展相应的工作:

1、通风隔热层对风能的合理利用

从以往的建筑架设来看,隔热层设计主要是在结构层上部架设隔热层,在屋面结构层上面设置通风层,带走空气中的热量,在保护屋面的同时达到降温的目的。置于屋面坡顶的隔热层,在太阳辐射的照射下温度不断升高,高温度的气体不断上升,从下面补充新鲜的冷空气,形成热压风,带走高温气体达到降温的目的。除了双层屋面通风外,还可以利用双层玻璃作为维护结构,被形象的称之为“会呼吸的皮肤”,由内外两道幕墙组成,并与幕墙的上下两个部分设置相应的通风口。在冬季的时候,关闭两个通风口,在双层幕墙之间形成一个“阳光温室”,对建筑物内部起到保温的作用。在夏季的时候,打开两个通风口,两层幕墙的空气在太阳光辐射下温度不断的升高,更具上述的热压原理产生空气流动带走阳光辐射后的高温气体,达到降温的效果。实验测试表明,双层幕墙通风换气设备在采暖时比单层幕墙节能42%~52%,在制冷时节约能源38%~60%,这也是未来节能发展提供了一个新方向。

2、综合能源的综合利用

除了风能以外,还有诸如地热能生物能以及太阳能灯其他综合能源。如太阳能强化自然通风,能将太阳能这一可持续能源转化为动力能,在强化建筑的自然通风方面主要有屋面太阳能烟囱、Trombe墙和太阳能空气集热器,这三种设备可以单独使用,也可以根据实践需要加以综合使用。蓄热材料对节能的影响,虚热材料白天吸收大量的太阳光辐射能,使得建筑物内部的气温不至于太高,在夜晚释放白天吸收和保持的一些能量,又使得建筑物内部的温度不至于太低,达到改善室内温度的作用,在夏季夜晚的通风也会降低蓄热材料的温度,蓄热材料的作用效果也会更加明显。

3、建筑的综合结构布局

除了有效改善和提升对现有能源的综合率利用以外,建筑的综合结构布局设计对节能也具有非常重要的影响。比如,对建筑门窗位置大小的选择就需要综合考虑采光和通风,为了更好的进行的通风,门窗一般设置成错位型或者穿堂型的开口形式,如图1所示,对此应综合考虑夏季通风降温和冬季采光取暖的需要,在材料的采购上也需要结合保温隔热的性能来进行选择。此外,屋顶和地板也是节能设计的重点环节,需要选择隔热保温的材料来防止热量的流失,提升室内的保温效果。在夏季,为了有效的阻挡太阳热量,及时的降低室内温度,还可以考虑在建筑的顶层放置一层土壤,播种一些花草,这样既能实现降温的目的,又为周边环境添置了一道亮丽的风景,美化了环境。

图1门窗错位型和穿堂型开口设置图

除此之外,还需要对建筑节能思路创新不断的做出探索,如结合用户的兴趣特征做出人性化的设计,有意识的考虑生态环境特征,在满足用户功能价值的基础上充分利用好现有各项自然资源。

结语

随着人们节能意识的不断增强,对建筑物的节能设计研究势必会进一步深入,本文在对我国建筑节能现状简要分析的基础上,结合我国气候人口特征和建筑节能的需求,对建筑的节能设计提出了一些发展策略和建议,旨在能为相关实践工作提供一些借鉴和参考,促进相应工作的更好开展。

参考文献

[1]蔡丽珠,史全福.当前建筑节能设计的应用分析[J].城市建筑.2013/03,62~63.

温室气体的特征篇8

【摘 要】我国地域辽阔,历史文化悠久,创造了五千年的文明,建筑史上也涌现出许多典范之作。随着社会的进步与发展,人们对地域文化越来越重视。国外新建筑理论不断涌入的同时,国内建筑师也与时俱进,创作了大量有特色的建筑作品,其中不乏具有典型地域文化特征的优秀作品。但在地域特征的应用上,不能松懈,还应该进一步发掘。下面以山东援疆基层组织阵地工程设计方案(喀什地区)为例, 对建筑设计中的地域特征应用进行阐述。

关键词 地域特征; 基层组织阵地; 喀什; 高台民居; 喀什平原气候区; 帕米尔高原气候区

【中图分类号】TU201

【文献标识码】A

On the architectural design of the geographical features applications

Liu Yuan-yi

(Zibo City Planning and Design Institute Zibo Shandong 255000)

【Abstract】China’s vast territory, history and culture, created a five thousand years of civilization, the history of architecture also emerged as a model for many. With the progress and development of society, people are more and more emphasis on regional culture. Foreign influx of new architectural theory at the same time, domestic architects times, created a lot of distinctive architectural works, many of them with the typical geographical and cultural characteristics of good works. But on the geographical features of the application, can not relax, but also should be further explored. The following positions grassroots organizations Shandong Yuanjiang engineering design (Kashi), for example, for the architectural design of the geographical features of the application to elaborate.

【Key words】Geographical features;Grassroots organization positions;Kashi;High-houses;Kashi plain climate zone;Pamirs climate zone

1. 概述

近年来,随着国外新建筑设计思潮的不断涌入,我国建筑师也不断学习进步,创作出许多优秀作品。但在地域特征的应用上,还有很大的成长空间。山东援疆基层组织阵地工程设计方案(喀什地区),充分考虑了喀什地区的地域特征——包括当地文化特征和当地气候特征,使得建筑与文化、自然环境进行对话。这种设计方式,比较好的融合了地域元素、展现了现代建筑特征。

2. 喀什平原气候区基层组织阵地

(1)“不到高台民居,不算到喀什噶尔”,喀什的高台民居——“阔孜其亚贝希”之巷给了我们很多的启示。平日,在小巷中,孩子们愉快的笑声,轻快的脚步声,以及老人们悠闲的独坐抑或是几个人围坐起来的攀谈,都令人感到小巷的活力。

(2)喀什平原气候区村级基层组织阵地(图1、图2)的设计,充分借鉴“阔孜其亚贝希”之巷的空间形式,利用现代手法进行表达,注重塑造人群公共活动空间,有利于当地居民的生活交流和情感沟通,营造一种和谐的生活氛围,提升整个区域的人文氛围。

(3)功能布局方面,就近葡萄架之下设置小型超时入口,向群众供应日常商品,提供便民服务;村级基层组织阵地的一层综合布置民兵值班室、卫生室、计生室、共青妇办公室,图书室、电教室、多功能室(集活动、会议、电教、培训等功能于一体),实行一室多用。

(4)村级基层阵地的室外环境充分借鉴民居的庭院元素,对葡萄架利用现代手法进行表达,注重与建筑本身的衔接,体现设计的整体性。同时,葡萄架与地面的衔接处设置种植斜坡,视觉效果犹如地面绿色植物通过葡萄架与建筑成为了一个和谐的整体。同时在葡萄架之下,塑造公共活动空间,让居民能够体验到舒适并具有亲和力的室外环境,并能体现出基层组织阵地的吸引力。

(5)细部设计方面,提炼当地民居的一些设计元素——圆弧和十字纹,并重组这些元素以进行现代手法表达,室外的片墙引入十字纹进行现代表达,葡萄架借鉴当地圆弧形态进行现代表达.室内大厅的设计也受到“阔孜其亚贝希”之巷的启示进行空间塑造,同时引入了同样的细部元素,着力塑造空间环境。在体现传统性的同时,也体现了日新月异的时代性。

(6)技术方面,充分结合当地的气候特征,利用太阳能技术,提供热水和部分电力能源。设置雨水收集装置以提供部分用水进行植物浇灌和冲洗之用。在玻璃的选用上,优先选用双层low-e玻璃,窗户处设置外百叶遮阳,部分墙体采用特隆布墙体。在室外环境的设计上,考虑到攀爬植物的生态效应,在夏日适当时间将室外荫凉处的空气引导入室内,有效利用自然通风以节能。

3. 帕米尔高原气候区基层组织阵地

(1)帕米尔高原气候区主要是在塔什库尔干塔吉克自治县。年平均气温在5℃以下,冬季漫长寒冷,夏季温和。降水较少,主要集中在春夏两季。大风日数多,光照充足,辐射强,天气晴朗。针对这种气候环境,帕米尔高原气候区社区基层组织阵地(图3、图4)的设计充分利用技术手段,以创造舒适的社区办公环境,同时在材料方面,借鉴当地的建筑材料,与当地建筑保持和谐统一。

(2)功能布局方面,一层设置司法警务室,残联,卫生室,社保站、医保站、低保站、计生站、流动人口管理站、环境卫生站,在一站式服务大厅提供集中服务;二层设置综治办,党员管理办公室,图书阅览室,工会,会议、活动、培训、电教等用房。

(3)帕米尔高原气候区阳光充足,可以充分利用太阳能提供热水,并利用光电板提供部分电力能源用于辅助照明;该气候区大风日数多,设置风力发电设施,提供部分电力能源,大风容易扬沙,设置攀爬植物架,有效防风沙,同时在窗户外面设置挡沙板;该气候区冬季漫长寒冷,气温较低,可有效利用被动太阳能,加大南向窗口的开口面积,让更多的阳能进入室内,并利用特隆布墙进行采暖;该气候区降水较少,主要集中在春夏两季,可设置有效地雨水收集装置,对雨水进行存储并综合利用。并利用其他有效保温措施,以保持室内温度,保证室内的舒适办公环境.通过各项技术的使用,使建筑的形式追随当地气候。

4. 结语

发掘地域建筑文化内涵,展示地域建筑文化精髓,是建筑师不可推卸的社会责任。在建筑设计中,可以适当引入具有地域特征的元素,以反映地域文化,使得地域元素与现代元素和谐统一。这种设计方式能够不仅比较好的融合地域元素、展现现代建筑特征,同时也能够唤起人们对当地文化的认同感。

参考文献

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[2] 麻国庆 全球化:文化的生产与文化认同 [期刊论文] 北京大学学报(哲学社会科学版)2000(04).

[3] 李百浩;刘炜 当代高技术建筑的地域性特征 [期刊论文] 华中建筑2004(03).

[4] 黄星元 地域文化和时代建筑的追求——海南广场会议中心创作理念 [期刊论文] 建筑学报2003(6).

[5] 王涛 当前我国建筑设计民族传统的传承及问题 [期刊论文] 华中建筑2011(7).

[6] 薛一冰;李付强 浅议宁夏地区生态移民住宅绿色适宜技术——以红寺堡区鲁家窑生态移民为例 [期刊论文] 建筑节能2012(7).

[7] 虞志淳;刘加平 陕西关中村落生态化策略研究 [期刊论文] 新建筑2008(5) .

[8] 宣蔚;魏晶晶;唐泉 地域性的回归——重庆山地建筑的生态性探索 [期刊论文] 华中建筑2010(5) .

温室气体的特征篇9

税收作为一种有效的经济手段,具有宏观调控和聚集财富的功能。许多西方发达国家已经建立起了一整套完善的二氧化碳税收制度,并取得了良好的节能减排效果。面对日益严重的环境问题,如何借鉴西方国家的成功经验,在我国建立起一套实用、完善的二氧化碳税收体系就成为一个亟待解决的重要问题。

一、二氧化碳税在国际上的发展趋势

(一)全球气候变暖与绿色税制

由于人类活动和自然变化的共同影响,全球气候正经历一场以变暖为主要特征的显著变化。人类活动通过改变地球大气层中温室气体、气溶胶(气体中的悬浮微粒,如烟、雾等)以及阴暗度来引起气候变化。其中,产生最大影响的活动是化石燃料燃烧,关键温室气体二氧化碳(co2)就是通过这一途径被释放到大气中。这些气体聚积在大气中,引起大气浓度的与时俱增,进而导致全球气候变暖。国际社会和科学界已对全球变暖高度关注,采取各项措施应对这一趋势。

经济与合作发展组织(oecd)1972年就提出了“污染者付费”(polluter pays principle,ppp)原则,从而引发了世界税制绿化浪潮,并为包括二氧化碳税在内的绿色税制的实施确立了基础。20世纪70年代以来。oecd成员国以及欧洲多国纷纷推行二氧化碳税政策,并结合已有税制的结构调整,取得了十分明显的延缓全球变暖与保护环境的环境效果。1992年6月通过的联合国《里约环境与发展宣言》也要求名国政府加强财政以及经济政策的补充性作用,把环境费用纳入生产者和消费者的决策过程。

除了以环境为出发点外,绿色税制的运用,更对国家经济与民生有整体的影响。因此,在税制绿化改革的背景下,二氧化碳税的运用正获得越来越多的支持,这也反映了国际环境经济手段和税收结构的最新发展。

(二)二氧化碳税的概念与特性

二氧化碳税最早由英国经济学家阿瑟·皮苟(arthur cecil pious)在《福利经济学》一书中提出。二氧化碳税可以通过对燃煤和石油等化石燃料产品的含碳量进行征税来实现减少化石燃料消耗和二氧化碳这一主要温室气体的排放。二氧化碳税是与全球气候变化紧密联系在一起的,其特性可以归纳为以下四点:(1)二氧化碳税的实质是为了保护全球温度这一公共产品,而对二氧化碳这一温室气体所开征的一项税负,目的是使排放二氧化碳的生产过程和消费所产生的外部成本内部化。(2)二氧化碳税是一种间接税,是在生产或者消费的过程中征收的。而且二氧化碳税具有固定税率,对国民经济发展的副作用相对较小。(3)二氧化碳税是一种调节税。随着越来越多的国家完成工业化进程,可供给的廉价燃料也在逐步减少。环境税制相对成熟的发达国家都将二氧化碳税作为一种调节税,因为二氧化碳税能够发挥激励作用,促进节能,促使风能、太阳能、地热能等可再生能源的使用。(4)二氧化碳税影响广泛而深远。征收二氧化碳税涉及社会经济和人民生活诸多方面,影响远比一般特许权税(如烟草专卖税)更加广泛深远。实施国在征收过程中,不仅要考虑经济效率、环境效果,还要考虑到社会效益、国际竞争力等问题,从而根据商品的收入弹性、收入替代效应,慎重选择征税品种和税率。

二、瑞典二氧化碳税制实证分析

(一)瑞典二氧化碳税制简介

瑞典与其北欧邻国一起,是欧盟第一批在环境保护领域发展和实施经济手段的国家,在环境保护中广泛运用了环境税、费和其它众多的经济手段。根据oecd 2004年对其成员国做出的评估,瑞典实行了约70项以市场为基础的手段,是在环境保护方面运用最多经济手段的国家。

瑞典于1991年开征二氧化碳税,征税范围是所有种类的燃料油,该税是对现行能源税的补充。开征二氧化碳税的同时,能源税率降低了50%。从那之后,能源税体系几经变革,但是不变的是对于工业和电力产品的税率一直低于其它部门。目前,工业消费者不支付能源税,二氧化碳税也只需支付一半。电力产品不需要交纳任何能源税和二氧化碳税。瑞典目前二氧化碳税率为0.36瑞典克朗/千克co2(合150美元/吨co2)。征收二氧化碳税最显著的效果是有机物在瑞典直接供暖系统中的大量应用,如今瑞典约50%的供暖系统利用生物燃料等作为热能供给,而不再是用煤炭和石油来提供热能。

瑞典能源税体系于1991年进行了改革。改革后的能源税体系以二氧化碳税和对燃料征收的能源税为基础,而且对燃料征收的能源税不与燃料的含碳成分挂钩。开征二氧化碳税的同时,一般能源税率下降了50%。为了避免对瑞典工业的国际竞争力产生影响,工业部门的税率低于私人家庭,对于一些能源密集型产业进一步给予减免。目前瑞典对于化石燃料,尤其是对汽油征收的二氧化碳税非常高。见图1。

(二)瑞典征收二氧化碳税对温室气体的减排效果

根据德国著名环境组织germanwach的统计资料表明,瑞典于2006年和2007年两次荣登“拯救地球国家名单”榜首,成为世界各国应对全球气候变暖行动中最有成效的国家。

2007年9月,瑞典政府的统计表明将近90%的减排效果归功于税收体系改革。瑞典环境部部长an—dreas algren称,如果没有征收二氧化碳税,国内的排放量将比现在高出20%。因为二氧化碳税的征收使得污染的成本升高,从而使全国都开始关注环保能源的开发与利用。因此,征收二氧化碳税是减排最有效的途径,而且基本不会影响到良好的经济增长势头。在1990~2006年间,瑞典的二氧化碳排放量减少了9%,远远超过了《京都议定书》所规定的发达国家减排目标。与此同时,瑞典的经济保持了44%的固定价格增长。

三、我国开征二氧化碳税的必要性

(一)开征二氧化碳税是国际大势所趋

根据联合国政府间气候变化专门委员会(ipcc)在其第四次评估报告的结论,近50年的全球气候变暖主要是由人类活动大量排放的二氧化碳、甲烷(ch4)等温室气体的增温效应造成的。如今二氧化碳减排已经成为一种国际趋势。

到2007年底,国际社会已经制定了雄心勃勃的温室气体减排计划。一个总的共识是“80—20”原则,即在20年内力争把以二氧化碳为首的温室气体排放量降低80%。继欧盟成员国成功运用税收手段抑制二氧化碳排放量之后,加拿大、澳大利亚、日本等发达国家也纷纷响应应对全球变暖的号召,开始酝酿制定二氧化碳税制。气候变化已经成为主要的国际性议程,迅速和积极地减排将降低调整环境适应的代价。

但要达到“80-20”目标,以中国为首的发展中大国也肩负着巨大的减排压力。在2007年国际能源机构(iea)的最新《全球能源展望》中,预测2030年世界能源需求将增长50%,其中40%是由中国和印度拉动的。联合国秘书长潘基文也在联合国气候变化会议上特别强调,在气候变化的情况下,未来20年预期的经济发展和增长的能源需求,特别需要发展中国家采取紧急行动以减缓气候变化的趋势。

(二)开征二氧化碳税是国家政策所向

近百年内中国年平均气温升高了0.5~0.8℃,已经略高于同期全球增温的平均值。从1986~2007年,中国已经连续经历了22个全国性暖冬。中国气象局局长郑国光也指出,适应和减缓气候变化是中国适应全球变暖的当务之急。

2006年,中国政府的“十一五”规划确立了节能减排工作的硬性指标:到2010年主要污染物排放总量减少10%。2007年5月国务院颁布的《中国应对气候变化国家方案》中,我国政府承诺将控制温室气体排放,确保实现2010年单位国内生产总值能耗比2005年降低20%左右这一约束性目标。2007年6月国务院颁布的《节能减排综合性工作方案》中,明确要制定和完善鼓励节能减排的税收政策,研究开征包括二氧化碳税在内的环境税。2007年11月,由财政部科研所孙钢研究员和许文博士完成的研究报告中提出的三种环境税可选方案中指出,二氧化碳税可以作为一种污染物排放税在中国适时开征。”在环境规划院课题组提出的独立环境税实施方案中,可供选择的税种包括:重要资源税、汽车污染税、能源消费税、二氧化硫税、二氧化碳税和废水排放税。2008年11月5日,由环保部中国环境文化促进会和中国发展战略学研究会社会战略专业委员会,中科院首席科学家牛文元教授牵头组织撰写的《中国碳平衡交易框架研究》报告,建议积极运用政策手段开征碳税,促使企业减少二氧化碳排放。

显然,随着中国政府节能减排的政策措施的落实和环境税制改革的推进,为了实现可持续发展的长久国策,需要开征二氧化碳税这一新税种来完善税收制度的环保功能,提高污染环境行为的税收负担。这也是树立我国作为发展中大国的环境保护立场和建设和谐世界的外交政策主张的一个契机。

(三)开征二氧化碳税有助于优化我国能源消费结构

众所周知,中国的一次能源结构以煤为主。由此可见,我国二氧化碳排放量高是由我国的能源结构特征决定的。

由于煤炭消费比重较大,就造成了我国能源消费的二氧化碳排放强度也相对较高。根据世界银行年刊《2007绿色年鉴》中对1980~2004年世界主要温室气体排放国化石燃料所排放的二氧化碳量的统计数据,2004年中国温室气体排放总量约为61亿吨二氧化碳当量,其中二氧化碳排放量约为50.7亿吨。2007年中国二氧化碳排放量已占世界总量的16%,仅次于美国。(见图2)

现阶段,我国燃油的需求价格弹性处于较高水平,及时研究设计开征碳税将十分有利于促进我国能源消费结构的转变,从而避免进一步依赖于煤炭这样的化石燃料消费。海外经验表明,二氧化碳税的开征可以有效优化能源消费结构。瑞典自1991年开征二氧化碳税之后,由于二氧化碳税的征收导致燃料油和生物燃料的价格产生差异,国家的区域供热部门和许多企业为了追求生产成本最小化,对生物燃料的应用大为增加。在1991~1995年间,生物燃料在瑞典区域供暖系统中所占的比重从25%增长到了42%。目前,生物燃料、泥炭等提供了瑞典区域供热体系中能源供应的50%以上。

因此,中国如果能够及时开征二氧化碳税,必将有利于促进我国能源消费结构的转变,逐步淘汰落后的高能耗产业和技术,避免社会经济滑向不可持续的深渊。

(四)开征二氧化碳税有利于经济社会的发展

二氧化碳税是一种间接税,具有固定的税率而且不会改变分配结构,对经济发展的负面作用相对较小。这一点在国际上已经得到了广泛的认可。而且,一个国家或者地区在确定排放限额以及减排目标的情况下,在国家或者区域的层面实施碳税具有相当的优越性。如果中国开征二氧化碳税,这部分税收收入还将为我国财政收入做出巨大贡献。

全球气候变暖对中国来说远远超出了一般意义上的气候问题和环境问题,对我国经济社会发展已经带来十分严峻的挑战,在我国开征二氧化碳税已显得尤为紧迫。开征二氧化碳税对于在全社会增强节能减排意识,提高企业、个人等社会各方面对全球气候变暖问题的认识水平,积极应对气候变化,不断提升气候、生态、环境保护的层次和水平都有着重要意义;既是全面落实科学发展观,建立社会主义和谐社会的必然要求和重要内容,也是中国政府、公众和科学界的共同愿望。

四、我国开征二氧化碳税应注意的问题

(一)依据国情设计二氧化碳税

从我国现阶段的国情来看,环境税的税种设计要反映当前环境问题的主要矛盾。具体讲,就是要有利于促进“十一五”规划确定的单位国内生产总值能源消耗降低20%目标的实现。目前我国环保措施主要是以收取各项费用为主,征税为辅,并且这些少量的税收措施还是零散地存在于资源税、消费税、增值税等有关规定中,很难发挥遏制并减少环境污染的合力作用。

相关研究表明,虽然开征二氧化碳税能够显著降低我国温室气体排放量,但是也会对我国经济产生较大负面影响。因此,考虑到我国国情的制约,目前还未开征二氧化碳税。中国幅员辽阔,区域发展水平悬殊,考虑到社会公平问题和落后地区的发展问题以及税收对经济结构的影响,就需要谨慎设计开征二氧化碳税,以照顾不同地区和不同行业之间的分配问题。

二氧化碳税这一新税种的设立,与众多企业的税收负担直接联系在一起。因此我们在研究设计二氧化碳税时必须在不同地区实行差别税率,且初始税率应设置得较低,以使企业能尽快适应这一新税种。根据国际经验,二氧化碳税的征税对象应定位为化石燃料(主要包括煤炭、石油、天然气等),其税收收入应纳入一般财政收入。而且二氧化碳税收入应实行专款专用,利用税收收入进行绿色清洁能源开发与研究,降低我国温室气体排放量。

(二)完善税收优惠减免政策

国外的经验证明,通过政策改变市场的基础,政府政策的积极作用可以促使节能减排的实现更具成本效益。oecd国家环境税种多样,税率也较高,本应该取得较多的财政收入,但是事实却恰恰相反,原因就是这些国家为了保证其工业产品和服务在国际市场上的竞争力,在实施严苛的环境税的同时,也施行了比较宽松的环境税费减免与返还措施。除此之外,不加重微观经济主体税负的理念,也是oecd国家在实行环境税过程中所奉行的。尤其值得我们借鉴的是,其在开征新的环境税的同时,降低企业的其他税收负担(如所得税负担)。

我国政府应对一些关键行业实行税收优惠或者同时降低其其他税收税负水平,适量增加国家财政补贴,以免对我国经济发展造成负面影响。通过对税收实行减免的政策优惠,使企业、个人等经济主体有意识地开发、保护和有效利用环境资源,并推动整个社会的科技进步,促进社会环境的改善和资源的有效利用。对企业发展低碳能源和可再生能源给与更多的税收优惠,特别是对企业采取措施减少二氧化碳等温室气体排放的行为加大税收优惠力度。

(三)加强宣传力度,建立公众基础

虽然税收的征收主体是代表国家的各级税务机关,具有强制性、稳定性和制度成本节约优势,但是民间的公众呼声也是不容忽视的。任何改革都需要调动各级政府和群众的积极性,二氧化碳税的开征也不例外。因此,在二氧化碳税推出的前期阶段,除了通过在税务部门和环保部门建立完善的协调机制,以及对相关企业实施税收优惠,确保二氧化碳税顺利地推出与征收之外,还必须通过各类媒体向社会公众宣传开征二氧化碳税的必要性与重要性,以获得广大群众的支持和广泛的社会效应。

我们必须通过积极广泛的宣传,让公众明确二氧化碳税的立税目标是改善环境质量,而不是税收的增长。征收二氧化碳税的根本在于把环境污染和生态破坏的外部成本内化到生产成本和产品价格中,通过市场机制优化配置环境资源。通过调整税收和外汇政策、货币发行等综合配套措施,将外在的企业成本适当分解,让社会承担的成本转为由企业自身承担,加强宏观调控。

(四)引进先进技术,提高污染源监测水平

中国能源生产和利用技术落后是造成能源效率较低和温室气体排放强度较高的一个主要原因。开征二氧化碳税也涉及到污染源的监测技术与人力资源问题。

企业二氧化碳排放量的监测需要大量的专业技术人员和先进的监测设施。《中国应对气候变化国家方案》显示,在气候变化观测、监测技术上中国仍需要国际社会的技术帮助。在污染源监测方面的主要技术需求包括:大气、海洋和陆地生态系统观测技术,气象、海洋和资源卫星技术,气候变化监测与检测技术,以及气候系统的模拟和计算技术等,其中各种先进的观测设备制造技术、高分辨率和高精度卫星技术等都是中国在气候系统观测体系建设方面所急需的,是该领域技术合作需求的重点。中国政府应及时获得上述技术与能够运用该技术的专业人才,并在污染排放企业进行推广,这将有助于对二氧化碳的排放形成有效的监测,从而在我国有效实施二氧化碳税制。

(五)加强第三部门的政策推进作用

第三部门指的是介于政府部门与企业部门之间或之外的社会部门,它是除政府机构和营利机构以外的社会组织,它与政府部门以及企业部门共同构成现代社会的三大支柱。第三部门能够帮助政府唤醒公众的环保意识并与其良好互动,潜移默化地改变企业和个人对节能减排的态度,从而推进二氧化碳税的实施。

温室气体的特征篇10

中图分类号:TU984文献标识码: A

一 气候变化和可持续发展

全球气候变化是指在气候长期平均状况基础上,由于人类活动大量排放温室气体而叠加的变化。气候本身的自然波动则称为气候变异。近百年来,地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。有证据表明大气温室效应的加强是造成全球变暖的主要原因。大气中的水汽和二氧化碳等气体可以透过太阳短波辐射使地球表面升温,但阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射从而使大气增温。由于二氧化碳等气体的这一作用与温室的作用类似, 故称之为“温室效应”,二氧化碳等气体则被称为“温室气体”。

现有科学研究普遍认为,人类活动产生的温室气体(尤其是二氧化碳)过度集中排放到大气层中被大量积累。而这些温室气体被认为能够引起全球变暖。全球变暖已是一个不争的事实。冰川消融加速,北半球的积雪面积在急剧减少,海平面也在上升。气候变化的原因除了自然因素外,同人类的活动,特别是工业生产中大量使用化石燃料以及土地利用结构而改变释放二氧化碳的程度密切相关。气候变化已严重威胁到人类的可持续发展,成为国际社会普遍关注的重大全球性问题。为应对全球气候变化的重大挑战,避免灾难性的气候变化,人们对低碳经济和低碳城市的关注与行动也日趋强烈。

二 城市化过程与碳排放

城市活动是温室气体主要来源之一。同时,城市也成为了受气候变化影响最大的地区之一。因此,减少城市温室气体排放已成为应对气候变化的核心议题。因此,城市需要在承担经济聚集与增长、保持市民生活处于较高水平的前提下,需积极减少温室气体排放,主动承担碳减排责任,并成为碳减排责任的主要作用体。特别是那些资源型城市的减排潜力巨大,应积极成为国际温室气体减排的“生力军”。基于全球气候变化、促进城市可持续发展,世界各国对于城市建设以低碳经济为主调以应对全球变暖的共识以及承担温室气体减排任务日显迫切。城市经济向低碳经济转型已成为发展趋势,也是保持城市可持续发展的必由之路。低碳城市和低碳经济正是在此背景下开始被人们提出,并已成为城市研究问题研究的热点。

尽管城市化进程在一定时期内不可能人为减缓,但是,城市化进程也为我们提供了节能减排、建设低碳城市的良好机遇。因为城市是工业节能的主要载体,城市化有利于能源的集约使用、节能技术的推广和能源利用效率的提高。城市在经济贡献中的比重较大,其在碳减排和应对气候变化方面的作用十分明显。而在不同经济增长方式、能源政策和生活方式下,能源消费有不同的特征。通过改变经济增长方式、制定以节能为向导的积极能源政策以及提倡节能生活方式,尤其是调整产业结构和能源结构,可以提高城市的能源效率、使能源结构更趋清洁,形成以能源利用效率提高、能源节约和能源结构转变为特点,以低碳经济为核心,以建设低碳城市为目标的一种城市可持续发展道路, 从而有效降低城市温室气体的排放。

三 低碳城市发展模式

低碳城市是指城市经济以低碳产业为主导模式,市民以低碳生活为理念和行为特征, 政府以低碳社会为建设蓝图的城市。其目的,一方面是通过自身低碳经济发展和低碳社会建设,保持能源的低消耗和二氧化碳的低排放;另一方面是通过大力推进以新能源设备制造为主导的“降碳产业”的发展, 为全球二氧化碳的减排作出贡献。基于全球气候变暖和碳减排提出的低碳城市, 其主要内涵包括;1.以低碳经济作为城市经济的主导发展模式,在自身取得发展的同时为全球碳减排作出贡献;2.强调政府的主导地位,构建低碳社会;3.体现人类生存观念的根本性转变,倡导低碳生活方式;4.以保证人民生活水平提高和社会发展不断完善为前提,不排除社会、经济、自然复合生态系统的协调可持续发展,低碳城市不但使自身复合生态系统取得协调发展,还为全球减缓生态系统的破坏作出贡献。低碳城市的实质是一种城市发展模式,涉及到全社会生存和发展理念的根本转变,其发展是一个既紧迫又长远的过程,适合于所有城市根据自身特点的发展。

四 低碳城市与城市规划

城市规划对于城市发展有长期的、结构性的作用。城市的物质环境一旦建立起来就很难改变, 并对人们的社会生活和经济活动产生深远影响。

低碳城市规划是低碳城市发展的关键技术之一, 应当以现行城市规划体系为基础, 围绕应对气候变化和碳减排, 逐步构建低碳城市规划体系。

基本框架包括;

1.规划理论创新。将能源消耗和温室气体排放作为限制性要素,创新研究低碳城市系统构建、大城市地区规划编制技术、城市总体规划低碳编制技术、详细规划与城市设计低碳编制技术。

2.专项研究。重点研究低碳城市生活模式、低碳城市产业系统、低碳城市能源系统规划、低碳城市交通与物流系统规划、低碳城市扩大碳汇系统等。

3.规划方法。研究用城市规划和设计手段降低城市碳排放的技术方法,包括城市空间低碳优化布局方法、整合交通规划方法、低碳城市更新方法、低碳化社区设计方法等。

4.指标体系。在国家城市规划技术标准基础上增加低碳城市规划技术标准。

5制度建设。包括具有低碳目标的不同城市规划中决策保障制度、低碳城市规划的政策框架、低碳规划理念的制度执行效力等。

6实施机制。包括低碳城市规划决策机制、低碳城市规划的实施过程评估、低碳城市规划的综合绩效评估等。

五 结语

进入21世纪,世界的目光都聚集到全球气候变化。全球气候变化已成为实现可持续发展目标的主要障碍之一,全球没有人能够置身于气候变化的挑战之外,气候变化已经把人类首次凝聚起来应对共同的敌人。在经济和城市化快速发展的过程中,积极参与全球应对气候变化行动,但不可能人为地减缓经济发展和城市化进程,应当把发展过程作为节能减排的机遇,在发展中推行低碳经济,构建低碳社会,发展低碳城市。城市规划作为调配土地、资源和社会关系的重要公共政策,应当及时转变理念,改进规划方法,为应对全球气候变化和低碳城市发展作出贡献。

参考文献:

温室气体的特征篇11

夏季吉林省雷暴的时空分布特征

和龙市地温随时间的变化特征分析

白城市2012年两次强对流天气对比分析

龙嘉机场雾的气候分析及预报方法研究

四平地区近50年气候变化特征分析

地市级客观化乡镇天气预报系统

临江市地质灾害气象等级预报预警方法

一次暴雪空报的诊断分析和预报探讨

浅析Linux系统的安全机制及防护策略

影响龙嘉国际机场飞行活动的雷暴特点

日本数值预报产品在温度预报中的释用

用VB数据库编程实现加密站的自动监测

雨量站距离对估算区域降雨量影响的分析

秋末冬初的一场雨凇天气过程分析

吉林地区两次透雨天气过程的对比分析

一次较强降雪天气的多普勒产品分析

吉林省飑及飑暴的时空分布特征及分析

群集技术在省级中心服务器的应用

长春市逐时气温客观预报方法的探讨

长春机场夏季雷暴天气特征分析

吉林省2003年冬季的天气特点及影响

一次区域性暴雨天气过程的个例分析

吉林省夏季降水量潜在可预报性估计

加厚空体墙日光温室保温性能分析

长春加温玻璃温室小气候特征及其调控

用高空因子识别长春机场雷暴试验

松原市前春一次明显降水过程分析

天气、气候变化对消化道疾病影响分析

吉林省2001年秋季天气特点及环流特征

90年代吉林省洪涝灾害的特征分析

静止气象卫星云导风的结果分析

两种桑叶分别育蚕及气象条件试验报告

地面气象综合有线遥测仪模块化设计

呼吸系统老年死亡病例与气象要素相关分析

吉林省2001年春季天气特点及其影响

作物抗低温助长剂田间应用示范研究

推行规范化服务加快文明行业建设

白山市人工影响天气综合信息管理系统设计

多普勒气象雷达发射系统故障分析与处理

基于声音高炮作业用弹量检测电路设计

一次低温冻害天气引发的决策服务思考

延吉机场初选地雾的气候特征及影响因素

长春市暴雨强度公式编制和雨型确定

吉林省春旱的时空分布特征及预测研究

间歇性深层地温传感器故障的处理方法

温室气体的特征篇12

中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)051-042-02

随着国民经济的高速发展,人们对所处室内环境的热湿状况、空气质量等的要求也愈来愈高。据统计,目前我国沿海较发达城市建筑中央空调的普及率接近80%。另一方面,中央空调的大规模使用使得对电力的需求不断增加,同时能源消耗也不断增长。据统计,整个建筑能耗的50%近乎来源于中央空调的能耗,对于一些大型建筑,如商场、综合大楼等,中央空调能耗所占建筑总能耗的比例更高。因此在创造舒适的室内中央空调空间的同时,如何最大限度地降低中央空调能耗,节约电力能源消耗是一个迫切的问题。

我国幅员辽阔,各地区的气候状况差异较大,不同地区中央空调的设计参数、运行管理方式、系统选择等都可能有所不同。浙江舟山群岛新区地处我国东南沿海,长江口南侧,杭州湾外缘的东海洋面上,属海洋温湿气候特征。以往的中央空调系统设计参数通常取自上海或杭州的室内外参数,由于设计参数失真,中央空调系统运行过程中的能量消耗过大,设计系统与实际需求脱节,系统设计不尽合理。因此,有必要根据舟山当地的自然气候状况,对中央空调系统的设计、运行及相关节能技术进行研究,实现整个系统的节能运行。

1 舟山群岛地区海洋温湿气候特征

浙江东部的舟山群岛地区属北亚热带南缘季风海洋性气候。整个群岛季风显著,冬暖夏凉,温和湿润。年平均气温16℃左右,最热8月,平均气温25.8℃-28.0℃;最冷1月,平均气温5.2℃-5.9℃。常年降水量927 mm-1620 mm。大风大雾频繁。

2 舟山群岛地区中央空调运行的基本状况

根据对舟山群岛地区17家大型公共场所中央空调系统的调研与检测,目前的中央空调系统运行主要存在以下一些问题。

1)中央空调效果不理想,室内温度不能保证在设计温度值。由于设计不合理,一些中央空调系统出现夏季室内温度及相对湿度偏高,冬季室内温度偏低的现象。另外,由于舟山群岛地区的温湿气候特征,过渡季节的时间较长,在过渡季节,大多数的中央空调系统无法实现与气候变化的自适应,导致中央空调系统依旧按照极端(极热或极冷)条件下运行,造成巨大的能源浪费。

2)中央空调系统设备达不到最佳运行状态。由于建筑室内冷(热)负荷计算粗略、设备选择不适当等多种因素,使得中央空调系统在实际运行过程中无法达到最佳设计运行要求。新风供给不足,室内送风温度和出口风速都不合适,造成室内人员舒适感不强。

3)中央空调系统运行管理水平低。中央空调的电费或燃料费及日常维护保养费开支大,负荷估算过高,导致设备容量偏大,实际过程中不能满负荷运行,造成资产的闲置与浪费。

4)中央空调通风系统污染严重。通风系统清洗成本较高,当地能进行此类清洗作业的企业很少,导致几乎很少有单位对自身的建筑中央空调系统进行清洗。2012年,舟山市疾控中心组织专业人员对市内17家大型公共场所中央空调通风系统污染状况进行了检测,检测结果显示仅六成公共场所中央空调合格。

3 舟山群岛地区中央空调系统设计优化、运行管理与节能技术

前面所提及的中央空调系统在运行过程中的问题,必须通过各种技术手段加以解决,从而达到节能的目的。

3.1 设计优化

1)合理选择室内外设计气象参数。设计参数选择是否合理,负荷计算正确与否,关系到中央空调系统的使用效果、运行经济性以及总的成本费用,成功的中央空调系统离不开合理的设计参数。据粗步测算,舟山地区夏季平均室外气温比上海、杭州等地同一时刻的气温要低2℃-3℃,个别情况下达到4℃-5℃。因此针对舟山地区的中央空调系统设计,不能再如以往直接取周边城市(上海、杭州、宁波等)的空气室外参数作为室外设计参数。而应当整理出舟山当地长年(持续30年以上)的室外气象测量数据,以其为参考来确定舟山地区的空气室外设计参数。

2)精准化负荷计算。中央空调负荷计算包括中央空调系统的冷负荷、热负荷、湿负荷计算。精确的负荷计算不仅关系到中央空调系统的制造费用,也会影响其运行成本及能源耗费。目前对于中央空调负荷的较精准计算方法,基本上都是针对某个计算房间,依次计算该房间围护结构(墙壁和门窗)负荷、电力电子设备负荷、人员负荷等,房间总负荷为上述负荷之和。在对中央空调系统设备容量进行选型时的依据的是整个建筑的冷负荷。但是,由于各房间朝向、位置、功能及其内部热源等情况的不同,实际上对于不同房间来说,最大冷负荷出现的时间并不相同,因此建筑冷负荷的最大值不是每个房间负荷最大值之和,应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。由于舟山地区的气候条件与其他城市有较大差异,同时,建筑的朝向、建筑材料等不同,所以,针对舟山当地的中央空调系统设计,不能照搬设计手册中推荐的指标值,而应当通过相关的工程实例分析、计算后加以确定单位面积的负荷指标值。

3)优化设备选型。应根据设计对象的客观情况,即:建筑面积、建筑构造、建筑功能、中央空调的使用对象及功能、使用用途、运行时间等,选择恰当、合理的中央空调系统。变风量中央空调系统是通过改变风量来调节室温的,因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。舟山地区的温湿气候特征更加适合采用此种系统。当全年中央空调负荷率为60%时,它可节约风机动力耗能约75%。温湿气候特征下的过渡季可大量采用新风作为天然冷源,相对于风机盘管系统,能大幅度减少制冷机的能耗。可以避免产生冷凝水造成的滴漏污染吊顶。变风量系统的最大风量不是系统内各房间设计风量之和。因为中央空调系统提供的冷、热量可以随各房间负荷变化而在系统内部调整,所以应该根据系统的同时负荷率确定最大风量。

4)选择合适的建筑围护结构。舟山是远离大陆的岛屿,气候变化剧烈并且长期处于气候温热、空气湿度高的条件下,墙体的热湿迁移对建筑围护结构的热工性能、建筑能耗和室内环境有着十分重要的影响。因此,首先要选择合适的建筑墙体材料,建筑墙体围护结构应具有良好的隔热性能。例如对建筑西墙进行隔热设计,减少室外热量传入;在屋顶增加遮阳设施,使通过墙体或屋顶的热量减少。其次,护结构墙体的窗墙面积比也是必须考虑的一个问题。窗户面积过大,可能会引进室外传热量过多造成室内过热的现象。但窗户面积太小也会对室内采光与通风造成影响。最后,不可忽视对窗户自身的遮阳设计。合理有效的遮阳设计既能有效地阻止太阳光直接从室外射入室内,造成室内过热,又不至于阻碍自然通风或降低采光效果。

3.2 运行管理

1)空调区域的划分。全年绝大多数时间内,室外空气参数是处于冬、夏设计参数之间,在这种情况下,如果中央空调系统在运行过程中不作相应的调节,则不仅浪费了能量(设备供冷量和供热量),而且还会使室内空气参数偏离设计要求。因此,在中央空调系统设计和运行时,必须根据室外气象参数和室内冷(热)湿负荷的变化情况对中央空调系统进行全年运行工况的分析和调节。根据上述原则,应当着手将舟山地区的中央空调工况区域划分得更细更合理。条件许可时,不同季节尽量采用不同的室内设定参数以及充分利用室内被调参数的允许波动范围,以推迟用冷(或用热)的时间;在冬、夏季,应充分利用室内回风,保持最小新风量,以节省冷量或热量的消耗。

2)机组设备的维护与保养。采用计算机控制系统对中央空调系统进行集中管理和最佳控制。通过计算机集成系统确定所需提供的冷热量,以达到最佳节能运行效果。中央空调机组及相关的附属处理设备必须及时、定期地进行适当的清洁与保养,以便根据检测情况及时采取相应的预防性或恢复性的修理措施。空调系统和设备的检测每年要做一次,空调冷冻水和冷却水的水质检测在运行期间每个月做一次,对于过滤网、滴水盘、盘管视翅片间、风机叶轮等易滋生细菌等处,更要加强清洗,以保证空气质量。管接头或阀门漏水要及时修理或更换,滴水盘、水管、风管保温层损坏要及时修补或更换。

3) 管理人员的职责。要结合空调系统的规模和特点以及定员定岗情况来确定各级管理人员的岗位职责。做到每样设备都有人维护与保养,以保证机组的正常运行和设备的使用效率。同时,各级管理人员要加强空调制冷理论和实际操作经验的学习和提高,始终保持节能意识。

3.3 节能技术

目前舟山地区的大型建筑中央空调系统常见的冷热源配置为:水冷冷水机组+锅炉。为降低中央空调能耗,提高综合节能效益,可采用以下一些中央空调先进技术。

1)热回收技术是中央空调领域比较成熟和先进的节能环保技术。将中央空调的余热(冷凝热)进行回收,生产50℃~60℃热水,供生活或生产利用。中央空调的冷凝热余热被利用回收后,用于生产热水,因此基本上是零能耗。此外,余热被回收利用将使冷凝温度降低,冷凝温度下降促进中央空调机组效率提高5%-10%。综合分析,热回收技术不仅节省中央空调主机的耗电量,同时也延长了主机的使用寿命。

2)空气源热泵利用热泵系统原理,通过蒸发或冷凝作用,将夏季室内热量引入温度更高的室外,创造清凉的室内环境;而冬季吸收室外空气中的热量用于向室内供热,使房间温暖。中央空调的冷热源都来自于室外空气,整个系统工作中,不会产生任何污染物,系统简单,技术经济性好。更为突出的优点在于系统无冷却水系统,可节省大量的水资源,这对缺乏淡水的舟山地区来说,非常具有吸引力。

3)蓄冷空调利用前提条件是电价的“峰谷价差”。在夜间用电低谷期,通过传统电动制冷机进行制冷,并将制得的冷量利用水蓄冷或相变材料储蓄起来,在白天,由于电力负荷较高,为将更多电力用于工农业生产,制冷空调需要尽量少占用电力负荷。为满足人工环境的需求,此时把夜间储存的冷量释放出来,同样可以创造舒适的人工环境。因此,蓄冷空调能起到“移峰填谷”平衡电网负荷的作用。另外,由于电价的“峰谷价差”,所以与常规空调白天制冷相比,蓄冷空调夜间制冷能够节约运行费用,能够带来显著的经济效益。

4)由于设计的不严谨,当前处于服务期的大多数中央空调循环水系统的冷冻泵和冷却泵都是采用固定转速。但由于建筑负荷的并不是常年懒定,室内负荷也不是固定不变的,当室外气温变化或室内人员设备条件变化时,室内负荷也是在不断变化的。因此,额定转速运行的冷冻泵和冷却泵造成的能源浪费现象十分严重。建议根据室内负荷变化情况,通过传感器技术,采用交流变频器控制水泵运行,同时尽量避免使用阀门调节阻力的方法,减少由于阀门阻力引起水泵的扬程和电耗的增加。

4 总结

受海洋温湿气候影响,舟山地区的室外空气温度与周边城市(上海、杭州、宁波等)有较大的差异。因此需要根据当地独特的自然气候条件,确定合理的中央空调设计方案,合理选择室内外设计气象参数并对负荷进行精准计算,加强设备的优化选型。同时,采用先进的节能技术,加强系统运行的过程管理,确保中央空调系统能够正常运行,达到最大限度的节能效果。

基金项目

浙江省科技厅重大科技专项与优先主题项目(2010C11008),浙江省教育厅项目(Y200908475),浙江海洋学院科研启动费项目。

参考文献

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温室气体的特征篇13

关键词:

高海拔;电气设备;特殊要求

近年来我国国民经济正处于高速发展的阶段中,同时我国中西部地区的经济也获得了一定的发展,尤其是多项基本建设项目正在慢慢走进中西部地区。但是,我国中西部地区所处的地区属于高海拔地区,在海拔2千米以上的地区上使用电气设备,需要予以高度的重视,因为高海拔地区由于气象的特殊性,对电气设备的使用产生特殊的影响,必须要求高海拔使用电气设备满足一定的要求。在本文中主要针对高海拔电气设备使用的特殊要求进行综述。

1高海拔地区的气象特征

高海拔地区所指的是海拔高度超过1000米的地区,其气象特征表现为:海拔高度和气压水平成反比关系,也就是海拔高度越高,气压水平月底,空气密度越小越稀薄,湿度越低,越干燥,同时空气越稀薄,太阳日照辐射的穿透力越强,白天地面吸收热量越多,温度越高,晚上地面失去热量速度越快越多,温度越低,导致昼夜温差明显。三者之间的关系如表1所示。根据表2,随着海拔高度的上升,空气温度随之下降,海拔高度升高1千米,最高温度和平均温度降低5摄氏度。降温有利于电气设备的散热。

2高海拔气象对电气设备的影响

2.1高海拔气象对低压电器的影响在高海拔地区使用低压电器,因为海拔高度升高,电器内部的元器件会不断升温。海拔高度上升每100米,升温幅度约为0.1-0.5℃;同时,海拔高度的增加还还会导致气温的降低,海拔高度上升每100米,气温下降幅度约为0.5℃。如果在室内使用低压电器,由于室内温度变化比较小,元器件升温的温度和气温降温的温度之间补偿作用并不明显,所以在高海拔地区使用低压电器在室内使用能够符合所规定的安全标准。但是,当在市外使用低压电器的时候,室外环境气温变化比较大,此时元器件升温的温度和气温降温的温度之间补偿作用极为明显,所以在室外使用低压电器必须考虑到温度的补偿作用所带来的影响。同时,当海拔高度增加,气温下降,电气设备材料容易发生硬化,油类粘稠度增加,甚至凝固,会对设备的正常运行产生严重的影响。并且昼夜温差较大对零部件的外形产生一定的影响,容易导致外形出现裂缝。因此,在高海拔使用电气设备应当选择和当地气象相适应的高原型电气设备,并且在使用电器设备的时候应当尽量在恒温场所内或者室内。

2.2高海拔地区对高压开关设备的影响高海拔地区其相对高压开关产生重要的影响。在安装电器产品的时候,应当保持试验场所在1千米以下的地区,校正工频和冲击试验电压。

2.3高海拔地区对变压器的影响通常情况下,对流和辐射是变压器散热的主要途径。单位面积散热的量和空气密度密切相关。随着海拔高度的增加,空气密度随之减少,气压水平降低,空气对流途径散热的作用并不明显。此时若采用水作为冷却散热的方法不起作用。由于生温限值的存在,海拔高度每增加500米,所测的温度应当在500米一级所降低的温度限值以内,油浸风冷下降幅度约为3%,油浸自冷下降幅度约为2%,干式风冷下降幅度约为5%,干式自冷下降幅度约为2.5%。随着海拔升高气温的降低,变压器散热对气温的降低起到一定的补偿作用。

3高海拔地区气象对电气设备的特殊要求

3.1促使电气设备空气之间的间隙有所增加因为空气之间的空隙穿透性和空气密度密切相关,按照对流理论,在高海拔地区使用电气设备必须要求电气设备的空气之间的空隙有所增加。

3.2促使电气设备的爬电距离有所增加经过相关研究证明,电气设备绝缘节会的湿闪电压和爬电距离密切相关,呈线性关系。通常情况下,在海拔1千米以上2千米以下的地区,根据II级污秽条件,开关柜柜内的一次元件所设置的外绝缘爬电距离为:有机绝缘是20mm/kv,瓷质是18mm/kv。一次元件采用全工况,绝缘产品具有相对的裕度,因此满足高海拔地区电气设备的运行条件。

3.3对母线接线进行改进,促使电极的曲率半径增加,以免尖端放电通常情况下,母线电极所具有的曲率半径越大,电场均匀度越高,此时空气间隙击穿电压越高。所以,在设计和制造电气设备的过程中,应当选择边缘、圆角的R型排作为木牌,同时采用的母线需要经过硫化处理,形状为管形。尽量把电极上面的尖锐部位进行消除,提高光洁度和圆滑度,消除局部较强的电场。

3.4电气设备红外测温影响因数及温度修正对电力设备而言,检测其运行是否处于正常的状态的关键指标在于温度,这个参数在检测参数中具有着极为重要的意义。目前,多数针对电力设备温度进行检测的常见方式包括了测温蜡片、数字温度计等,该方式具有着多方面的缺陷,例如检测结果误差较大,容易受到电磁的干扰,温度检测速度较慢等等。红外测温在电气设备温度测量的应用日趋广泛,但是测温精度易受外界干扰。在采用红外测温方式进行温度监测的过程中,被测物体的辐射能量是用来表征温度状态的主要途径,物体的辐射能量和物体所制作而成的材料性质与表面的状态具有着密切的相关性,表面状态指的是被测物体表面氧化的情况、所涂层的材料以及物体表面的粗糙程度等等。即使被测物体的材料性质相同,但是也会因为表面状态的不同而有所不同,这种区别可以使用发射率e来表示。以此为依据,在采用红外测温方式来进行温度检测的时候,可以通过对发射率进行调整,从而对检测结果进行修正。

按照能量守恒原理,某一特定物体的辐射吸收率、反射率、透射率之和为1,在能量守恒的条件下,特定物体所吸收的辐射必定会转变成为对外的发射能量。因此,在温度同等的条件下,特定物体的吸收率和发射率相等。反射和投射的性能与物体材料的性质具有密切的关系,因此不同材料的物体具有着不同的发射性能。从另一个角度而言,反射率和发射率受到特定物体表面状态的影响程度具有随机性,只能够在实际工作中采用有针对性的方式进行处理,没有固定的模式。综上,可见被测物体的发射率在非黑体辐射问题的解决上发挥着关键的作用,通过对被测物体的发射率,可以提高红外测温数据的准确率。在实际的工作中必须测定被测物体的发射率,常见的方式包括了仪器直接测定法、涂料法以及接触测温法。综上所述,我国具有辽阔的地域,因此不同的地区具有不同的地势、气温和环境。我国的高海拔地区多属于高原地区,缺乏良好的交通条件,同时电力工程施工工期非常紧迫,因此,在使用和设计电气设备的过程中,必须选择合适的电气设备,根据高海拔地区的气象特征进行合理的设计。

参考文献:

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[2]刘忠宝.化工企业电气设备应用中的常见问题分析[J].黑龙江科技信息,2014(17).

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