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基于“源汇”理论的装配式立体绿化酒店的固碳减排模式研究

2024-02-19李炳璋王奕晴王菁晶张雅星谭宗宇

农业灾害研究 2024年11期
关键词:可持续发展理论

摘 要:阐述了组合式建筑与立体绿化建筑的基本概念、特性及其在实现碳减排目标中的功能角色,对比分析了国际与国内该类型酒店的发展近况,研究着重讨论了“源汇”理论在实践中的运用,以上海Urbn Hotel酒店和福州梅园酒店闽侯大学城店为例,实证了理论的积极效用。研究建构了一套组合式垂直绿化酒店的碳固定与减排模式,涵盖了模式的架构设计、执行策略及成效评估机制,着重强调了模式长期运行的可持续性。

关键词:全球气候变化;装配式立体绿化酒店;固碳减排;“源汇”理论;可持续发展

中图分类号:F426.92 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)11–0-03

作为旅游业的重要组成部分,酒店业必须在新的发展观念指导下,开拓创新,实现经济效益、社会效益和生态效益相统一。在可持续发展理论的背景下,创建绿色酒店已经成为酒店业发展的必然趋势。然而,有关酒店业能耗的统计数据显示,我国酒店业的能耗指标在13.3%左右,国际酒店业的先进水平是8%,我国一家中型酒店每日经营所需能耗和废气的排放量与同规模的工矿企业相当。因此,作为人口集中、资源消费很大的场所,酒店业实行低碳、绿色的发展模式对可持续发展具有重要意义。深化研究酒店的碳固定与减排模式,不仅对引领建筑业向低碳路径转型具有重大理论价值,还是应对全球环境挑战、践行可持续发展目标的切实行动[1]。

1 研究目的与方法

1.1.1 研究目的

面对全球气候危机的加剧,碳排放已跃升为国际社会的共同议题,其中,建筑业作为碳排放的重大贡献领域,其减碳行动显得尤为迫切。在此背景下,作为一种创新建筑模式,装配式立体绿化酒店在碳固定与减排方面展现出独特价值和广阔前景。

理论上,此研究为低碳建筑的规划及可持续性发展理念引入了新颖的视角与思考路径,尤其是通过详尽分析构件与三维绿化的集成创新如何高效削减建筑物的碳足迹,为学术研究开辟了新领域并奠定了坚实的理论基础。实践中,鉴于全球气候变化的紧迫性,作为碳排放重大贡献者的建筑业迫切需要探索低排放、环境友好的持续发展模式。而装配式立体绿化酒店的碳管理与减排模式在促进能效提升、城市生态环境改善等方面成效显著,为引导建筑业向低碳、绿色转型提供了强有力的实证支持[2]。

1.1.2 研究方法

本研究致力于探索一种创新的环境保护策略,即装配化立体绿化在酒店领域的碳固定与减排模式,并通过“源汇”理论的透彻分析深化理解[3]。该理论从碳排放与吸收的双重视角出发,构成了评估建筑环境影响的新思维模型,为研究提供有力的理论支撑。然后,聚焦于福州梅园酒店的实例,全面剖析其在实现绿化空间立体装配设计上的举措和成果,通过多维度考量其建筑设计、绿化配置及能源管理系统,展现该酒店在减少碳足迹与提升环境效益方面的实践成就。在此基础上,本研究进阶到构建与评价此类酒店固碳减排模式的方法论探讨,运用对比研究与量化模型构建等科研工具,力求确立一套严谨且具备推广价值的模式体系,旨在为同行业者提供操作性强、指导意义显著的案例参考。

2 装配式立体绿化酒店的概念与特点

2.1 装配式建筑的定义

建筑作为一种新兴建造技术,其本质特征是将建筑物的结构组件预先在工厂环境中精确制造,随后运送至施工现场进行装配。这种方法对比传统的现场施工模式,在效率提升、质量把控和环境影响减少方面展现显著优势。建筑的精髓在于其工业化制造流程,它不仅确保了构建尺寸的高精度与材料选用的高品质,还大幅减少了传统施工中由人为因素引发的错误与品质缺陷。加之工厂集约化生产大大降低了施工现场的噪声、粉尘等污染物排放,环保效益显著[4]。

2.2 立体绿化建筑的特点

常规的园林绿化设计包括平面绿化和立体绿化,平面绿化类似常规的园林、花圃等,除了平面绿化的所有绿化,都称为立体绿化。对于建筑设计而言,采用常规平面绿化已经无法满足需求,尤其是高层建筑,采用垂直绿化对于提升绿化率具有重要意义。垂直绿化优点体现在3个方面:首先,高比例的植被覆盖通过在建筑物的外表乃至内部植入绿色生命,大幅度扩展了城市绿化的边界;其次,这些绿色元素扮演着节能减排的角色,它们能有效吸附CO2、释放O2,减轻建筑的能源消耗,并缓解城市“热岛效应”,从而对环境产生正面影响;最后,立体绿化建筑为居民构筑了一个亲近自然的栖息之所,极大提高了居民的生活品质及促进了其心理健康[5]。

在应对环境挑战尤其是减少二氧化碳排放和促进碳固定方面,立体绿化建筑是不可或缺的角色[6]。绿色植物借助光合作用机制,能够吸收大气中的二氧化碳,并将其整合进有机物质中储存,缓解大气中温室气体的集聚。

2.3 “源汇”理论的内涵

作为一种核心分析模型,生态学中的“源汇”理论探讨了生态系统内部各构成要素间物质、能量及信息交流的复杂互动。在此框架下,“源”被界定为生态系统中输出或释放这些基本要素的部分,而“汇”是接收、累积或消耗这些要素的组成部分。将其应用于碳循环与减排的语境,“源”角色凸显了如化石燃料燃烧、制造业活动等碳排放源头,而“汇”涵盖了森林、草原、海洋等自然吸纳体及碳捕捉与储存技术等人为构建的二氧化碳吸纳与固定机制。此理论对指导碳减排策略具有深远意义,通过削减“源”的输出以减少总体碳排放,进而抑制全球变暖趋势;同时,提升“汇”的效能,增加生态系统对二氧化碳的吸纳存储量,减少大气中二氧化碳浓度[7]。

2.4 装配式立体绿化酒店的发展现状

作为绿色建筑创新的一个亮点,装配式立体绿化酒店在全球范围内引起了广泛的关注[8]。这类酒店巧妙融合了装配式建造的高效性与立体绿化的生态设计理念,极大增强了建筑物的环保资质及减少碳足迹的能力。在国际领域,装配式立体绿化酒店的发展已取得显著成效,如新加坡部分酒店采纳此模式,通过实施垂直绿化与屋顶花园策略,不仅装饰了建筑外观,还切实降低了室温,减少了空调系统的能源消耗。这些酒店进一步整合了雨水回收及太阳能技术等绿色解决方案,实现资源使用的最优化。在国内,随着绿色建筑概念的深入人心和技术迭代,装配式立体绿化酒店也逐渐登上舞台。

3 固碳减排模式在上海Urbn Hotel酒店中的成功实践

在上海Urbn Hotel的构建与经营管理实践中,“源汇”理念的践行显著彰显了其对抗碳排放、促进碳固定方面的积极作用[9]。该酒店采纳了装配式建筑工艺,大范围运用成品部件,大幅度减少了建设现场的废料产出与二氧化碳排放[10]。此外,酒店整合了雨水集蓄体系与太阳能光伏发电等生态技术,进一步抑制了碳足迹。Urbn Hotel的绿植在碳中和角度也值得关注,绿植不光能起到装饰的作用,还能调节小气候,夏季茂密的绿植可以起到遮阴降温的作用,冬季植物凋落可以让阳光充分照射建筑,实现冬暖夏凉的效果,在一定程度上也能减少酒店的能耗。

Urbn Hotel以此全方位地将“源汇”原则渗透至酒店的各个层面,实现了减少碳排放的既定目标。据统计对比,Urbn Hotel相较于传统酒店,其碳排放削减幅度约为30%,将Urbn Hotel 2010年降低的27%的年节省能源量换算,Urbn Hotel这一年来相当于减少了139 t

二氧化碳当量(MtCO2e)。ICF预计,若在之后五年都持续维持在27%节能率情况下,可减少排放695.51 t二氧化碳当量,这等同于种植18 000棵树的减排量,这一突出成就实证了“源汇”理论在装配式建筑及三维绿化设计中的实践成效,为同类酒店的碳减排模式探索提供了案例参考。

4 固碳减排模式在福州梅园酒店中的应用尝试

坐落于福建省福州市闽侯县境内的福州梅园酒店,是一座达到四星级标准的高端住宿设施,其建筑面积广阔,达89 755 m2。作为立体绿化建筑的典范,该酒店巧妙地将绿色生态理念贯穿于设计和施工的每个环节,应用了创新的装配式立体绿化技术,使得绿化覆盖面积占据总建筑面积的20%。福州梅园酒店致力于环境优化,提高绿化覆盖率,积极应对碳排放问题。其实践不仅体现了对低碳生活模式的追求,也是对可持续发展理念的深度践行。这种将生态智慧融入建筑设计的策略,为推动未来建筑业的绿色革命与可持续性发展道路提供了强有力的案例支持。

5 装配式立体绿化酒店固碳减排模式的构建与评估

5.1 固碳减排模式构建

建立一种针对酒店的创新立体绿化装配模式,旨在符合酒店特有构造与运行需求,融合立体绿化的技术特点和装配式建筑的优势,实现减少碳排放与固存碳的目标。

此模式关键点在于提高建筑立面绿化覆盖率,通过植物的光合作用吸收二氧化碳,并减少建筑物能耗。在构建过程中,需精细考量结构设计的稳固性与安全性,绿化植被的甄选依据其速生性、叶面指数及环境适应力,以及建立一个符合酒店运维实况的维管体系以维持绿化效果的长效性。此外,模式设计还应平衡经济性与生态效益,借助成本效益分析,确保酒店在实施碳减措施的同时确保经济绩效不受损,为该模式的广泛应用与推广打造稳健根基。乔木一般比灌木固碳能力强,速生植物比慢生植物固碳能力强。因此,要综合考虑各种植物的形态、生长特点和特性,因地制宜,合理选择植物,充分发挥固碳释氧的作用;同时,要以节水、耐贫瘠的植物优先,以此减少植物后期的养护成本。在植物景观设计时,要结合当地特征,就地取材,首选乡土树种,合理搭配,以充分体现出地域特色。这样的植物适应性强,抗逆性高,易于成活,属于少运输、低成本、易维护的植物,能减少碳排放,实现可持续的低碳发展。

此外,通过改良生产工艺,寻求更加环保的建筑材料减少生产阶段的环境影响,同时,提高建筑废弃品的回收利用率是装配式建筑减少碳排放的重要措施。例如,在生产阶段碳排放最多的轻钢龙骨和围护结构,轻钢龙骨的碳排约为围护结构的1.5倍。若将生产和废弃阶段进行综合考虑,围护结构的碳排放会反超轻钢龙骨6倍之多,其原因是钢材的回收率较大,废弃回收阶段产生了相当大的正向环境影响,而围护结构中的材料大多碳排放较多且不能回收利用,因此,寻找更环保的替代材料是非常必要的。还可以从终端入手,通过采用性能更好的保温材料、效率更高的设备,以及增强用户的环境保护意识等降低碳

排放。

5.2 模式实施路径与效果评估

在实践上述策略时,需要聚焦于酒店建筑设计与绿化配置的协同整合。此过程涵盖甄选适合的绿植种类、精调植被配置方案,并确保植被与建筑物结构的和谐统一,旨在促进两者之间的生态平衡。例如,通过科学规划绿色植物的分布,能够使其光合作用效能实现最优化,继而提高碳吸收能力。运营阶段,则强调采取高效节能的暖通空调及照明系统等措施,减少能耗和“消除”碳足迹。成效评估层面,通过持续监测绿化体系的成长状态和碳固定量,直观展现其对酒店总体碳排放的缓解作用,如定期测定绿植的生长参数与叶面积密度,联合碳汇计量模型,估测绿化体系的碳固定潜能。这些翔实的数据搜集与剖析,不仅为验证碳减策略的有效性提供了实证基础,还为酒店后续的减排优化措施指明了数据导向的路径。

5.3 模式可持续性分析

装配式立体绿化的酒店碳固定与减排策略,在经济领域、社会维度和环境保护层面均彰显出卓越的可持续发展潜力。在经济学视角下,此类酒店经由能耗与维护开支的缩减,成功实施了长期运营成本的合理管控机制,如立体绿化结构能有效缓解建筑外壁的“热岛效应”,进而减少空调系统的能源消耗,提升能源利用效率。首先,促进该模式可持续化首要的是强化政策导向作用,借助政府补贴与税收减免等激励,吸引更多酒店采纳装配式立体绿化方案;其次,推进技术创新,持续改良装配式构造与立体绿化工艺,以降低成本、拔高效能;最后,加大对公众的宣教力度,提高认知度与接纳度,推广绿色建筑理念及低碳生活模式。

6 结论与展望

装配式建筑的优点在于其高效、环保的建造方式,

能够显著降低施工过程中的碳排放。而立体绿化设计不仅美化了酒店外观,通过植被的光合作用,实现了二氧化碳的有效吸收。作为一种创新型建筑模式,立体绿化酒店在碳固定减排的实际成效与应用可能性方面已得到充分证明,它不仅贴合当代低碳、绿色的发展趋向,也为将来建筑业的可持续性发展铺设了坚实的基石。本研究的结论揭示了装配式立体绿化酒店在碳固定与减排领域的显著优势和广阔潜力。为了加速这一绿色建筑模式的成长步伐,政府相关部门应制定更为详尽的扶持策略与导向措施的需求,涵盖财政补助、税收减免等方面,激励更多酒店经营者采纳此环保建造方案。酒店应积极响应全球减碳趋势,将生态保护理念深度融入日常运营及管理实践中,如改进能源结构、增加可再生能源应用比例,强化员工环保教育以全面增强行业环保意识。

参考文献

[1] 王璐.基于低碳理念下的精品酒店建筑策划研究:以长春英迪格精品酒店为例[D].长春:吉林建筑大学,2023.

[2] 贾彤.节能环保理念在酒店建筑设计中的应用研究[J].建材与装饰,2020(7):109-110.

[3] 李泽琳.低碳经济视角下绿色旅游酒店管理研究[J].中国管理信息化,2022,25(22):193-195.

[4] 张雪.低碳经济视角下绿色旅游酒店管理研究[J].旅游与摄影,2023(13):26-28.

[5] 张子灿,张争光,李翅.高碳汇导向的绿色空间规划格局研究:以娄底市为例[J].建筑创作,2022(4):170-176.

[6] 黄晓菲.低碳经济视角下绿色旅游酒店的管理问题及路径研究[J].旅游纵览,2023(6):72-74.

[7] 缪真健,杨洋.论智慧能源管理系统在酒店节能改造中的应用:以镇江明都大饭店为例[J].镇江高专学报,2021,34 (4):31-34.

[8] 杨军虎.低碳旅游背景下酒店管理模式的转型探讨[J].旅游纵览,2022(24):70-72.

[9] 卢小娴.基于情境融合的电竞酒店设计研究[D].武汉:华中科技大学,2020.

[10] 李忠群,丁彦如,郑磊,等.基于“双碳”目标下污泥处置方式碳排放量分析:以广州市为例[J].环境保护科学, 2022,48(5):45-49.

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