文|李濤 宋占鈺 黃金銘 張洪勝 李可一
實現碳達峰、碳中和是經濟社會一場廣泛而深刻的系統性變革。隨著“雙碳”目標升級為國家戰略,綠色低碳節能已成為建筑業的新風向,建筑業面臨的轉型發展任務十分艱巨。建筑業的減碳已成為我國實現“碳達峰、碳中和”目標的關鍵一環,據國務院研究中心發布的《2050年中國能源碳排放報告》顯示,建筑領域用能占國家總耗能比例20%以上,僅次于工業和交通,排第三位。依據建筑全生命周期,碳排放主要體現在建設、運營、拆除三個階段,占了全國總能耗的60%;建設、運營、拆除分別占了全國總能耗的20%、25%、15%。基于建筑領域高能耗、高排放的背景下,低碳建筑的發展已成為必然趨勢。
“雙碳”目標的提出,對于建筑行業來說既是挑戰也是機遇。可持續發展不再是企業自身“高標準”的加分項,而是生存和發展的“及格線”,這對建筑領域企業產生了硬性的轉型驅動力,企業開始直面低碳轉型和業務發展的雙重壓力。為了建筑行業更好實現碳達峰、碳中和,相關主管部門頒布了一系列指導文件和標準。2019年住房和城鄉建設部批準《建筑碳排放計算標準》為國家標準,明確了建筑碳排放計算標準、建筑物排放的定義、計算邊界、排放因子以及計算方法等內容。2020年7月24日,住房和城鄉建設部、發改委等7 部委聯合印發的《綠色建筑創建行動方案》明確提出,到2022年,城鎮新建建筑中綠色建筑面積占比達到70%,且鼓勵各地因地制宜推動超低能耗建筑、近零能耗建筑發展。2021年9月8日,住房和城鄉建設部正式發布了國家強制性規范《建筑節能與可再生能源利用通用規范》GB 55015-2021,自2022年4月1日起實施。這是建筑節能與可再生能源利用領域唯一一本國家全文強制性規范,新建、擴建和改建建筑以及既有建筑節能改造均應提供建筑碳排放分析報告。下面通過建筑領域碳排放的主要來源、如何計算建筑領域產生的碳排放量、建筑領域減碳措施三方面介紹。
在建筑生命周期碳排放這一概念是指建筑物在與其相關的建材生產和運輸、建筑施工、建筑運行、建筑拆除、廢料回收和處理五個階段產生的溫室氣體排放的總和。具體來看,建筑全生命周期碳排放包括以下階段:
建材生產和運輸階段的碳排放:包括鋼筋、混凝土、玻璃等主要建材生產過程中的碳排放,以及從生產地到施工現場的運輸過程中產生的碳排放,也就是隱含碳排放。
建筑施工建造階段的碳排放:包括完成各分部分項工程施工產生的碳排放和各項措施實施過程中產生的碳排放。
建筑運行階段的碳排放:包括暖通空調、生活熱水、照明及電梯、燃氣等能源消耗產生的碳排放。
建造拆除階段的碳排放:包括人工拆除和使用小型機具機械拆除使用的機械設備消耗的各種能源動力產生的碳排放。
建筑拆除后的廢料回收處理階段的碳排放:包括廢料回收運輸產生的碳排放和廢料填埋、焚燒產生的碳排放。
建筑行業作為三大“能耗大戶”之一,如何實施碳排放監管、制定碳減排措施成為重點工作任務。聯通(黑龍江)產業互聯網有限公司基于在創新業務中的沉淀,充分發揮通信運營商連接能力、組網能力,借助云計算、大數據、物聯網、人工智能等技術,構建“感碳”“算碳”“觀碳”的智慧雙碳服務平臺,實現“碳足跡”全程跟蹤,推動企業能耗、碳排放管理上云,打造建筑全生命周期的碳排放量化。結合低碳能源技術,通過信息通信技術推動“雙碳”目標成為核心任務,以信息化為抓手,支撐各行業碳達峰、碳中和落地。
智慧雙碳服務平臺具有諸多特點,一是基于碳排放計算標準研發,平臺基于國家標準《建筑碳排放計算標準》GB/T 51366-2019 研發而成,采用標準配套測算工具IBE 作為計算內核,設計參數全面、計算結果準確。二是支持建筑全生命周期碳排放分析,軟件支持全生命周期碳排放計算,涵蓋建材生產運輸、建造、運行、拆解全過程。支持建筑設計階段的碳排放預評估,也支持建筑物完工后對碳排放量計算核算。三是支持建筑減碳計算分析,軟件支持可再生能源減碳措施計算,種類涵蓋光熱、光伏、風力,可以單獨設置光熱、光伏、風力的具體參數。四是自動生成報告書,計算完畢后,可自動生成符合標準要求、審查要求和可溯源的《建筑全生命周期碳排放計算分析報告書》。報告書內容全面、精準、專業,提供詳細的計算原理和計算過程。


通過對建筑工程項目建設、拆除階段碳排放的因素分析,采取針對性的減碳措施,有效降低建筑的能源消耗;在運營階段對城市中大量商業建筑進行數字化改造,利用低碳能源技術,實現碳追蹤、節能減排成為建筑全生命周期減碳的重要措施。
一是更換落后、能效水平低的設備。更換國家明令禁止或淘汰的落后工藝及設備,尤其是中央空調、電梯、水泵、通風機、變壓器、照明燈具等主要用能設備均選用國家推薦的高效、節能型產品。
二是運用低碳能源技術降低碳排放。當前建筑用能迅猛增加的原因之一是居民將大幅度增加用電、供熱、供冷,滿足這一“需求”的最佳途徑是利用太陽能。原因是太陽能發電技術已有較大突破,尤其是發電成本低廉的第三代光伏發電技術將在近期有迅速進展。我國現有屋頂面積約100 億平方米,未來可能高達300 ~400 億平方米,是“占地”成本最低、便于并網發電、能放置小型光伏電站的“最佳”場地。用太陽能供熱,其“不計及熱損失”的“相同裝置”的集光量將等于集熱量,再折算成碳減排時,是光伏發電減排量的2 倍。
三是重視綠色建筑與低碳建筑結合。嚴格執行節能相關規范。近年來,我國的節能標準穩步提高,目前實施的《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ26-2018 將節能標準再次提高了30%。強制性工程建設規范《建筑節能與可再生能源利用通用規范》(GB 55015-2021),也于2022年4月1日起實施,提高了居住建筑、公共建筑的熱工性能限值要求,平均設計能耗水平在原節能設計國家標準和行業標準的基礎上分別降低30%和20%。嚴寒和寒冷地區居住建筑平均節能率應為 75%;其他氣候區居住建筑平均節能率應為 65%;公共建筑平均節能率應為 72%。對于規范的嚴格執行,有利于節能減排目標的順利實現。
四是廢舊建材處理。廢舊建材的回收利用和處理都會帶來碳排放的增加,在其他建設項目中選擇廢舊建材回收利用的制成品,或在景觀鋪地等做法中直接利用廢舊磚石等材料,對于減少碳排放十分有利。
減少碳排放、實現碳中和,對我國由高速增長向高質量發展轉變具有重要意義。本文從建筑的全生命周期出發,對建筑全生命周期產生碳排放的主要來源進行分析,通過采取碳計算、碳監管等信息化手段,結合低碳能源技術,有效控制建筑過程中產生的碳排放,可以實現低碳建筑甚至零碳建筑的目標。
