“雙碳”目標下建筑領域低碳治理改革路徑

許凱

關鍵詞：低碳建筑“雙碳”目標 治理改革 可持續發展

中圖分類號：D920.0;F124.3 文獻標識碼：A 文章編號：1679-3567（2023）10-0046-03

“雙碳”目標是我國政府應對氣候變化重大舉措，旨在實現碳達峰和碳中和，對全球氣候具有深遠影響。建筑業作為主要碳排放來源之一，扮演著關鍵角色。建筑領域碳排放主要來自建筑物能源消耗、建筑材料生產、施工和運營，其碳排放周期從設計、建設到運營和維護。因此，低碳治理改革在建筑領域尤為重要，需要綜合考慮各個環節來減少碳排放。

1“雙碳”目標背景和建筑領域碳排放分析

1.1“雙碳”目標背景

“雙碳”目標背景是全球氣候變化問題緊迫性。氣候科學家已經警告，全球氣溫升高將導致極端天氣事件增多、海平面上升、生態系統破壞和社會不穩定。因此，各國政府都在積極尋找途徑來減少碳排放，以應對氣候變化。

我國政府在這一背景下提出“雙碳”目標，表明我國愿意在全球氣候行動中發揮領導作用?！疤歼_峰”目標要求我國盡快在2030年代內實現碳排放峰值，并在此后逐步減少?！疤贾泻汀蹦繕藙t意味著我國將在2060年之前實現凈零碳排放。這一承諾不僅有助于減緩氣候變化，還為我國可持續發展提供新機會。

1.2建筑領域碳排放來源

建筑領域碳排放主要來自以下幾個方面：建筑物的能源消耗，如供暖、冷卻、照明和電器設備；建筑材料的生產，尤其是水泥、鋼鐵和磚塊等材料高能耗和高碳排放過程；建筑施工階段碳排放，包括機械設備使用、運輸和建筑工程廢棄物處理；建筑物在運營和維護過程中能源使用和設備維護。老舊建筑通常能效較低，需要更多能源來維持舒適條件，從而增加了能源消耗。建筑領域碳排放問題涵蓋多個環節和利益相關者，所以，制定有效低碳治理策略至關重要。

1.3建筑領域碳排放影響因素

建筑領域碳排放受多種因素影響，如建筑用途、建筑年齡、建筑使用率、供能方式、建筑維護質量、用戶行為以及經濟因素。不同類型的建筑用途，如住宅、辦公樓、醫療設施等，碳排放特征各不相同。老舊建筑通常能效較低，需要更多能源來維持舒適條件，碳排放水平較高。建筑使用率和占用率對能源需求和碳排放也會產生重要影響，高度使用的建筑需要更多供暖、照明和冷卻，從而增加碳排放。建筑所采用的能源供應方式也直接影響碳排放，使用清潔能源如太陽能、風能以及地源熱泵等能夠顯著減少碳排放。建筑的維護質量和周期性維護對能源效率和設備性能至關重要，定期維護和設備升級可以降低碳排放。建筑居住者或使用者的行為也會影響碳排放，如控制溫度、開關燈光等。提高用戶節能意識和行為習慣可以降低碳排放。建筑業的發展也常受經濟因素影響，如投資、市場需求和物價波動，經濟狀況對建筑領域碳排放產生間接影響。各種因素相互關聯，共同決定建筑領域的碳排放水平。因此，在制定低碳治理改革策略時，需要綜合考慮多樣化影響因素，以制定切實可行的舉措來減少碳排放。

2低碳治理改革路徑和策略

2.1發展綠色低碳建材

推動減碳過程中的一種途徑是通過開發更環保的新型低碳建材，特別是在建材生產階段進行技術升級。在建筑領域的碳減排策略中，降低建筑材料的碳排放是一個關鍵方面。

水泥制造在建筑材料工業中是主要的碳排放來源之一。截至2020年，水泥制造占全國碳排放總量的13%，同時也貢獻了建筑材料碳排放的41%。因此，實現碳中和的目標需要特別關注水泥制造過程中的碳減排措施。除了采用替代原材料的技術外，還需要不斷研發新型低碳水泥品種，并推廣使用低碳膠凝材料。

另一方面，高性能混凝土材料也正在成為低碳建筑的新趨勢。與傳統建筑混凝土相比，高性能混凝土具有諸多優勢，如減少水泥用量、提高耐久性、減少二氧化碳排放等。舉例來說，可以使用生物纖維等環保材料來替代石灰石原料，從而制造漢麻混凝土，降低水泥使用量。此外，通過引入新型材料，超高性能混凝土（UHPC）和高延性混凝土（HDC）可以增強混凝土的硬度，提高其耐久性。

2.2綠色低碳建造方式

2.2.1驅動裝配式建筑發展，提高鋼結構比例

在綠色低碳建筑理念的指導下，政府正在積極推動裝配式建筑的發展，并逐步提高了鋼結構在建筑中的比例。

與傳統的現場澆筑相比，裝配式建筑具有多項顯著優勢，包括降低材料使用量、縮短工程周期以及減少廢棄物產生。這些特點與綠色建筑的核心原則高度一致，因此政府正在積極支持和推廣這種建筑方式，以實現碳減排和可持續發展的目標。同時，政府也鼓勵增加鋼結構在裝配式建筑中的應用比例，因為鋼結構通常具有較高的強度和可持續性，有助于提高建筑的抗震性和減少碳排放。

我國政府正在逐步促進與裝配式建筑相關的產業快速增長，這也反映在逐年增加的新開工面積上。截至2020年，全國新開工的裝配式建筑總面積達到6.3億m²。預計到2025年，相對于傳統的現場澆筑建筑，裝配式建筑有望減少碳排放達到2663萬t。這一趨勢表明：裝配式建筑在我國的發展前景廣闊，并將在碳減排和可持續建設方面發揮重要作用。

裝配式鋼結構被視為一種具備可持續性和可循環利用性的綠色建筑方法，在未來預計將逐漸增加其在建筑領域的應用比例。盡管目前混凝土裝配式建筑的建造成本略低于鋼結構裝配式建筑，但在我國的裝配式建筑中，混凝土結構仍占據相當大的份額。然而，混凝土裝配式建筑在建造過程中仍存在一些技術方面的不足，此外，混凝土結構的制造會消耗大量資源，并在拆除后可能產生建筑垃圾，這與綠色低碳發展理念不符。因此，未來的發展方向將更加注重提高鋼結構裝配式建筑的比例，以促進可持續和環保的建筑發展。

鋼結構作為一種高延性材料，在抗震性能方面表現出卓越的特點，而且其重量僅相當于混凝土的500%～60%，因此基礎建設成本較低，具有優越的經濟性。此外，鋼結構也被歸類為可循環再利用的材料，在拆卸后可以進行多次回收利用，更符合綠色環保原則。以住宅領域為例，與一些發達國家相比，我國目前的住宅中鋼結構的應用率相對較低，未來具備較大的發展潛力，可以推動更多鋼結構在建筑中的應用，以提升建筑的抗震性能和可持續性，降低建設成本。

2.2.2推進光伏建筑一體化

在“雙碳”要求的背景下，光伏建筑一體化（BIPV）呈現出巨大的市場潛力，擁有廣泛的應用前景。BIPV與建筑物同時進行設計、施工和安裝，形成太陽能光伏發電系統，不僅具備電力發電功能，還擔當建筑構件和材料的角色，實現了與建筑的無縫融合。

目前，BIPV仍然處于起步階段，其全球總裝機容量僅占光伏市場的大約1%。截至2021年底，我國擁有巨大的潛在BIPV市場，已有建筑面積可安裝光伏容量高達400 GW，每年新竣工建筑面積還可以額外安裝40 GW的光伏容量，市場潛力達到千億元。因此，BIPV已經成為我國實現“雙碳”目標的重要趨勢之一。

2.2.3“光儲直柔”供配電技術

在供給端，采用“光儲直柔”新型建筑供配電技術，旨在提高建筑電氣化水平，解決建筑行業資源消耗和排放問題。這包括太陽能光伏、分布式儲能、直流配電和柔性交互等四項關鍵技術，可將可再生能源引入建筑電力供應系統，減少對傳統能源的依賴，提高能源利用效率，降低碳排放。

2.3建筑廢棄物資源化處理

建筑的整個生命周期末段，需要對建筑廢棄物進行資源化處理，以實現資源有效利用和環境保護雙贏。

目前，我國仍主要采用相對簡單和低成本的填埋處理方式，導致資源化回收處理的轉化率相對較低。我國的建筑垃圾資源回收利用流程通常包括垃圾分類、回收處理和再生處理。在再生處理階段，建筑垃圾如混凝土、磚塊和石材可以按不同的配比和尺寸制成再生骨料，進而制造再生磚、無機材料等，以進行二次利用。

對于那些無法完全消除的碳排放，可采用碳捕集利用與封存（CCUS）技術以及生態碳固定等方法，以建立碳匯，推動建筑領域的碳減排。發展CCUS技術在未來實現建筑碳中和方面具有關鍵性作用。例如：通過應用二氧化碳礦化技術來進行混凝土養護，可以縮短混凝土的初始凝固時間、提高抗壓強度，并減少水泥的使用量。

2.4建筑運營智能化

在建筑的運營管理層面，推進建筑樓宇的智能化轉型是實現節能和提高效率的重要方法，通過建立自動化的節能系統來減少碳排放。

為實現智能化的建筑樓宇，可以建立樓宇自動化系統BAS。這個系統通常包括5個主要子系統，每個子系統都有其特定用途和功能?？照{暖通控制系統監測和調節建筑內的空氣質量、溫度和通風，以提高舒適度并減少能源消耗。配電控制系統實時監測電力負載，確保電力系統的高效和安全運行。電梯控制系統通過自動化調度和運行，減少等待時間和電梯空載運行，提高電梯效率。給排水控制系統管理水資源的使用和水質監測，以減少浪費和優化污水處理。智能照明控制系統根據室內光照和需求自動控制照明設備，減少電能消耗。這些系統的整合和自動化管理提高建筑的能效和舒適性，降低運營成本，有助于達到環境保護和資源節約雙重目標。

3案例研究

我國在低碳建筑領域已經取得令人矚目的成就，為實現“雙碳”目標積累寶貴經驗。以北京的中國尊大廈為例，該建筑采用多項綠色建筑技術，包括高效隔熱材料和太陽能電池板的應用，這些舉措顯著改善建筑能源效率和減少碳排放水平。我國還在積極推動Pas-sive House（被動房）標準，這是一種極低能耗建筑標準，具有良好通風系統和有效隔熱，能最大程度地減少能源需求。

國際上也有許多成功的低碳建筑項目，我國可以借鑒其中經驗。位于丹麥的CopenHill項目將垃圾焚燒廠轉化為多功能建筑，如滑雪坡道和公共花園。該項目采用可再生能源供電，并通過高效能源利用實現零碳排放。另外，荷蘭的威廉亞歷山大醫院采用地源熱泵和太陽能光伏系統，實現減少溫室氣體排放和能源自給自足的目標。

4政策建議

在實現“雙碳”目標背景下，建筑領域需要采取一系列政策和實踐措施來降低碳排放。政府應加強建筑能效法規，確保新建筑和現有建筑都達到更高能源效率標準。政府應該制定更為嚴格的能源效率標準、建立建筑節能認證體系，并促進能源效率技術研發和應用，以實現這一目標。建立全面碳排放監測和報告體系也可以保證建筑行業碳排放情況具有透明度和可控性。這有助于企業監測其碳足跡、發現改進的機會，并向政府和社會公眾報告其碳排放數據。政府還應積極鼓勵建筑物安裝太陽能、風能和其他可再生能源系統，減少對化石燃料的依賴。為此，可以提供可再生能源發電補貼和制定政策來促進分布式能源系統發展。政策建議有利于推動建筑領域低碳治理改革，實現“雙碳”目標，并促進建筑行業可持續發展。政府、行業和社會各界的合作，可以更好地應對氣候變化挑戰，減少碳排放，創造更加可持續建筑環境。

5結語

我國政府提出的“雙碳”目標在建筑領域低碳治理改革方面具有重要意義。本文討論了“雙碳”目標的背景，分析了建筑領域碳排放的來源和影響因素，并提出了多項策略，包括發展綠色低碳建材、推廣綠色低碳建造方式、資源化處理建筑廢棄物、推進建筑運營智能化等。通過案例研究，國內外已經有成功的低碳建筑項目，為我國提供了寶貴的經驗和啟發。政府應采取一系列政策舉措，促進建筑領域的碳減排，包括強化能源效率法規、建立全面碳排放監測體系、鼓勵可再生能源應用等。這些政策建議有助于實現“雙碳”目標，減少碳排放，提升建筑質量，促進可持續城市發展，為全球氣候行動貢獻力量。