对温室效应的看法篇1
按照传热学的理论，温室墙体白天吸收热量的多少与墙体材料的导热系数、墙体传热面积以及墙体表面和室内空气之间的温度差直接相关。材料的导热系数是指材料在单位厚度(一般折合到1m)、单位时间(1h)内，材料两侧温差保持在1℃条件下的传热量。它是材料的一种固有特性，主要取决于材料本身，在墙体材料确定后导热系数基本不能改变，墙体材料的表面温度与接收太阳辐射的多寡以及墙体材料自身的导热能力等相关，在墙体材料和温室建设方位以及采光面结构确定后也基本不会改变：温室内白天的空气温度主要取决于温室采光面的角度和弧度，是日光温室前屋面设计的主要参数，墙体的表面积是指温室内能够接受到太阳辐射或与室内空气能直接接触的所有墙体面积，对于传统的平面型墙体，表面积指从温室室内地面到后屋面距离的室内墙体高度与温室室内长度的乘积再加上两堵山墙的室内表面积的总和。
由此可见，温室的热工性能在温室建设完成后就基本确定。所以，要提高温室的热工性能，应该在温室建设之前，也就是在温室的设计中，就要严格计算，慎重选择，在不影响总体造价的前提下，应尽量选择传热和蓄热能力强的材料，并尽量增大其在温室室内的外露表面积。
石材是导热和蓄热能力较强的材料，但因商品化程度低、来源困难、施工难度大，实际目光温室建造中应用很少。生土墙(干打垒、草泥或机打土墙等)和砖墙是日光温室常用的后墙建筑材料。在厚度相同的条件下，同样材质的黏土砖墙较生土墙的导热和蓄热能力强，但由于在具体的设计和建设中生土墙的厚度往往远大干黏土砖墙，所以，实际上表现为生土墙的热工性能要优于黏土砖墙。
为了提高砖墙结构目光温室的热工性能，在温室长度和高度确定的条件下，增大墙体室内的比表面积，是一种有效的解决途径。所谓比表面积，就是墙体实际的表面积与相同墙体高度和长度条件下平面型墙体理论的表面积之间的比值。温室墙体的比表面积越大，其吸热和放热的能力就越强。本文以下介绍几种增大日光温室墙体表面积的方法。
凹凸墙结构
将温室后墙砌成竖直的凹凸表面(图1)，与传统的平面型墙体(图2)相比，其表面积既有了明显的增大，而且施工的难度也不太。但为了能最大限度地接受太阳辐射，也为了便于凹槽内气流的运动，以增强墙体与室内空气换热的能力，凹槽的深度和宽度应保持适当的比例，一般多在1：1左右，且深度不宜过深，按照砖的砌筑模数，以120mm、180mm、240mm为宜。由于建筑模数的限制，事实上也制约了这种砌筑方法对墙体比表面积的进一步提高。同样的墙体比表面积，也可以采用墙体横向凹槽的砌筑方法。但从增强传热的角度分析，由于横向凹槽对气流上下的运动有阻碍作用，不利于室内空气与墙体表面的换热，所以，一般不采用这种砌筑方法。
波浪形墙体结构
将墙体砌筑成波浪形，也是增大墙体比表面积的一种有效措施，如图3。这种结构内外表面均为波浪形状，在增加温室内表面积的同时也增加了温室的外表面积，使温室对外的散热面积也随之增大，而且这种砌筑的工程量较平面型墙体增大不少。为了减少温室外墙的比表面积，建议将这种墙体结构的外表面砌筑成平面型，一则可以减少墙体外表面的散热面积，二则可以增大墙体的厚度，提高温室墙体的保温性能。但由于填实三角形空间需要将大量的整砖打碎，施工消耗的水泥砂浆数量也增加，对墙体建造的成本增大较多。为此，实际施工过程中建议用120mm厚砖墙做外墙护墙，在护墙与波浪墙之间的三角形空间内填充松散保温材料，这样可进一步提高温室的保温性能，而且能加快墙体砌筑的速度。虽然这种方法同时也加大了温室建造的成本，但由于对温室热工性能的提高作用明显，权衡利弊应该是利大于弊，在经济条件许可的情况下，建议尽量采用这种建造方法。
对温室效应的看法篇2
在冬季和夏季各选择两个工作日分别按定静压方式和变静压方法运行。图2及图3分别为冬季和夏季试验日的室外逐时温度。冬季试验日中，采用定静压当天室外平均温度为18．82℃，工作时间(8:00～18:00)室外平均温度为19．44℃;而采用变静压当天室外平均温度为18．52℃，工作时间(8:00～18:00)室外平均温度为18．88℃，全天温差及工作时间温差分别为0．3℃和0．56℃。夏季试验日中，采用定静压当天室外平均温度为27．51℃，工作时间(8:00～18:00)室外平均温度为27．99℃;而采用变静压当天室外平均温度为27．81℃，工作时间(8:00～18:00)室外平均温度为28．21℃，全天温差及工作时间温差分别为0．3℃和0．22℃。因此认为室外天气状况基本相似。而且由于试验日为工作日，室内人员设备负荷基本相似。图4是冬季试验日采用定静压控制方法时，在工作时间内空调系统各管路静压值与静压设定值随时间的变化情况。从图上可以看出，在测试时间内，系统静压设定值一直保存在180Pa。图5是冬季试验日采用变静压控制方法时，在工作时间内空调系统各管路静压值与静压设定值随时间的变化情况。从图上可以看出，在刚开机时，由于室内冷负荷较大，需要较大风量以消除围护结构及家具的蓄热，因此各管路静压值及系统静压设定值较高。随后系统保持在较低的静压设定值下运行。全天静压设定值波动范围为114～171Pa之间。图6显示了冬季试验日定静压及变静压风机频率。可以看出，采用变静压控制方法时，风机的频率变化范围为36．1～44．3Hz，小于采用定静压控制方法时的38．4～47．6Hz。图7及图8是夏季试验日系统分别采用定静压和变静压控制方法时，在工作时间内空调系统各管路静压值与静压设定值随时间的变化情况。采用定静压控制方法时，系统静压设定值全天保持在200Pa，而采用变静压控制方法时，开机时系统静压设定值变化规律与冬季基本一致，但由于夏季午后室外温度较高，室内冷负荷较大，而且由于围护结构及家具的蓄热作用，导致15:00以后静压设定值逐渐上升，直到关机。全天静压设定值为117～160Pa。图9显示了夏季试验日定静压及变静压风机频率。可以看出，采用变静压控制方法时，风机的频率变化范围为41．4～51．6Hz，小于采用定静压控制方法时的44．7～66．7Hz。
2优化对节能的影响
由于BMS中只有全大楼所有风机的总耗电量信号，为了比较优化对节能的影响，本文定义风机的总耗电量与空调总冷负荷的比值为输送率，即输送单位冷负荷需要消耗的电量。输送率越小，说明输送单位冷负荷所需要消耗的电量越小。空调总冷负荷可由制冷机供水温度，回水温度，流量计算得到，以上数据可从BMS读取。从表中可以看出，对于冬季试验日，采用变静压控制方法时输送系数较小，因此节能，节能率约为17．78%。而对于夏季试验日，节能率约为0．70%，节能效果不如冬季试验日理想。这是由于夏季冷负荷较高，需要较多风量去除室内余热余湿，因此静压设定值需要保持较高值。而到了冬季，由于大部分时间是处理部分负荷下运行的，风机保持较低设定值即能满足要求，因此节能效果较为明显。
3优化对室内热舒适影响
热舒适不能被直接测量，它是个人对所处热环境的感觉评价，无法准确描述，因此需要在试验室条件下给这种主观印象作出相应的评定标准。对于舒适性空调而言，相对湿度在30%～70%范围内对人体舒适性影响较小，因此可以主要考虑风速和空气温度对人体的综合作用。从BMS读取试验日VAV末端的室内温度测量值和设定值，并代入式(1)、(2)计算各时刻的ADPI值，统计试验日当天ADPI的分布范围及数量。图10和图11分别显示了在冬季工况下和夏季工况下现场分别采用定静压定送风温度控制和变静压变送风温度控制室内的ADPI情况。从图10可以看出，在冬季试验日，现场使用定静压定送风温度控制时，试验日当天大部分时间ADPI值都落在60%～80%之间，个别时间落在50%～60%，而落在80%以上的数量为0。而当采用变静压变送风温度控制时，所有时刻室内ADPI值大于60%，大部分落在70%～80%之间，且有13个时刻ADPI值≥80%。可见室内气流组织得到明显改善。从图11可以看出，在夏季试验日，现场采用定静压定送风温度控制时，试验日当天大部分时间ADPI值都在70%以上，其中落在80%以上的数量为74个。而当采用变静压变送风温度控制时，虽然室内ADPI值大于80%数量比定静压定送风温度时略少，但其他时间都落在70%～80%之间。可见室内气流组织得到明显改善，室内热舒适性得到明显提高。
4结论
对温室效应的看法篇3
摘要
本文设计并搭建了再热除湿多联式变制冷剂流率（VRF）的实验系统，对6种工况下VRF系统的除湿量进行了实验考察，并对再热电子膨胀阀（EVW）开度和再热器换热面积对室内机出风温度的影响进行了详细的实验研究。实验结果表明：VRF系统应用并联式再热器能有效提升除湿量，室内机1#和2#的再热除湿量分别增加了11.7%~40.4%和10.5%~28.9%。EVW开度存在最优值，使得再热提升温差取得最大值，最优EVW开度随着室温Ti的降低而增加。为了实现等温除湿，室内机1#和2#所需的EVW开度分别为9.6%~9.9%和6.5%~7.0%。为了实现升温除湿，所需的EVW开度随室温Ti的降低和再热器面积的降低而增加。
关键词
变制冷剂流率系统；空气调节系统；电子膨胀阀；制冷性能实验；除湿
空调系统为了达到夏季除湿的目的，需将送风温度降至空气露点以下[1-3]。在过渡季节或梅雨季节，降温除湿的方式容易导致室内机出风温度过低，使得房间热舒适特性较差且系统能效特性较低。家用空调通过再热除湿的方式，利用冷凝器排热提升降温除湿后空气的温度，以避免“冷吹风感”[4-6]。对于大容量应用场合，应用变频多联式空调系统（VRF系统）取代多个单元式空调器，可获得较高的系统能效特性并保证不同房间的灵活控制[7-11]。家用空调可以通过停止或降低室外侧风扇的转动、将室外电子膨胀阀全开并利用除湿电磁阀节流，将冷凝热转移到室内机的再热器中。该方式无法在VRF系统中实现，主要是因为多联式VRF系统某个房间进行再热除湿时，其它房间有可能需要进行制冷运行，因此其室外侧风扇需保持运转。刘敏[12]设计了三管制全热处理的VRF系统，以实现室内新风换气和温、湿度独立控制。但该技术方案需要对现有换热器的翅片进行吸湿材料涂层处理，对现有工艺及材料的改动较大，且室内机设计复杂。因此，刘敏等[13]基于现有主流的多联式VRF系统技术方案，进一步设计了多功能热回收的VRF系统，以保证系统中任意室内机可独立运行制冷、制热或再热除湿三种工况，最大程度发挥多联式VRF系统的技术优势。多联式VRF系统结构复杂、系统庞大、内部参数高度耦合、边界条件多样，目前国内外知名的变频多联机厂家出于商业保密，很少报道VRF系统再热除湿相关的研究结果，有关技术方案请参考文献[12-16]。本文基于文献[13]的技术方案，搭建了相应实验系统，对机组的再热除湿性能进行实验研究，并详细考察了再热电子膨胀阀EVW开度和再热器换热面积对出风温度的影响。
1实验系统
本文采用的实验系统如图1所示。室外机基于型号为RAS-160FXPNQ的海信日立公司的VRF机组改造而来，主要由变频压缩机、油分离器、单向阀、四通阀、室外换热器、室外侧电子膨胀阀EVO、气液分离器、回油毛细管、回油电磁阀、电磁阀A和电磁阀B构成。压缩机采用日立的E500HHD-36A2涡旋压缩机；EVO采用型号为CAM-50YGHS-1的不二工机电子膨胀阀，阀口径为Φ2.4mm；电磁阀A和电磁阀B型号均为VPV-1204DQ50的鹭宫电磁阀，阀口径为Φ11mm；回油电磁阀是型号为SR10D-87的日电工业电磁阀；回油毛细管外径、壁厚及长度分别为Φ2.5mm、0.55mm及2320mm。室内机1#和室内机2#均由蒸发器、再热器、室内侧电子膨胀阀EVI和电子膨胀阀EVW构成。EVI-A、EVI-B、EVW-A及EVW-B均采用型号为CAM-50YGHS-1的不二工机电子膨胀阀，阀口径均为Φ2.4mm。室外换热器、蒸发器A、再热器A、蒸发器B和再热器B的结构参数如表1所示，换热器的铜管外径及壁厚分别为Φ7.0mm及0.31mm。该系统的6种运行模式下各部件的详细控制方法可参见文献[13]。本文以室内机1#及2#均进行再热除湿运行为例进行简要介绍。该模式下，室外机进行制冷运转，室外换热器作为冷凝器；电磁阀A打开且电磁阀B关闭；EVW-A及EVW-B均全开，使得再热器A及再热器B均作为冷凝器；EVI-A及EVI-B均节流降压，使得换热器A及换热器B均作为蒸发器。当电磁阀A及电磁阀B均关闭且电子膨胀阀EVW全闭时，此时室内机进行普通的降温除湿模式运行，室内机中再热器不起作用，仅蒸发器进行降温除湿。
2数据采集系统
本文中多联式VRF系统的实验数据由标准焓差实验室测得。使用的焓差实验室符合以下国家标准：GB/T18837—2002、GB/T7725—2004、GB/T17758—1999、GB/T18836—2002、GB/T19232—2003及GB/T19413—2003。焓差实验室的主要传感器测量精度如下：T型热电偶精度为±0.5℃；铂电阻热电偶精度为±0.1℃；压力传感器精度为±0.5%FS；频率计精度为±1%；功率计精度为±0.2%FS。在空气温度均匀性方面，实验室要求稳定时室内侧被测机回风口温度偏差小于0.5℃，室外侧被测机回风口温度偏差小于1℃。实验精度方面，保证三次独立安装后测试结果的平均值与标准样机三次测试结果平均值的偏差在﹣2%~2%以内。实验数据的采集周期为10s。室内机的除湿量可结合进出风含湿量和风量计算得到，也可以通过称量室内机排除的冷凝水实测得到。焓差实验室长期测试结果显示，实测所得除湿量比计算数据更为准确。因此，本文以机组稳定运行60min时实际称量的除湿量作为采集数据，称重器具的精度为±0.005kg。
3实验结果及分析
本文对6种工况下机组的除湿量进行了实验考察，实验结果如表2所示。从表2可以看出，室内相对湿度RH恒定情况下，室内机1#及2#的除湿量随室内回风干球温度Ti的降低而降低。例如，当室外干球温度Ta=35℃且室内RH=95%时，Ti从18℃降低到12℃，室内机1#的降温除湿量从1.33kg/h减少为1.03kg/h。主要是因为Ti的降低会减少空气中的含湿量，从而削弱机组的除湿能力。从表2还可以看出，对于室内机1#和2#，相同工况下再热除湿量均大于降温除湿量，主要原因：与普通降温除湿模式的相比，再热除湿模式下室外冷凝器的制冷剂流率小，使得室外冷凝器出口的制冷剂过冷度增加；另一方面，与室内侧再热器换热的空气是经过室内蒸发器的低温空气，比环境温度低得多，也会使得再热器中冷凝后的制冷剂过冷度增加。两方面的因素导致再热除湿模式下蒸发器入口处制冷剂温度比普通降温除湿模式的低，蒸发器移除潜热的能力更大，增大了室内机的除湿量。相比于降温除湿量，室内机1#的再热除湿量增加了11.7%~40.4%，室内机2#的再热除湿量增加了10.5%~28.9%。本文主要目的是考察不同工况下EVW开度对室内机出风温度To的影响，以获得在过渡季节或梅雨季节运行再热除湿模式时优化的EVW开度。图2~图4所示为模拟多联式VRF系统在实际应用场合下（Ta=Ti）EVW开度对再热器温度提升能力的影响。通常情况下，Ti=12~18℃低于多联式VRF系统要求的最小室内回风温度，该工况出现在过渡季节或梅雨季节。该温度条件下，室内的热负荷较小，压缩机运行频率较低，以防止室内机出风温度过低。
图2所示为Ta=Ti=18℃时EVW开度对室内机1#和2#出风温度的影响。从图2可以看出，EVW开度对流经蒸发器后的空气温度（除湿后再热前温度）影响很小。该工况下，经过蒸发器A和蒸发器B后的空气温度为10.1~11.5℃。再热器提升To的能力大体随EVW开度的增加而增加。对于室内机1#，EVW-A开度≤18%时空气流经再热器A后温度提升值由1.6℃（EVW-A开度=7%）增加到15.5℃（EVW-A开度=18%）；EVW-A开度＞18%时，开度进一步增加对再热器的温度提升能力影响很小。对于室内机2#，EVW-B开度增加到12%后，进一步增加EVW-B开度同样对To的提升影响很小，EVW-B开度=12%时再热提升温度为14.1℃。如图3所示为Ta=Ti=16℃时EVW开度对室内机1#和2#出风温度的影响。从图3可以看出，EVW-A开度≤20%时，再热提升温度随EVW-A开度的增加而增加。对于室内机2#，EVW-B开度最优值约为15%，且其对应的再热提升温度为16.8℃，EVW-B开度进一步增加使得再热提升温度变化很小甚至降低。上述结果主要是因为EVW开度的初步增加会增大再热器中高压制冷剂的流率，增加再热器的冷凝排热量，从而提高出风温度。EVW开度进一步增加使再热器出口（蒸发器入口）制冷剂呈气液两相状态，一方面再热器的冷凝排热几乎维持恒定，另一方面削弱蒸发器的制冷能力，除湿后再热前温度增加（如图2及3中EVW-B=20%时的除湿后再热前温度），最终再热器提升温度值几乎维持恒定甚至降低。图4所示为Ta=Ti=12℃时EVW开度对室内机1#和2#出风温度的影响。由于实测数据量的限制，该工况下未能获得两个室内机的最优EVW开度值。从图4可以看出，该工况下两室内机的除湿后再热前温度为1~3℃，若直接送风会导致较强的“冷吹风感”，热舒适特性较差；另一方面该情况下室内机的容易出现结霜，导致室内机风量降低，机组出现停机保护。从图2~图4可以看出，Ti由18℃降低至12℃时，室内机2#的最优EVW-B开度由12%（Ti=18℃）增加至约15%（Ti=16℃），再增加至高于15%的开度（Ti=12℃）。可见，最优EVW开度随着Ti的降低而增加。
本文进一步考察了另外3种工况下不同室内机达到特定To所需的EVW开度。如图5所示为Ta=35℃时为了实现等温除湿（即To=Ti）效果EVW开度随Ti的变化。从图5可以看出，所需EVW开度随Ti的降低而降低，主要是因为Ti降低时室内机制冷能力降低，因此对应所需再热量也降低。从图5还可以看出，再热器A换热面积约为蒸发器A换热面积的1/6，再热器B换热面积约为蒸发器B换热面积的1/4，再热器B的换热面积高于再热器A，使得相同工况下室内机2#实现等温除湿所需制冷剂流率比室内机1#的更小，导致2#所需的EVW-B开度比1#所需的EVW-A开度小。图6和图7示所示为多联式VRF系统为实现升温除湿（即To＞Ti）时两室内机所需的EVW开度。从图可知，Ti从18℃降低至12℃时，室内机1#为了获得20℃及22℃的出风温度，EVW-A开度分别从10.5%增加至15%和从11.8%增加至17%；类似地，室内机2#为了获得20℃及22℃的出风温度，EVW-B开度分别从8.1%增加至13.5%和从9.3%增加至16.5%。主要是因为Ti降低使再热提升温度增加，所需要再热器的冷凝排热量加大，从而所需的EVW开度增加。从图6和图7还可以看出，为了获得特定的出风温度To，给定Ti条件下室内机2#所需的EVW开度比室内机1#的小。主要是因为给定再热提升温度时，再热器换热面积的增加使得所需高温制冷剂气体流率降低，进而使得所需EVW开度降低。因此，为实现升温除湿效果所需的EVW开度随Ti的降低和再热器换热面积的降低而增加。
4结论
对温室效应的看法篇4
【摘要】建筑节能如今是世界人们共同关心的热点问题,并且也是建筑技术进步的一个重大标志。我国建筑节能技术起步晚，建筑耗能远远高于发达国家，为此，根据我国建筑节能的现状和存在问题，在分析研究中探索将建筑节能材料与室内设计巧妙结合，提高终端用户用能效率。
【关键词】节能材料；室内设计；外墙保温；保温隔热
Buildingenergy-savingmaterialsandinteriordesigncombiningresearchandpractice
LvYuan-yuan
(QingdaoUniversityofTechnologySchoolofArchitectureQingdaoShandong266033)
【Abstract】Buildingenergyisthehotissuesthattheworld'speopletoconcern,it'salsoamajorsignofprogressinconstructiontechnology.Ourcountry'senergy-savingtechnologyislateofothers.Buildingenergyconsumptionismuchhigherthandevelopedcountries.Accordingtoourcurrentsituationandproblemsofenergysaving,weanalysisthatbuildingenergybecomeaconsciousactofprotectionmeasuresandbrightfuture.
【Keywords】Energyconservationinbuilding;Externalwallinsulation;Heatpreservation
随着时代进步发展，科技的创新，新理念、新技术广泛的应用到各行各业中去。在建筑中，有很多新技术、新思维也不断出现的人们的眼前，低能消耗和绿色建筑也就应运而生，因为他们在节能方面有显著的优点。良性的节能是从建筑设计开始的，室内设计的主要目的之一为了创造高质量的生活环境。为了实现高品质的室内舒适度，如适宜温度、空气质量、湿度、照度等要求，室内采用了空调、通风设施、人工照明等人工环境措施，这样造成能耗负担过大，使得能源大量消耗，成为能耗负担过大的主要原因。但建筑节能不能以牺牲人的舒适和健康为代价，否则节能便失去了意义。因此，建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施，符合全球发展趋势。其解决途径只有两种：一方面通过开发利用可再生能源及节能建材等途径降低建筑能耗的需求；另一方面改变室内设计从而提高能耗系统的效率，降低终端能源使用量。追求高舒适度与节能的矛盾看似很比较难调和，但只要我们把握好室内装修的每个环节，是能够达到很好的节能效果的。
1.设计中的节能
节能从设计开始包括好的室内空间功能划分，舒适的空间感觉，良好的采光效果。因为不合理的家具摆放、隔断设置，会导致室内通风、采光等问题突出，进而需要大量人工环境来弥补。我们要有针对性地、最大限度地利用自然条件，在满足功能实用、美观的基础上，改造、创造宜人的室内环境。
1.1优秀的功能划分源自善于引入自然环境的设计观念，提高室内舒适度，设计师需多引入人性化、自然化的观念和手法，通过分析不同的地域环境和建筑空间特点，最大限度利用当地的自然条件，用以创造自然宜人的舒适空间环境。
1.2就人类视觉来说，没有光就没有一切。在室内设计中，光不仅是为满足人们视觉功能的需要，而且是一个不可或缺的美学因素。光可以优化空间，抑或破坏空间，它直接影响到人们对物体大小、形状、质地和色彩的视觉感知。好的室内设计方案很多时候需要靠灯光来营造氛围。但是如何做到在效果和节能之间的完美取舍又成为了设计师们的难题，现代设计的主流做法是让其达到一种平衡的最佳状态。比如采取两种灯光方案在室内划分动静两个区域，一是客人来时或会餐时把大多数光源打开形成“动”；二是看电视或聊天时在沙发顶上或背后设计几盏装饰性很强的节能造型灯，此时打开，自然就有另一种“静”的氛围，如此一来既能达到豪宅的炫丽效果又能满足家居节能方案。
1.3好的色彩视觉效果人对环境的感受一方面是生理上的，另一方面是心理上的。如何保证达到真正的“节能”，这与专业的设计密不可分。室内设计中大面积色彩的使用对人的心理影响很大，因此，我们要把握好室内设计中色彩的设计。进行室内色彩设计时，应首先了解跟色彩有密切联系的以下几个问题：空间的大小形式，空间的方位。不同方位在自然光线作用下呈现的本色彩是不同的，冷暖感也是有差别，因此，可利用色彩来进行调整，减少因光线不足需长时间采用人工照明而减少节能。据统计，空调采暖能耗占建筑能耗的65％，因此，减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容。色彩的冷暖感可以从心理上给人降温增温，从而可将空调温度调高一些，或者将暖气开小一些，从而达到节能的目的。在室内设计过程中，可随季节的变化而更换室内的一些软装饰，也可以达到同样的目的。
2.材料中的节能
在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。建筑节能对建筑材料提出了比以往更高的要求。建筑材料在建筑节能中扮演着一个非常重要的角色，经粗略估算，采取周密、有效的建筑技术措施可以降低2/3～3/4的建筑能耗。因此，在建筑规划设计、建造和使用过程中，在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下，采取合理有效的建筑节能技术，有利于实现建筑节能和环保共进的目标。日本最近提出“建筑的节能与环境共存设计”的概念便是这一思想的体现。一般来说，实现建筑节能的技术途径为：尽量减少建筑内能源总需求量的同时，大力开发利用可再生的新能源，从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。另一方面在墙体保温上，节能技术在不断应用［1］。墙体保温分为外墙保温盒内墙保温，他们分别有自己的优点。
2.1外墙外保温技术的优点：一是提高主体结构的使用寿命,减少了长期维修费用。由于采用外保温技术,保温层置于建筑物围护结构外侧,缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力,避免了雨、雪、冻、融、干、湿等自然循环造成的结构破坏,减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀。因此,外保温可有效防止和减少墙体和屋面的温度变形,消除常见的斜裂缝或八字裂缝。二是降低建筑造价,增加房屋使用面积。三是基本消除“热桥”的影响。采用外保温时,由于蒸汽渗透性高的主体结构材料处于保温层内侧,只要保温材料选材适当,在墙体内部一般不会发生冷凝现象,故无需设置隔气层［2］。同时,外保温墙体由于蓄热能力较大的结构层在墙体内侧,当室内受到不稳定热作用时,室内空气温度上升或下降,墙体结构层能吸引或释放热量,故有利于室温保持稳定。
外墙外保温技术的缺点:部分外保温产品技术不过关,受自然环境影响保温层被破坏。外保温层裂缝处理较难,影响建筑整体美观，严重阻碍了外保温技术的使用和推广。因此,相关部门应就外保温产品技术及施工标准加以细化,制定统一标准，严格审批制度,抬高准入门槛，避免劣质产品的出现。
外墙保温节能材料研究：节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料一方面可满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面可节约能源。仅就居民采暖空调而言,使用绝热围护材料可节能50%～80%［3］。
2.2内保温技术的优点：一是施工简单方便。内保温材料被楼板分隔,只需在1个层高范围内施工,不需搭设脚手架，施工安全系数高。室内连续作业面不大,多为干作业施工,有利于提高施工效率、减轻劳动强度。同时,保温层的施工不受室外气候影响。二是安全性高。内保温技术相对于外保温技术来说,安全性较高,特别是在建筑物有较高防火要求或建筑物高度较高时具有更好的安全性。
内保温技术的缺点:一是内保温技术无法消除圈梁、楼板等引起的冷热桥效应,自然热损失较大,同时,设计中要注意采取措施(如设置空气层、隔气层等),避免由于室内水蒸汽向外渗透,而在墙体内产生结露,降低保温隔热层的热工性能。二是由于这种节能墙体的绝热层设在内侧,会占据一定的使用面积。若用于旧房节能改造,在施工时会影响室内住户的正常生活。三是内墙悬挂和固定物件等容易破坏内保温结构。
2.3绝热就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此,要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。从材料组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料,非金属的导热系数小于金属材料,气态物质的导热系数小于液态物质,液态物质小于固体。因此,在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料;从材料结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料导热系数比较小。另外,保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载,具有与使用环境相一致的机械强度,其粘结性能要好,还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
2.4能满足上述性能要求而常用于建筑外保温的节能材料主要有岩(矿)棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上材料具有一个显著的共同特征,就是都有大量的封闭孔在材料内部,它们的表观密度都较小。岩矿棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,属于无机材料。岩棉不燃烧,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还具有一定的隔声效果,但质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,抗拉强度也低,耐久性比较差。玻璃棉的手感好于岩棉,可改善工人劳动条件,但价格较高。聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料,其表观密度小,导热系数小,吸水率低,隔音性能好,机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀。因此,在外墙保温中应用较广。硬质聚氨酯泡沫塑料具有优越的绝热性能,导热系数低,这是其他材料无法与之相比的。但因其价格较高且易燃,限制了其广泛使用。聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包。保温胶粉料采用预混干拌技术,在工厂将水泥与高分子材料、引气剂等各种添加剂混均后包装,使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体后再加入聚苯颗粒,充分搅拌后形成塑性良好的膏状体,将其抹于墙体,干燥后便形成保温性能优良的隔热层。此材料施工方便,保温性能良好。其中,聚苯颗粒可采用工业品,也可采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒,对于防制白色污染、保护环境十分有益。
3.结语
经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，促使建筑能耗日益增长。而且，随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化，我国的建筑能耗必将进一步增加。建筑能耗在我国增长空间很大，是我国今后能源消耗的一个主要增长点。因此，建筑节能成为人们关注重点，建筑节能必须以发展新型节能材料为前提,必须有足够的保温绝热材料做基础。节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,从而真正实现建筑节能。
参考文献
［1］王晶.浅谈几种建筑围护结构节能设计.甘肃科技.
对温室效应的看法篇5
【关键词】现代住宅建筑设计节能
1、引言
在我国，建筑能耗占总能耗的27％以上，每年还在以1个百分点的速度增加，而现代住宅建筑数量非常庞大，从节能设计的角度有效控制其能量的消耗，节约使用能源，成为设计工作的重要环节。采用改善建筑围护结构保温和隔热性能，提高采暖、空调、通风设备及系统的能效，充分利用自然通风、余热回收、太阳能资源等措施，在保证相同的室内环境舒适参数的条件下，有效降低供热、通风、空调的消耗量，是节能的有效方法。因此，现代住宅建筑的节能设计应从建筑平面布置及体型系数、墙体等护结构、外门窗构造、太阳能利用等方面采取合适、合理的设计构造措施，做到既保证室内环境舒适，又最大限度控制能量流失，从而确保实现建筑物的使用要求和节能效果。
2、建筑物的平面布置及体形系数应满足节能需要
在住宅建筑设计方面，建筑群的布置和建筑物的平面设计合理与否，对冬季获得太阳辐射热和夏季通风降温是十分重要的，比如建筑物的主体朝向，如果由南北改为东西向，耗热量指标约增大5％，空调能耗或外遮阳成本将增大更多。另外建筑体形系数也是建筑热工特性的一个重要指标，很多文献中提到，体形系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5％。图1及图2分别显示了两种典型的住宅平面形式，图1是明厨暗厕式住宅平面，图2是明厨明厕式住宅平面，在相同建筑面积的情况下，图2建筑的体形系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)较图1高0.032，很明显从体形系数方面图1型式的建筑平面优于图2。因此，在满足建筑诸多功能要素的条件下，应尽量减少建筑体形的凹凸或错落，降低建筑物体形系数。
图1明厨暗厕式住宅平面示意图
图2明厨明厕式住宅平面示意
3、住宅建筑墙体结构节能措施
3．1采用节能的新型墙体材料
建筑墙体是护结构的主体，因此其应用的材料保温性能直接影响到建筑的耗热量。我国多以实心粘土砖为墙体材料，保温性能不能满足设计标准。以外墙为例，《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》规定，传热系数不应超过1.5W／(m2?K)，而常用的内外抹灰砖墙传统结构的住宅，传热系数都大于上述节能标准数值，因而在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体等新型墙体技术。尽量减少外墙的传热系数，增加外墙的保温隔热性能。目前，我省的建筑节能保温系统主要是膨胀聚苯板薄抹灰、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统。节能材料主要是膨胀聚苯板和胶粉聚苯颗粒保温砂浆。
3．2墙体保温节能方法效果对比分析
目前，在建筑工程中常用的外墙保温主要有：内保温、外保温、内外混合保温等方法。
外墙内保温就是外墙的内侧使用聚苯板、保温砂浆等材料，从而使建筑达到保温节能的作用。外墙内保温一个明显的缺陷就是：结构冷热桥的存在是局部温差过大导致产生结露现象。由于内保温保护的位置仅仅在建筑的内墙及梁内侧，内墙及板对应的外墙部分的不到保温材料的保护，因此，在此部分形成冷(热)桥，冬天室内的墙体温度与室内墙角(保温墙体与不保温板交角处)温度差约在10℃左右，与室内的温度差可达到15℃以上，一旦室内的湿度条件适合，在此处即可形成结露现象。而结露水的浸渍或冻融及易造成保温隔热墙面发霉、开裂。
内外混合保温是在设计与施工中，外保温施工操作方便的部位采用外保温，外保温施工操作不方便的部位作内保温，从而实现对建筑保温节能的施工方法。混合保温可以提高施工速度，对外墙内保温不能保护到的内墙、板同外墙交接处的冷(热)桥部分进行有效的保护，从而使建筑处于保温中。然而，混合保温对建筑结构却存在着严重的损害。外保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室内温度的影响，温度变化相对较小，因而墙体处于相对稳定的温度场内，产生的温差变形应力也相对较小；内保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室内环境温度的影响，室外温度波动较大，因而墙体处于相对不稳定的温度场内，产生的温差变形应力相对较大。局部外保温、局部内保温混合使用的保温方式，使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸，建筑结构处于更加不稳定的环境中，经年温差结构形变产生裂缝，从而缩短整个建筑的寿命。保温节能措施中采用内外保温混合使用的做法是不合理的，比作内保温的危害更大。
外墙外保温则是将保温隔热体系置于外墙外侧，使建筑达到保温节能的目的。由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧，从而使主体结构所受温差作用大幅度下降，温度变形减小，对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥，有利于结构寿命的延长，应作为外墙保温的首选。
4、外门窗节能措施
建筑物耗热量是由围护结构传热耗热量及门窗空气渗透耗热量两部分组成，通过本地区多层住宅试验分析，其中围护结构传热耗热量约占总量的73％～77％，空气渗透耗热量占23％～27％，由此可以看出护结构是节能设计中的主体，而在传热耗热量所占的份额中，外墙约占23％～34％；窗户约占23％～25％；楼梯间隔墙约占6％～11％；屋顶约占7％～8％：阳台门下部约占2％～3％：户门约占2％～3％：地面约占2％；将窗的传热耗热量与其空气渗透耗热量相加，约占全部建筑耗热量的50％，由此得出的结论是一栋好的节能建筑，采用保温性能及密封性能优异的门窗是至关重要的。根据国内外的相关数据表明，窗户面积每增大10％，则相当于整体护保温系统K值降低0.08W2／(m?k)，因此在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，应尽可能减少住宅外门窗洞口的面积，以减少能量的损失。同时，选择适宜的门窗材料及构造设计也是其保温性能及密封性能的良好保证。
5、屋面节能措施
在建筑工程中不断改进外墙、外窗的保温性能后，还需要进一步加强屋面保温隔热的研究。建筑屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排水孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境：芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。此外，屋顶绿化已成为许多现代城市住宅的节能选择，既美化了屋顶，又能起到良好的节能效果，有利于节能减排，符合低碳要求。
6、其它节能降耗措施
6．1降低夏季空调能耗
夏季室内外温差较小，根据人们在非寒冷季节通风换气的生活习惯，窗的开启面积要适当，保证卫生需求，应不低于1.0次／h。当室外温度低于室内温度时，应该主要依靠通风换气排除室内产热能和进人的太阳辐射热。试验表明，增大通风换气次数对降低夏季空调能耗效果明显，而且达到1.0次／h通风换气并不困难，只要建筑平面布局合理，窗的开启面积适当，是完全可以满足的。
6．2充分利用太阳能资源
太阳能作为一种天然的洁净能源，也是住宅建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看，煤、电、油的供应紧张已经不容忽视，太阳能应该由补充能源向“代替能源”发展。特别是太阳能热水器经过20年的发展，产品的生产研发技术日趋成熟，越来越受到消费者的青睐。另外，从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看，太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因，目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主，存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳人到建筑设计规范当中，在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中，预留太阳能设置位置，特别是在厨房、卫生间内要综合太阳能热水器管道系统。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用，就可以大大节省常规能源，这是建筑节能的一个重要发展方向。
7、结语
对温室效应的看法篇6
关键词：气候变化；温室气体减排；碳排放交易；碳税
中图分类号：DF468文献标识码：A文章编号：1008-2972（2013）01-0105-08
一、引言
在气候变化国际谈判和国内政策制定中，通过碳排放交易还是碳税来实现温室气体减排目标是一个核心的论题。碳排放交易是基于减排成本差异而产生的碳排放权交易体系，以国家实施温室气体排放总量控制并分配碳排放权为前提。碳税是指以化石燃料中的碳含量或者燃烧化石燃料所产生的二氧化碳排放量为计税依据所征收的税。碳排放交易和碳税都是政府对于自由市场的干预。就碳排放交易而言，是政府对温室气体排放总量进行限定而由市场机制决定温室气体排放权的价格；就碳税而言，是由政府决定温室气体排放权的价格而由市场机制决定温室气体排放总量。从理论上讲，如果是在完全竞争的市场条件下（如确定性和完全的信息），碳排放交易和碳税都可以实现同样的结果——以最低成本实现温室气体减排目标。但是，完全竞争市场只是一种理论模型。在现实中，温室气体排放的外部成本、减排成本和收益等往往具有不确定性，这种不确定性使得碳排放交易和碳税在实现温室气体减排目标过程中各有优劣并因此产生不同的减排效果。到底是选择排放权交易还是碳税，或者将两者相结合，成为应对气候变化立法的一项重要课题。
二、文献述评
综合分析国内外有关碳排放交易与碳税比较研究的文献，笔者发现学界当前对于碳排放交易和碳税在应对气候变化立法中的适用大致存在三种观点。第一，认为碳排放交易优于碳税，应当采取碳排放交易控制温室气体排放。边永民（2009）从中国国情出发，认为“碳排放交易是能够比较灵活地包容发展中国家的特殊利益而且对全球减排量予以稳定控制的模式，因为中国能源价格没有完全市场化而缺少采用碳税手段刺激企业减排温室气体的基础”。吴巧生和成金华（2009）提出“碳税不能有效解决中国的碳减排问题，征收碳税将会导致较大的GDP损失”。周文波等（2011）认为“碳排放权交易机制作为市场经济体制下最有效率的污染控制手段已经在世界范围内被广泛采用”。谢来辉（2011）对温室气体规制的经济学文献进行了一个较为系统的回顾，发现“碳税是经济学家们认为更加适合于规制温室气体排放的政策工具，许多发达国家的经济学家在现实中之所以非常推崇碳排放交易，主要是出于政治可行性的考虑”。付强等（2010）提出“由于碳排放税无法确保达到既定的减排目标，为了使大气中的二氧化碳含量保持在目标排放量以下，碳排放交易应是优先考虑的政策工具”。梅肯研究院资深研究员乔尔·库兹曼（JoelKurtzman，2009）也认为碳排放交易比碳税的效果更优。第二，认为碳税优于碳排放交易，应当适用碳税控制温室气体排放。王慧、曹明德（2011）从信号传递、行政管理、国际协调、经济成本、诈骗和腐败等方面比较了排污权交易和碳税的优劣，并指出“由于气候变化存在不确定性，所以很难对排污权交易和碳税的优劣做出一般判断，需要具体问题具体分析。根据中国的国情来看，借助碳税而不是排污权交易来应对气候变化问题符合中国的政治、经济和外交利益”。陈秀梅（2008）认为碳税在治理碳排放时比许可证的交易更为优越，其不但具有财政收入的特点，而且政策实施的可操性较好。美国密歇根大学法学院国际税法项目主任鲁文·s。阿维·约纳（Reuvens.Avi-Yonah，2009）认为，在应对全球气候变化方面碳税要优于碳排放交易。他认为碳税不但可以根据实现碳减排目标的需要而适时调整，而且还可以促进能源替代以及土地和自然资源的可持续管理。俄勒冈大学法学院教授罗伯特·F.曼（RobertaF.Mann，2009）认为碳税优于碳排放交易，因为碳税具有更加简单、透明、高效和成本确定性等特点。澳大利亚国家党前联邦主卫·罗素（DavidRussell，2008）认为与碳排放交易相比，碳税具有更高的可预见性和可执行性，并指出碳排放交易将会成为人类历史上代价巨大的错误。第三，认为碳排放交易和碳税并非对立，可以综合利用两种制度共同控制温室气体排放。曾鸣等（2010）从减排成本和减排效果两方面比较研究碳税与碳交易，认为碳税与碳排放交易两种机制并不是对立关系，可以并存。许光（2011）认为碳税和碳交易作为环境规制的不同手段，本质上并不对立，而是基于不同经济理论之上的政策演绎，审慎区别并总结二者的适用范围，是加快经济发展方式转型和能源结构调整的必由之路。杨晓妹（2011）认为从短期来看，由于中国的经济社会发展水平比起发达国家来说相对落后，而且排污权交易制度尚不健全，相关政策和法律缺失，这些都阻碍了短期内碳交易方式的实行。因此，中国可以考虑先开征碳税，促进企业技术更新和产业结构调整。从长远来看，碳交易市场是必须要建立的。佛蒙特法学院教授珍妮特·E·米尔内（JanetE.Milne，2008）认为碳排放交易与碳税并用是一种明智的温室气体减排策略。
关于碳排放交易和碳税的比较研究在近几年才得到学术界的关注。国内学者倾向于利用碳排放交易控制温室气体排放，而国外学者更倾向于利用碳税。也有少数学者注意到了碳税和碳排放交易在控制温室气体排放方面不是非此即彼的关系，提出两种手段可以并用。笔者认为，当前对于碳排放交易和碳税的比较研究主要集中于经济学方面，很少从政治和法律层面深入研究，其不足主要表现在以下几方面。第一，忽视了碳排放交易或碳税与现行政策法律之间的协调，特别是没有与应对气候变化的国际立法相结合。第二，过于重视从经济理论上比较碳排放交易和碳税的优缺点，而对于制度的设计、运行以及实效欠缺考虑。第三，大多数学者将碳排放交易和碳税对立，仅通过简单比较两者的优缺点提出选择碳排放交易或者碳税，并没有深入研究如何去弥补两者的不足或者发挥两者的长处。第四，少数提出碳排放交易和碳税可以并用的学者，并没有进一步分析如何协调两者之间的关系。
三、碳排放交易与碳税的比较分析
（一）环境效益的确定性
一个设计良好的制度必须能够有效地实现温室气体减排目标。碳排放交易制度对温室气体排放实行总量控制，并且通过配额的初始分配对于每个温室气体减排义务主体的排放行为实行直接控制，因此可以保证环境效益的实现。而碳税只是通过税收刺激纳税主体采取减排措施，也就是说，碳税只是利用价格信号间接地对温室气体排放实施控制，然而在化石能源需求呈刚性时价格信号激励作用比较有限，只要纳税主体缴纳税款其排放就可以不受限制，因而对于温室气体的排放总量没有直接控制，温室气体减排目标的实现不能得到确实的保证。
（二）减排成本或投资收益的确定性
成本或收益的确定性是企业选择是否减排以及采取何种减排投资的重要依据。就碳排放交易而言，由于排放配额或者信用的价格由市场决定，同时又受到政府发放配额数量的影响，从而具有很大的波动性或不稳定性，导致企业对于减排成本或者减排投资的收益没有稳定的预期，不利于企业进行长期减排投资。例如，在欧盟排放权交易的第一阶段，2006年排放配额价格大幅度下降并在后来跌至零欧元。就碳税而言，税率在一定时期内是稳定的，从而可以为企业和减排投资者提供稳定的成本预期，有利于企业在减排成本与缴纳碳税之间做出自由选择，进而有利于企业进行长期减排投资。
（三）减排的灵活性和高效性
减排的灵活性对降低减排的成本具有重要作用。就碳排放交易而言，其最大的优势就是充分赋予企业减排的灵活性，允许各个企业进行排放配额或信用的交易，减排成本高的企业可以选择从碳市场上购买排放配额或信用，减排成本相对较低的企业可以将节省的配额在碳市场上出售从而获得减排效益，另外，基于减排项目产生的排放信用也可以在碳市场中实现其价值，由此极大地激励了企业和社会采取温室气体减排行动的积极性。碳排放交易体系通过企业之间的交易实现了减排资源的最优配置，整个经济以最低成本实现了减排目标。而就碳税而言，纳税义务不可交易，企业只能通过明确的税率在自身减排成本和应纳税额之间做出选择——即采取措施减排还是纳税，因此，碳税体系下只是相对于单个企业来说实现了减排的成本效益性，而就整个经济体来讲，不一定以最低成本实现减排。
（四）行政成本和守法成本
与碳排放交易相比，碳税简单易行、行政成本更低。这主要是因为碳排放交易体系比碳税更加复杂。首先，碳排放交易需要政府创建交易市场。一方面，政府要设定并分配温室气体排放权；另一方面，政府要对排放权市场进行监测和调控。其次，碳税可以在现行的税收体制下进行征收和管理，不会产生创建市场等复杂问题。
与碳排放交易相比，推行碳税将给企业带来更低的守法成本。这主要是因为碳税的覆盖范围要比碳排放交易更加广泛，因此温室气体减排目标将会由更多的企业进行分担。就目前碳排放交易的实践来看，碳排放交易的义务主体范围仅限于排放量大且容易监测的企业，政府只能将减排任务分担到这些数量有限的企业身上，往往造成这些企业承担不成比例的减排负担。例如，欧盟7%的大型设备承担了60%的温室气体减排任务。而碳税的纳税主体则比较广泛，而其碳税具有税收收入中性的特征，政府将税收收入以鼓励减排投资等形式重新返还到纳税主体，减轻了纳税主体的负担。
（五）政治可接受性
碳排放交易比碳税具有更强的政治可接受性。第一，税收是政府增加财政收入的工具，并且税收的征管和使用容易产生寻租行为。而碳排放交易直接针对温室气体排放进行管制，在碳排放交易的开始阶段还存在配额的免费分配，从而容易得到企业的支持。第二，税收仅仅靠价格信号改变纳税主体的行为，具有潜在的和不确定的环境效益，从而很难得到环保主义者和社会团体的支持。相反，碳排放交易实行总量控制，具有环境效益的确定性，从而容易得到人们的支持。第三，由于工业利益团体的游说，碳税常常会对大型温室气体排放源进行税收豁免或优惠，从而影响了碳税的效果。
（六）与现有政策的协调性和全球性
相较于碳税来说，碳排放交易已经在国际和国内层面得到更为普遍的推行。“根据联合国和世界银行预测，2012年全球碳交易市场容量为1900亿美元，因而全球碳交易市场容量有望超过石油市场，成为世界第一大交易市场，而碳排放权也将有望取代石油成为世界第一大商品”。各国和地区实行的碳排放交易计划都收到了较好的效果，并且各地区已经在探索如何将各地区的碳排放交易体系相互连接。因此，实施碳排放交易更加有利于跟现行气候变化政策的协调，尤其是可以有效连接国家之间的碳排放交易。控制温室气体排放、减缓气候变暖是全人类共同面临的课题，需要一个全球性的政策体系，以促进和联合全球人类的共同行动。在《京都议定书》下，全球性的碳排放交易体系已经初步形成。然而，如果要构建一个全球性的碳税体系恐怕需要经受非常大的挑战，如税收原则。
综上所述，碳排放交易和碳税作为一种以市场为基础的管制制度各有优劣，并且两者优劣互补。JasonFurman等认为“一种设计良好的碳排放交易与一种设计良好的碳税都会产生相似的效果。因此，在这两种制度中选择哪一种作为政策工具主要看两个方面：一是看哪一种制度更加具有政治可接受性；二是看哪一种制度更容易进行良好的设计”。如前所述，碳排放交易比碳税更加具有政治可接受性。相比较碳税的优点（成本确定性、执行和守法成本低）而言，碳排放交易具有更多的优势（如环境效益确定性、减排的灵活性和高效性以及协调性等）。另外，政府和实务界人士似乎也都倾向于选择碳排放交易体系。例如，新西兰政府选择了碳排放交易而否决了碳税建议，因为碳税不能足够地减少排放。㈣另据法新社报道，奥巴马政府已经催促国会起草有关碳排放交易的立法，并且2009年7月众议院通过的《清洁能源与安全法案》中已经对碳排放交易做了详细的规定。国际会计师事务所德勤表示，“虽然开征环保税将增加企业的成本，但碳税在刺激减少二氧化碳排放方面的作用非常有限，这一税种也没考虑更为协调配套的能源政策。南非政府应积极通过温室气体排放贸易体系来促进节能减排和经济发展，而开征碳税不是最佳选择”。因此，在碳排放交易和碳税之间，应当优先选择前者，同时，应当借鉴由碳税的优势带来的启示——在碳排放交易制度的设计中要增强碳排放交易中减排成本或投资收益的确定性。
碳税的优势在于将温室气体排放的外部成本内部化为固定税额，从而为企业减排投资提供了稳定的预期。而碳排放交易的成本不确定性表现在碳市场中排放配额或信用的价格非正常波动，从而不能为企业的减排投资提供稳定的预期。因此，在碳排放交易制度的设计中要引入成本稳定性的理念，为企业提供比较稳定的成本或投资收益预期。为了矫正价格的非正常波动带来的消极影响，碳排放交易中设计了排放配额或信用的存储和借贷机制。存储和借贷可以提高企业应对配额或信用价格大幅波动的能力。一方面，当配额或信用的市场价格低迷时，企业可以将配额或信用存储到银行；另一方面，当配额或信用的市场价格过高时，企业可以从银行预借配额或信用。可以说，排放配额或信用的存储和借贷在一定程度上弥补了碳排放交易中减排成本不确定性的缺陷。另外，还有的学者提出，政府在碳市场价格低迷或者过高时实行价格保护政策，即为排放配额或者信用设定最低价格和最高价格。当碳市场的价格低于最低价格时，政府可以以最低价格购买排放配额或信用，从而给进行长期减排投资的企业提供保障；当碳市场的价格高于最高价格时，企业可以从政府手中以最高价格购买配额，从而为企业履行减排义务提供比较稳定的预期。另外，在强调碳排放交易具有比较优势的同时，还需考虑到碳排放交易的适用范围会受到碳排放监测、统计、交易成本等因素的限制。对于难以实施监测、统计以及交易成本高的温室气体排放部门，不宜采用碳排放交易手段，例如交通领域。而碳税具有执行和守法成本低的优势，对于未能纳入碳排放交易体系的温室气体排放部门，可以利用碳税控制其温室气体排放。
四、中国气候变化立法的制度选择
根据中国在气候变化国际条约中承担的责任以及国内的经济和社会发展情况，中国以市场为基础的气候变化法律制度应当采取基线和信用型交易与碳税相结合的方式。
（一）基线和信用型碳排放交易
碳排放交易有“总量控制型交易”和“基线和信用型交易”两种设计模式。总量控制型交易的特点是政府预先为其管辖区域内的温室气体排放源设定总的排放上限，以及一定期间内的削减计划时间表。由于存在总量上限，此类计划又被称为“封闭市场体系”。确定总量上限之后，政府将排放总量以配额的形式分配给被要求参与交易计划的温室气体排放源。总量控制型交易计划要求参加的企业在计划执行阶段向政府提交与其实际温室气体排放量相等的配额。在基线和信用型交易体系下，政府为每个纳入该体系的企业设立一定的排放基线，并且要求企业的温室气体排放不得超过排放基线，如果企业的温室气体排放量低于排放基线，那么该企业在经过政府认证后可以获得与其削减排放量相当的可交易的信用，如果企业的温室气体排放量超过了排放基线，则其必须在规定的时限内向政府提交与其超过基线的排放量相当的信用。基线和信用型交易体系仅是对每个企业设定一定水平的排放基准，而对区域内温室气体排放总量没有上限，因此该体系也被称为“开放市场体系”。
由于中国不承担强制性的温室气体减排义务，所以中国对温室气体排放没有必要实行绝对的总量控制。但与此同时，作为一个负责任的发展中国家，我们应该尽量兑现我们承诺的温室气体减排量化目标，即到2022年中国单位国内生产总值二氧化碳排放水平比2005年的排放水平降低40%～45%。在这种情况之下，选择基线和信用型碳排放交易模式最适合中国的情况。一方面，基线和信用型碳排放交易不以温室气体排放实行总量控制为前提，而是通过基准排放水平来确定温室气体排放主体应当履行的减排义务或者获得的减排信用。另一方面，基线和信用型碳排放交易可以通过基准排放水平的设定实现温室气体排放总量的相对控制，从而可以在不对温室气体排放企业实行绝对的总量控制的同时，确保温室气体减排目标基本能够得到实现。
政府应当对以下两类温室气体排放主体设定排放基线：受管制的温室气体排放企业和自愿减排以期获得排放信用的企业。之所以对受管制的温室气体排放企业设定排放基线，是因为要确保温室气体自愿减排目标的实现，必须要对一些重大的温室气体排放源进行控制，通过设定排放基线使这些企业的温室气体排放得到一定的约束。关于受管制的温室气体排放企业应当包含哪些部门，当前可以将电力部门纳入到受管制的主体范围内。主要基于以下考虑。第一，电力部门是中国重要的温室气体排放部门。对电力部门进行温室气体排放管制，相当于控制了中国近一半的温室气体排放。第二，相对于工业部门等其他温室气体排放部门而言，电力部门的供需弹性呈刚性，并且作为自然垄断行业，承担温室气体减排义务基本上不会损害其市场竞争力。这一点也可以从国外温室气体排放配额有偿分配的实践中看出。例如，在英国温室气体排放权交易的第二阶段，排放配额的有偿分配也仅限于电力部门，主要是因为电力部门的竞争力不会受到损害，而其他部门如果有偿取得排放配额的话，其国际竞争力会受到损害，从而影响本国的经济。第三，电力部门履行温室气体减排义务的成本可以转嫁给电力消费者。此外，为了激励企业积极进行温室气体减排投资，对于自愿减排以获取排放信用的企业。政府也应当为其设定排放基线，如果该企业在排放基线以下实现了减排，那么经审核政府授予该企业与其减排量相等的排放信用。
排放基线的确定一般有两种方法。一是通过投入或产出标准确立排放基线，如对化石燃料燃烧设备的燃料含碳量制定标准，低于此类燃烧标准的设备可以经政府审核后获得可交易的信用，而高于此类标准的燃烧设备则需要购买信用以抵消其超过标准进行燃料投入所产生的温室气体排放。另一种是通过预先规定一定水平的温室气体排放量确立排放基线，如果企业的温室气体排放低于基线排放量，则可以获得可交易的信用，如果企业的温室气体排放高于基线排放量，则需要购买信用以抵消其超额排放量。为了更好地控制电力部门的温室气体排放总量，电力部门的排放基线设定应当采取第二种方式，即预先规定一定水平的温室气体排放量。由于中国尚未形成统一的准确的温室气体排放监测体系，电力部门温室气体排放水平的确定最好依据化石燃料投入量及其碳含量进行预估温室气体排放量。此外，为了提供更大的灵活性，对于自愿减排以期获得排放信用的企业，则可以依据企业的意愿自行选择排放基线的设定方式。
（二）碳税
对于基线和信用型碳排放交易没有覆盖的领域，可以有选择地利用碳税实施温室气体排放控制。选择的方法是对征收碳税所带来的成本和收益进行对比分析，只有符合比例原则时才可以征收碳税。
1.征收目的和原则
征收碳税的直接目的是减少二氧化碳排放。通过征收碳税，形成二氧化碳排放的价格（将二氧化碳排放的外部性内部化），进而通过价格机制引导排放主体向低碳经济和低碳消费发展，从而减少甚至避免二氧化碳排放。同时，除了可以达到减排二氧化碳的目的之外，还可以通过减少化石燃料的使用从而减少其产生的其他污染物，如二氧化硫。另外，就中国的国情而言，发挥碳税的教育功能应当作为征收碳税的一个重要目的，即提高人民的气候变化意识、促进人民改变高碳消费行为。
开征碳税要坚持以下几个原则。第一，兼顾环境保护与经济发展的原则。一方面，发展经济不能以牺牲环境为代价，碳税要体现环境的内在价值，要保证碳税对企业的行为具有较强的刺激力度，以促使其改变化石能源的消费行为。另一方面，碳税的征收会给企业的生产经营带来·定的负面影响，在开征碳税时，要注意采取措施缓和这些负面影响。中国作为一个发展中国家，为了满足全体人民的基本需求和日益增长的物质文化需要，保持较快的经济增长速度尤为重要。碳税制度的设计要考虑企业的承受能力和对经济发展的负面影响，合理地平衡环境保护和经济发展之间的关系。第二，坚持碳税税收收入的中性原则。一方面，碳税的开征要与其他税种相互协调，减少碳税纳税主体的其他相关税负，使纳税主体的整体税收负担与碳税开征以前相平衡。另一方面，碳税的税收收入主要用于修正扭曲的税种，并且用于激励和补贴温室气体减排行动，如提高能效的投资、碳捕捉和封存活动等等。第三，立足国情和合理借鉴原则。一方面，开征碳税要学习发达国家（如丹麦、荷兰、挪威等）的先进经验，并考察这些国家在征收碳税过程中遇到的问题。另一方面，借鉴国外先进经验的同时，要注意立足国情。一是要关注国外开征碳税的国家的国情，分析其碳税制度设计的经济和社会背景以及实施效果。二是要立足于中国的国情。比较分析中国国情与其他国家国情的不同，并从中找出适合中国国情的制度设计模式。第四，循序渐进的原则。最优的或者最能发挥温室气体减排效益的碳税制度，往往在课税对象、税率等方面的要求比较高，同时对于经济和社会的影响也较大，尤其对于企业的国际竞争力产生不利影响。中国正处于经济和社会的发展上升阶段，推行碳税应当采取循序渐进的方式，如分步推行碳税（逐步扩大征税范围）和逐步提高税率。这样既可以给经济和社会一个适应碳税的缓冲期，又能减少推行碳税的阻力。
2.纳税主体
纳税主体涉及到两个问题，即针对上游企业还是下游企业征收碳税，以及纳税主体的范围。
第一，应当针对下游企业征收碳税。上游企业是化石能源的生产者或进口者。如果对上游企业征收碳税，碳税则覆盖了经济和社会中所有利用化石能源的领域，相当于对所有的温室气体排放主体征收了碳税，这将会对经济的发展带来许多不利影响。中国应当针对下游企业征税，即直接利用化石能源并排放二氧化碳的企业。只有针对下游企业征税，才能对纳税主体的范围实施有选择的控制。
第二，纳税主体的范围。纳税主体的范围是指在下游企业中选择针对哪些企业征收碳税。由于中国作为发展中国家的国情，选择针对哪些下游企业征收碳税，必须考虑到碳税对这些企业的竞争力以及整个经济运行的负面影响。魏一鸣等人认为从保护经济增长、改善能源结构、提高政策可行性的角度看，效仿丹麦税制有利于中国实现二氧化碳减排目标和经济发展的双赢。丹麦的碳税对生产部门实行税收宽免，对能源密集型部门实行免税，并且各非免税部门所缴纳的碳税收入都用于降低该部门的生产间接税。为了尽量减少碳税对于经济发展的负面影响同时又发挥碳税的减排效益，中国应当对钢铁工业、建材工业、化学工业、有色金属工业和造纸印刷业完全免税，这些部门的温室气体排放控制可以通过其他措施，如鼓励节约能源、清洁生产等。本文认为，碳税应当针对基线和信用型温室气体排放权交易不能覆盖的部门征收。按照循序渐进的原则，其中首先针对化石能源的消费者（主要包括居民部门、公共机构和商业部门）征税，等时机成熟时（能源消费结构和产业结构转变、负有强制性温室气体减排义务等）再对其他部门征税。一方面，对化石能源的消费者征收碳税，可以提高这些部门的气候变化意识，促进其转变能源消费模式、节约能源。另一方面，对化石能源的消费者征收碳税，不仅对于整个经济发展的负面影响较小，而且可以引导低碳经济的发展。例如，对于家庭汽车的碳排放征收碳税，可以提高汽车用户的节能和环保意识，同时可以引导和促进小排量和新能源汽车以及可再生能源产业的发展。
3.征税环节、税基和税率
开征下游碳税，其征税环节应当是消费环节，即在批发或零售环节，由化石能源的销售商缴纳。在消费环节征税，采取价外税的形式，更有利于刺激消费者减少能源消费。税基应当是根据化石能源的碳含量估计的二氧化碳排放量，针对二氧化碳排放量从量计征。
碳税税率的设定应当考虑以下几方面的因素。第一，碳税税率应当最大限度地反映二氧化碳减排的边际成本。税率水平的设计要有利于激励纳税主体改变其高碳消费行为，积极采取二氧化碳减排措施，因此，其应纳税额应当高于企业为减排所使用替代能源或者采取减排技术的预期边际成本。第二，碳税税率设定应当考虑对于宏观经济和企业竞争力的影响。第三，税率的设定应当考虑差别因素，即对于煤炭、石油、天然气等具有不同二氧化碳排放特征的燃料实行差别税率。应当按照不同化石燃料的碳含量不同设置不同的税率，以鼓励消费者使用更加具有环境友好性的产品。第四，税率水平遵守由低到高、循序渐进的原则。在开征初期，先实行低税率，然后逐步提高，以减小碳税对社会经济的冲击，同时也提高碳税政策的政治可接受性。
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