實施綠色建筑對碳減排的效果分析

文／黃克寧 華藍設計(集團)有限公司（廣西城市建筑熱環境控制工程技術研究中心）廣西南寧 530011

引言：

根據WRI 報告，19 個國家在1990年之前已經實現碳達峰，二氧化碳的總排放量占全球排放21%。當前，世界主要經濟體和部分發展中的經濟體已經實現了碳達峰，部分發達經濟體提出了實現碳中和的年份，例如美國、加拿大于2007年實現了碳達峰，日本、韓國于2013年也已實現了碳達峰，并計劃到2050年實現碳中和，而我國計劃到2060年或者2060年之前達到碳中和，也就是計劃在30年內從碳達峰到碳中和，可見這個進程要比西方國家快很多。

碳排放專指溫室氣體中的二氧化碳排放，碳達峰是指減排過程中的最高峰值，碳中和是指通過植樹造林、節能減排等形式，通過減少二氧化碳的排放和植物固碳作用來達到平衡并實現零排放。以國外在沙漠地區建成的Masdar（馬斯達）綠色低碳區域試驗項目為例，這是阿聯酋政府主導的大規模可持續發展性質的地產開發項目，占地約600 公頃，預計可容納5 萬人，整合了世界先進的研究力量以及規劃力量，投資規模巨大，充分利用了太陽能和環保材料，整個區域已實現碳中和，完全由可再生能源供電，并實現了零碳排放。

而我國作為發展中國家，城鎮化是現代化的必由之路，作為能耗大戶的建筑行業首先要做到碳中和，而發展綠色建筑的最主要效益就是節能減排，減少二氧化碳的排放量，這是建筑行業低碳化發展的重要舉措，也是達成“雙碳目標”的最優路徑之一。綠色建筑又可稱為可持續發展建筑、生態建筑、回歸大自然建筑、節能環保建筑等，主要特點是在建設期間不破壞環境基本生態平衡條件，在生存期間所消耗的物質和能源明顯少于傳統建筑的一種新型建筑。

為更好的解決建筑行業普遍存在的碳排放較高的問題，本文將從以下三個層面去分析探討綠色建筑在整個生命周期內低碳化的效果，以期為建筑設計和建設工程項目往低碳化方向發展提供實踐參考，助力于我國能更好的實現“雙碳目標”。

1、建筑行業綠色低碳化發展的關鍵要素及建筑在全生命周期內的碳排放包含的幾個領域

建筑領域是能源消耗的三大領域之一，也是碳排放最高的行業，對于能源的消耗量巨大，據相關權威數據統計，2018年我國的建筑在全生命周期內的碳排放占全國碳排放的比重為51.3%，其總量為49.3 億噸，其中，建材生產階段和建筑運行階段的碳排放量相對較大，其碳排放量分別為27.2 億噸21.1 億噸，其碳排放占全國建筑全過程的比例分別為28.3%和21.9%，而建筑施工階段的碳排放量則相對較低，約為1 億噸，其碳排放占全國建筑全過程的比例分別為1%。另外，建筑運行階段，城鎮居建和農村建筑的碳排放量占比達到了13.28%，可見，城鎮和農村建筑的碳排放量占比頗高，發展綠色建筑應加大力度，逐步往縣以上和鄉鎮方面去推廣綠色建筑，建筑行業的低碳化發展進程必將按下加速鍵。

去年9月份于廣西南寧舉辦了第十屆中國—東盟工程論壇，本屆論壇共邀請到來自中國工程院、東盟工程科技院、加拿大工程院、拉曼大學、老撾國立大學、清華大學、對外經濟貿易大學、廣西大學及一些企業的首席技術官、技術主任等20 多名專家學者發表了與“雙碳目標”相關的精彩報告，其中廣西柳鋼集團技術中心主任鄧深分享了柳鋼集團在鋼鐵建材生產環節中的綠色低碳轉型過程，表明了鋼鐵建材的生產重點向“綠色低碳化、高性能和耐久性強”的方向發展，通過綠色低碳的供應鏈，引導建筑行業等用鋼產業向綠色發展；并通過綠色低碳、高性能化的方向去節能和節約材料資源，以綠色低碳的產品在建筑的全生命周期中去體現鋼鐵建材行業對國家和社會的綠色節能減排事業的貢獻。

隨著綠色建筑的發展，建筑全生命期內的低碳減碳效果被越來越重視和關注，新時代高質量發展綠色建筑應遵循綠色低碳循環與全生命期（低碳化）的原則。而達成低碳低能耗的綠色建筑設計目標，除符合國家現行的綠色建筑評價標準外，還應注重降低建筑全過程的各階段的資源負荷，并著重考慮建材生產及運輸、建筑建造及運行、建筑改造和拆解等階段的低碳減碳措施。

發展綠色建筑是建筑行業往低碳環保、節能減排邁出的重要一步，但是我們也要探究明確建筑碳排放所需要考慮的較為明顯的階段和一些隱藏的環節。總的來說，建筑碳排放包含隱含的、直接和間接的碳排放，主要來自以下3 個領域：（1）隱含的碳排放主要來自建筑建造階段和自然物化的過程，包括建材生產及運輸、建筑建造施工，以及建筑在改造、維修、拆除過程中的碳排放，還有一些容易忽略的如建筑廢棄物的運輸和處理等產生的碳排放；（2）直接的碳排放來自建筑運行過程中，主要包括直接燃燒煤炭、石油和天然氣用于供暖、供熱水、炊事等所產生的碳排放；（3）間接的碳排放來自建筑的運行階段，主要包含消耗電力用于日常生活、生產所產生的碳排放，以及產生的污水和垃圾后期需要處理所引起的碳排放。

2、雙碳背景下，新政策將助推綠色建筑的全面發展，按下低碳減碳行動的加速鍵

從“十一五”到“十三五”期間，隨著我國的城市現代化的發展進程，建筑全過程碳排放量呈逐年遞增的趨勢，但國家自2006年出臺第一個綠色建筑評價標準后并在不斷踐行中完善綠色建筑體系，我國的建筑全過程的碳排放增速明顯放緩。我國綠色建筑工作起步較晚，相對于發達國家晚30年左右，但發展速度和步伐呈現又快又穩的態勢，截至2020年底，全國累計綠色建筑面積超過66 億平方米，這對我國建筑的綠色節能、低碳減排起到了很好的效果。據《中國建筑能耗研究報告(2020)》數據，全國建筑全過程碳排放變化的階段性情況——十一五期間：平穩增長，年均增速7.4%；十二五期間：2011 和2012年出現異常值，年均增速7%；十三五期間：增速明顯放緩，年均增速3.1%；碳排放變動趨勢如圖1所示：

圖1 全國建筑全過程碳排放變動趨勢（2005-2018）

根據住房和城鄉建設部近期印發的《“十四五”建筑節能與綠色建筑發展規劃》提出了總體目標，“到2025年，城鎮新建建筑全面建成綠色建筑，建筑能源利用效率穩步提升，建筑用能結構逐步優化，建筑能耗和碳排放增長趨勢得到有效控制，基本形成綠色、低碳、循環的建設發展方式，為城鄉建設領域2030年前碳達峰奠定堅實基礎。”這一目標的提出，必將加快建筑行業的低碳減碳行動。

十四五期間是我國實現2030 碳達峰目標的關鍵期、窗口期，加大力度全面發展綠色建筑和節能標準的提高將是碳減排的重要舉措，綠色低碳轉型戰略是“十大戰略”之一，發展綠色建筑，是順應國家“碳達峰、碳中和”戰略、貫徹綠色發展理念的必然之舉。可以預測建筑碳排放的未來增長趨勢必將趨于平緩并逐漸實現平衡穩定即碳達峰狀態。

建筑行業經過近10 多年的發展，很多地方的建筑管理部門在建設政策上要求執行《綠色建筑評價標準》（以下簡稱《標準》）的力度逐步加大。《標準》對碳減排方面一貫都是非常重視的，根據住建部最新批準的國家標準《建筑節能與可再生能源利用通用規范》，建筑碳排放計算已作為強制要求。與碳排放直接相關的評價指標有：（1）采用高能效設備與系統，以降低建筑能耗的應用比例；（2）采用綠色照明和節水器具，并采用智能化設備監測改進；（3）采用可再生能源、海綿城市等設計。與碳排放間接相關的評價指標有：（1）利用通用空間的靈活可變提高功能變化的適應性和注重提升建筑主體的耐久性、空間與部品的靈活性與適用性，全面實現建筑長壽化；（2）采用全裝修、提高高強度鋼材的應用比例、采用預拌砂漿和預拌混凝土以節約材料資源；（3）充分利用天然采光和自然通風、減少輻射熱、外圍護結構采用保溫設計和設置合理的遮陽方式等以降低建筑能耗的使用。盡管間接的與碳排放有關的評價指標很難直接量化其碳減排的貢獻度，但是從實際運營的綠色建筑項目來看，其節能方面和碳減排效果是明顯的。

3、以南寧龍光天瀛2 星綠色建筑住宅項目為例，進行碳排放計算和分析，以求證實施綠色建筑對碳減排的效果

前面已分析了建筑項目的與碳排放相關的各個不同環節，包含直接的、間接的和隱藏的碳排放環節，如建材生產與運輸、建造及拆除、運行等活動相關的碳排放，以及可再生能源應用的減碳量和小區綠化的植物固碳量等。下面以南寧市龍光天瀛2 星綠色建筑住宅項目的碳排放計算結果為例去分析實施綠色建筑的碳減排效果。

3.1 項目概述

龍光天瀛住宅項目按照綠色建筑2 星級標準設計，位于廣西南寧市五象新區良慶區鳳凰路南側，建設內容為住宅及配套商業。項目用地面積為107870.49m，總建筑面積為457146.52m，共包含30 棟多層和高層住宅建筑，建筑占地面積為23914.89m，容積率為3.0，綠地率為35%。

本項目采用了太陽能+空氣源熱泵系統的可再生能源建筑應用形式，熱水供應戶數為1537 戶。本項目總用戶為2820 戶，可提供的熱水量與項目總需熱水量的比例為54.50 %。

3.2 計算概述

本項目依據《建筑碳排放計算標準》GB/T 51366-2019 計算碳排放量，采用全生命周期的方法（LCA），并以《民用建筑綠色性能計算標準》JGJ/T449-2018 等標準為計算參考，進行建材生產及運輸階段、建造階段、運行階段、拆除階段的建筑全生命周期碳排放量的計算，同時考慮可再生能源、綠色植被（碳匯）等節碳、減碳、碳中和控制措施的優化計算。

3.3 其中建筑運行階段碳排放量及可再生能源、植物碳匯的減碳量

表1 建筑運行階段碳排放計算結果表

3.4 各階段結果匯總

根據《建筑碳排放計算標準》GB/T51366-2019，龍光天瀛2 星綠色建筑項目的碳排放量占比圖及碳排放計算結果如下表2。

表2 項目各階段碳排放量計算結果匯總

圖2 龍光天瀛2 星綠色建筑項目碳排放量占比圖

本項目單位面積碳排放量為1.56tCO2/m2，其中通過利用可再生能源、種植植物等減碳手段，減少碳排放量為0.18tCO2/m2，減少碳排放量11.3%。可見，本項目實施綠色建筑的減碳效果是顯著的。

4、結論與展望

4.1 結論

綜上所述，實施綠色建筑對碳減排的效果是顯著的，對助推碳達峰碳中和有著重要的意義，本文以南寧市龍光天瀛綠色建筑住宅項目為例進行了碳排放的分析計算和研究，提出了全面發展綠色建筑對助推碳達峰碳中和重要意義，以及綠色建筑在應用可再生能源和植物固碳方面具有良好的減碳效果，以期為更多的建筑設計和建設工程項目往低碳化方向發展提供實踐參考。

4.2 展望

隨著國家和地方相關部門、建設和設計單位、施工單位及一些協會組織和科研機構等對我國綠色建筑發展的重視并投入了大量的精力和資金，使得我國綠色建筑也實現階段性的成果。在“雙碳目標”的驅動下，各行各業將提高節能減排要求，全面推動綠色建筑的發展將成為建筑業“雙碳”目標達成的最優路徑之一，將推動以人為本的低碳減碳行動，堅持走可持續發展的道路，建設美麗中國，助力我國乃至整個社會的碳達峰碳中和發展。