數字化背景下甘肅省建筑產業碳中和策略研究

一、引言

2020 年 9 月，習近平總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上鄭重承諾：“二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值，努力爭取 2060 年前實現碳中和。 ”黨的二十大報告明確提出，積極穩妥推進碳達峰碳中和。 實現雙碳目標是黨中央作出的重大戰略決策， 是我國在新發展階段推動經濟結構轉型升級、實現高質量發展的必由之路。

建筑業是碳排放大戶。《2024 中國城鄉建設領域碳排放研究報告》 顯示，2022 年全國建筑與建筑業建造碳排放總量 51.3 億噸二氧化碳，占全國能源相關碳排放 48.3%。 建筑領域碳減排是我國“雙碳”戰略目標實現的關鍵。 作為我國西部重要的生態屏障、肩負著祁連山生態保護和治理、黃河上游生態保護的歷史使命和重大責任的甘肅省， 積極響應國家雙碳戰略，出臺的《甘肅省碳達峰實施方案》提出“力爭與全國同步實現雙碳”目標，特別是針對建筑領域出臺了《甘肅省“十四五”建筑節能與綠色建筑發展規劃》《關于推動城鄉建設綠色發展的實施意見》等一系列文件，提出了“統籌加強綠色建筑推廣力度”等推進措施， 建筑產業碳減排成為實現甘肅省與全國同步實現雙碳目標的關鍵核心因素。 但根據實踐看，建筑產業利用傳統方式減排還存在效率不夠高、減排力度不夠大、成本高等問題。 當前，互聯網、大數據等數字化技術的發展促使數字經濟成為經濟轉型的新方向，同時也對建筑業“雙碳”目標的實現以及可持續高質量發展提供了新的發展思路。 如何借助數字化手段實現甘肅省建筑產業的碳中和目標，已成為亟待研究的重要課題。

二、甘肅省建筑產業碳排放現狀

（一）建筑業發展現狀

2023 年，甘肅省完成建筑業總產值 2686.73 億元，同比增長 8.4%；完成建筑業增加值 707.7 億元，同比增長 5.9%。 全省建筑業企業單位數量 2725 個，企業人員數為 43.13 萬人， 房屋建筑施工面積為11073 萬平方米，竣工面積為 2078.24 萬平方米。 建筑業增加值占生產總值 6%，是經濟社會的重要組成部分。

（二）碳排放總量與趨勢

1.直接碳排放測量

選取 2005 年—2023 年甘肅省綜合能源平衡表中建筑業能源消費總量（萬噸標準煤）計算，數據主要來自《甘肅省統計年鑒》。 計算方法如下：

二氧化碳排放量 = 標準煤用量×碳排放系數×44/12

1 噸標準煤≈2.66～2.72 噸二氧化碳

中國生態環境部推薦值為 2.66 噸二氧化碳 / 噸標準煤。

通過計算， 得出甘肅省建筑業直接碳排放趨勢圖如下：

從上圖看出， 甘肅省建筑業直接碳排放量從2005 年的 154 萬噸增長到 2023 年的 350 萬噸，整體走勢可以劃分為兩個階段：2005-2013 年和2013-2023 年。 第一階段建筑業直接碳排放處于快速上漲期，8 年時間碳排放量增長近一倍；第二階段進入波動期，2014 年建筑業碳排放量增速放緩，2015 年首次出現下降，隨后 2016 年再次快速上漲，2018 年、2022 年出現下降，2023 年又快速上漲。 初步分析，第一階段由于甘肅省進入快速城市化階段，建筑市場繁榮發展，建筑業碳排放量也較快上升。 黨的十八大以來，建筑業在發展過程中也更加注重綠色轉型，碳排放量有所下降，但隨著房地產發展的火爆，建筑業得到新一輪的發展，碳排放波動上漲。 2015 年前后我國逐步提高新建建筑節能標準，甘肅省通過強制節能設計、推廣綠色建材等政策工具有效降低建筑運行階段的能耗。近年來，甘肅省新能源產業發展迅猛，建筑領域增加了光伏發電、地源熱泵等技術的應用，減少了對傳統化石能源的依賴。

2.間接碳排放測量

建筑業間接碳排放測算主要集中在投入的建筑材料碳排放以及建筑運行環節碳排放。 考慮到投入產出數據時效性和難獲得性， 我們直接引用相關學者的研究結論。

從上圖看出， 甘肅省建筑業間接碳排放呈現一種波動上升的趨勢， 盡管受經濟結構調整和節能減排政策影響，增速有所放緩，但建筑產業碳排放量仍居高不下。 河西走廊地區由于工業建筑項目集中，碳排放強度相對較高； 而隴東南地區隨著城市化進程加快，建筑密度增加，建筑運行階段的碳排放也呈快速增長態勢。 從碳排放來源看，甘肅省建筑產業碳排放主要集中在以下幾個方面：一是能源消耗，建筑運行階段的能源消耗，如采暖、制冷、照明等，是碳排放的主要來源之一。 傳統能源如煤炭、電力的使用占比高，清潔能源在建筑能源結構中的應用比例較低。 二是建筑材料生產，水泥、鋼材等建筑材料的生產過程碳排放量大， 且由于甘肅省部分建筑材料生產企業技術水平相對落后，碳減排難度較大。 三是建筑施工過程中的機械設備運行、 物料運輸等環節也產生了大量的碳排放，尤其是一些大型基礎設施建設項目，碳排放量更為顯著。

三、 數字化技術在建筑產業碳減排中的作用機制

數字技術的使用對建筑產業碳排放的影響具有復雜性和雙重性。 一方面，數字技術通過提高能源利用效率和推動綠色技術創新，可以顯著降低碳排放；另一方面， 數字技術的發展本身也會帶來直接和間接的碳排放增加。

（一）數字技術對碳排放的正面影響

1.提升能源管理效率

數字化技術通過智能能源管理系統， 實現對建筑能源消耗的實時監測、 數據分析與精準調控。 例如，在建筑運行階段，利用傳感器網絡和大數據分析技術，對建筑內的溫度、濕度、光照等環境參數進行實時采集和分析，根據實際需求智能調控采暖、制冷和照明設備的運行，避免能源浪費，提高能源利用效率，從而降低碳排放。

2.優化建筑設計與施工

借助建筑信息模型（BIM）、虛擬現實（VR）等數字化設計工具， 設計師可以在虛擬環境中對建筑設計方案進行多維度的模擬和優化，從建筑的朝向、布局、結構到材料選擇等方面綜合考慮碳排放因素，生成低碳設計方案。 同時，在施工階段，通過物聯網技術和智能施工設備，實現施工過程的精細化管理，提高施工精度， 減少施工過程中的材料浪費和能源消耗，降低施工階段的碳排放。

3.促進綠色建材的研發與應用

數字化技術為綠色建材的研發提供了強大的技術支持。 通過材料性能模擬、基因編輯等技術，加速研發高強度、高性能、綠色環保的建筑材料，如新型保溫隔熱材料、可再生建材等，從源頭上降低建筑材料生產過程中的碳排放。 同時，利用數字化平臺對綠色建材的生產、 流通和使用過程進行全生命周期追溯和管理，確保綠色建材的質量和環保性能，推動綠色建材在建筑產業中的廣泛應用。

4.加強碳排放監測與管理

基于大數據、 區塊鏈等數字化技術構建的碳排放監測與管理系統， 能夠實現對建筑產業碳排放數據的實時采集、存儲、分析和公示。 通過對建筑項目全生命周期碳排放數據的跟蹤和分析， 準確評估碳排放績效， 為建筑企業和政府部門制定碳減排策略提供科學依據。 同時，利用區塊鏈技術的不可篡改性和可追溯性，確保碳排放數據的真實性和可靠性，提高碳排放管理的透明度和公信力。

（二）數字技術對碳排放的負面影響

1.直接能源消耗

數字技術的發展本身也帶來了大量的能源消耗。 數據中心、云計算中心和 5G 基站等數字基礎設施的運行需要大量的電力支持， 這些設施的碳排放量不容忽視。

2.間接碳排放

數字技術的生產和維護過程也會產生間接碳排放。 例如，電子設備的制造和運輸過程中會消耗大量的能源，這些能源消耗也會導致碳排放的增加 。

3.擴大數字鴻溝

數字技術的普及和應用存在區域差異， 可能導致數字鴻溝的擴大。 在經濟欠發達地區，建筑業數字技術的應用可能相對滯后， 這些地區的碳排放管理能力相對較弱， 可能進一步加劇碳排放的不平等。

四、甘肅省建筑產業碳中和的路徑選擇

（一）數智化路徑

1.構建數字化能源管理平臺

整合建筑能源消耗數據， 建立省級建筑能源大數據中心， 實現對全省各類建筑能源消耗情況的集中管理和分析。 推廣應用智能能源管理軟件和硬件設備，提高建筑能源管理的自動化水平，為建筑用戶提供精準的能源管理服務。

2.推廣數字化設計與施工技術

加大對建筑企業和設計單位的培訓力度，提高其對 BIM、VR 等數字化設計技術的應用能力，推動低碳設計理念在建筑項目中的全面貫徹。 建立數字化施工標準和規范，加強對施工企業應用物聯網、智能設備等數字化施工技術的指導和監管， 提高施工效率，降低施工碳排放。

3.培育數字化碳排放管理服務市場

鼓勵和支持第三方機構開展建筑碳排放核算、評估、咨詢等服務，培育一批專業的數字化碳排放管理服務企業。 建立健全建筑碳排放數據交易機制，探索通過市場化手段促進建筑碳排放數據的共享和利用，為建筑產業碳減排提供經濟激勵。

（二）綠色化路徑

1.優化建筑能源結構

制定建筑領域清潔能源替代計劃， 加大對太陽能、風能、地熱能等可再生能源在建筑中的應用支持力度， 提高清潔能源在建筑能源消費中的比重。 推進建筑節能改造工程，對既有建筑進行節能門窗更換、外墻保溫、供熱系統改造等，提高建筑的節能性能， 降低建筑運行階段的能源消耗和碳排放。

2.推動綠色建材產業發展

加強對綠色建材研發企業的財政補貼和稅收優惠政策，鼓勵企業加大研發投入，加速綠色建材產品的研發和推廣應用。 建立綠色建材產業園區，集聚綠色建材生產企業、科研機構和相關服務機構，形成完整的綠色建材產業鏈， 提高甘肅省綠色建材產業的整體競爭力。

3.加強建筑產業生態建設

推動建筑產業與生態系統的融合發展，在建筑設計和施工過程中充分考慮生態保護因素，采用生態友好的建筑材料和施工工藝， 減少對自然生態的破壞。加強建筑廢棄物的回收利用，建立建筑廢棄物回收利用體系，提高建筑廢棄物的資源化利用率，減少建筑垃圾的產生和排放，降低建筑產業對環境的影響。

五、結論

在數字化背景下， 甘肅省建筑產業碳中和目標的實現需要從數智化和綠色化兩個維度協同發力。 通過構建數字化能源管理平臺、推廣數字化設計與施工技術、 培育數字化碳排放管理服務市場等數智化路徑，以及優化建筑能源結構、推動綠色建材產業發展、 加強建筑產業生態建設等綠色化路徑，可以有效降低甘肅省建筑產業的碳排放，推動建筑產業向低碳、綠色、可持續方向發展。 政府、企業和社會各方共同努力，加強政策支持、技術創新和市場引導， 為甘肅省建筑產業碳中和目標的實現創造良好的內外部環境。