典型建材產品全生命周期碳足跡核算方法標準體系研究

Abstract： In order to cope with the severechallenges of carbon emissions in the construction industry and promote the standardizationand scientificizationofcarbon footprint accounting forthe fullife cycleof typicalbuildingmaterials products，this paper systematically studies theconstruction of te standards system for the fullife cycle of carbon footprint accounting method for typical building materials products.Through literature review and case analysis， it sortsout the advantages and disadvantages of existingaccounting methodsathomeand abroad，and proposes the overall framework and specific content suggestions of the standards system combined with the characteristics of the building materials industry.The research findings indicate that the existing acounting methods have obvious shortcomings indataaccuracy，methoduniformityandscopeofapplication，anditisurgent toestablishasientific and standardized standards system.The standards system built in this article includes modules such as basic standards， accounting method standards，and dataquality standards，which clarifes key contents such as accounting boundaries， calculation models，and data colectionand verification，and providessystematic guidance for carbon footprint accounting for building materials enterprises.Theresearch results show that this standards systemcan efectively improve the accuracy and comparability of carbon footprint accounting，and provide important support for the industry's energy conservation，emissonreduction and low-carbon development.Future research can furtherefine the standardcontentand promotedatasharingand industrialapplication.

Keywords： typical building materials products;fulifecycle;carbon footprint;accounting methods;standards system

0 引言

全球變暖問題越來越嚴重，建筑行業因為排放大量二氧化碳而成為重點關注對象[]。典型建材產品，如水泥、鋼材等，在整個建筑過程中會產生大量碳排放，生產一噸水泥就會產生大約0.8噸二氧化碳[1]，全球每年生產的水泥超過40億噸，這意味著水泥行業對全球碳排放的貢獻不可忽視[2]。鋼材等其他材料從生產到使用也會排放大量溫室氣體，使得建筑行業的碳污染問題更加突出。

雖然建材產品的碳排放問題備受關注，但國內外在全生命周期碳足跡核算方法上還存在許多不足。很多研究只分析材料生產這一個階段，或者只看某幾種材料，不夠全面和系統[3]。有些研究甚至完全忽略運輸、施工和垃圾處理等環節的影響[4]。再加上各國計算方法不統一，導致數據對比困難、可信度不高[5]。這些問題不僅拖慢了行業向低碳方向發展的速度，還影響到全球減排自標的實現進度。

因此，建立一套科學、統一的全生命周期碳足跡核算方法標準體系顯得尤為重要。這不僅能提高建材產品碳排數據的準確性和可比性，還能為企業提供節能減排的科學依據。例如，通過全生命周期評價法對預拌混凝土的碳足跡進行計算發現，其在運輸和使用過程中產生的碳排放比例很高，改進運輸方式能有效減少排放。通過全過程跟蹤分析，我們可以獲得優化各環節的重要依據，這對推動綠色建筑發展具有實際意義[]

本文系統地梳理了典型建材產品全生命周期碳足跡核算的現狀，分析了現有方法存在的問題，并提出了構建標準體系的思路和建議。通過這項研究，我們希望能夠為建材行業的低碳發展提供理論支持，同時也為相關政策制定和標準完善提供參考。

1典型建材產品全生命周期碳足跡概述

全生命周期碳足跡指的是某個產品從原料開采到最終被扔掉整個過程中排放的所有溫室氣體總量。對于典型建材產品來說，這一過程主要包括開采原料、生產加工、運輸搬運、實際使用和報廢處理等不同階段。以生產水泥為例，在高溫煅燒石灰石時的過程中會排出大量二氧化碳，據統計其總量約占人類活動碳排放總量的 8% 左右。而生產鋼材需要用到高爐煉鐵工藝，每制造一噸鋼材大約會產生1.8噸二氧化碳。這些數據表明，建筑產品的碳排放主要集中在生產制造階段。

典型建材產品生產過程復雜，生產環節較多。水泥生產主要包括粉碎原料、配制生料、燒制熟料和研磨成粉等多個工序，其中高溫燒制熟料時產生的碳排放最多。鋼材生產則需經過煉鐵、煉鋼和軋制等過程，其中煉鐵環節的碳排放量占比最高。正是這些生產特點決定了建材產品碳排放的集中性和階段性的特征。

生產工藝、能源結構、原料選擇和運輸距離等眾多因素都會影響建材產品碳排放。生產工藝方面，新型干法水泥生產技術比傳統濕法工藝能減少20% 的碳排放。能源使用方面，改用生物質燃料代替煤炭的話，能降低 30% 的碳排放量。此外，優化原料配方、提升能源使用效率、減少運輸路程等方法，都能有效減少碳排放。這些因素相互關聯，共同決定了建材產品的碳排放水平。

建材產品全生命周期碳足跡核算具有重要價值。一方面，它能幫企業識別碳排放最多的環節，為制定減排策略提供依據。例如，某水泥廠通過核算發現 70% 的排放來自燒制熟料環節，這樣水泥廠就可以重點優化改進這一工序；另一方面，碳足跡核算結果可以作為產品環保性能的證明，為綠色建材認證提供參考依據。此外，碳核算有助于推動新技術研發，促進低碳建材的發展應用。最后，碳足跡核算結果可以為政府制定碳減排政策提供數據支持，推動整個行業向低碳方向轉型

典型建材產品從生產到廢棄整個生命周期的碳排放主要集中在制造階段。通過科學核算碳足跡，既能為企業改進工藝、申請認證、研發新品提供依據，也能幫助政府制定行業政策，對推動建材行業向低碳環保方向發展具有重要作用。

考慮整個產業體系，具有較高的系統性和全面性，但對經濟數據要求很高，不適用于某個具體產品。

環境影響評價法是一種結合環境影響評估的碳足跡核算方法，通過評估產品整個生命周期中對環境的影響，計算碳排放量。這種方法的優點是能全面考慮各種環境影響，但操作起來比較復雜，計算成本較高，并且需要專業人員來操作。

有些研究人員嘗試把過程分析法和投人產出法結合起來使用，這樣既能保證準確性又能擴大適用范圍。不過現有的這些計算方法還存在明顯不足。一是數據不夠準確，很多研究只能使用估計出來的數據或者某個地區的數據，這樣很難滿足精確計算的要求；二是缺乏統一標準，不同研究使用的方法和數據差別很大，得出的結果很難相互比較；三是這些方法不能很好地適應生產技術和市場環境的變化，難以滿足實際應用的需求[

總體來看，現有的碳核算計算方法在原理、優缺點和適用范圍上各有特點，但目前普遍存在數據質量不高、標準規范缺失等問題，迫切需要建立統一的核算方法標準體系，以提高核算的科學性和實用性。

2 現有核算方法分析

國內外學者已經針對典型建材產品全生命周期碳足跡核算開展了一些研究，并探索出幾種常用方法，主要包括過程分析法、投入產出法和環境影響評價法。

過程分析法是一種基于產品生命周期各階段的詳細數據進行碳排放計算的方法，需要詳細收集和記錄產品每個階段的能源小號、原材料消耗和廢棄物排放等信息，然后把這些數據匯總起來計算總的碳排放量。這種方法的優點是準確度高，但缺點是需要收集大量數據，而且更適合單獨分析某一種產品的碳排放。

投入產出法主要是基于經濟系統的投入產出模型，通過研究產業鏈各環節之間的經濟聯系，推算整個系統的碳排放情況。這種方法的優點是能全面

3 標準體系構建思路與框架

要建立典型建材產品全生命周期碳足跡核算的標準體系，首先必須確定基本的總體思路。這一思路需要遵循科學、系統和可操作的原則，旨在為建材行業提供一套統一、規范的碳足跡核算方法，幫助實現碳達峰和碳中和的目標。具體目標包括規范核算流程、提升數據精確性、推動企業節能減碳，同時為政府制定政策提供參考。

標準體系的框架主要包含3個層次：基礎標準、核算方法標準和數據質量要求標準。基礎標準是整個體系的核心，包括專業術語的定義、核算邊界和功能單位等內容。例如，要確定“全生命周期”涵蓋從原材料獲取到廢棄處理的各個階段，從原料開采到產品報廢都要算進去。核算方法標準則規定具體的計算模型和參數選擇，如過程分析法、投入產出法等，以保證不同企業核算結果的可比性。數據質量標準要求企業采用相同的數據庫管理信息，保證數據的真實性和可比性。

這3個層次相互聯系，共同組成完整體系。基礎標準是核算方法標準的理論指導，核算方法標準需要依賴高質量的數據支撐，而數據質量標準又為核算結果的準確性提供保障。例如，在耐火材料生產過程中，按照統一標準收集數據后，企業就能得到可信的碳排放數據，用來制定減排方案。這種分層結構不僅讓標準體系更易懂，還為實際操作指明了具體方向。

通過建立標準化體系，建材行業能更好地開展碳足跡核算工作，推動產業綠色升級。比如在裝配式鋼結構建筑中，標準化的核算方法可以幫助企業準確評估碳排放量，從而改進建筑設計和施工流程[7]。隨著這些標準逐步完善和普及，整個行業的碳核算工作會變得更加規范和高效，為實現綠色低碳發展目標打下重要基礎

4 標準體系內容建議

在制定基礎標準時，首先要明確術語定義和核算邊界，以確保核算過程的統一性和可比性。具體來說，需要先確定“全生命周期”“碳足跡”“建材產品”這些重要術語的具體含義，這樣不同單位在使用這些詞語時就不會產生誤解。同時，應明確核算邊界是從原材料獲取到廢棄處理的全過程，包括原材料開采、生產加工、運輸、使用和廢棄處理等階段，確保核算范圍的全面性和一致性。

關于核算方法標準，建議規范計算模型和參數選擇，以提高核算結果的準確性和可靠性。比如可以運用生命周期評估方法（LCA），結合過程分析法和投入產出法，構建適用于典型建材產品的碳足跡核算模型。在參數選擇上，應明確能源消耗、原材料用量、運輸里程等關鍵參數的計算方法，并要求企業在核算過程中提供詳細的參數來源和計算依據，以確保數據的透明性和可追溯性。

在數據質量標準方面，要建立從數據采集、數據處理和到數據驗證的全流程規范。數據采集應要求企業提供真實的生產數據，包括能源消耗、原材料用量、廢棄物產生量等，并明確數據的采集頻率和記錄方式。數據處理應要求企業采用統一的處理方法，避免因數據處理方式不同導致核算結果的偏差。數據驗證應要求企業通過第三方機構對核算結果進行審核，以確保數據的準確性和公正性。

通過實施這些標準，最終能建立起一套科學、規范的典型建材產品全生命周期碳足跡核算方法標準體系，為行業提供統一的核算依據，幫助相關部門和企業準確掌握碳排放情況，為制定減排措施提供可靠依據，從而推動綠色低碳發展目標的實現。

5 結論與展望

本文通過系統研究，提出了構建典型建材產品全生命周期碳足跡核算方法標準體系的框架和具體內容建議。研究表明，全球 28% 的碳排放來自建材行業，其中水泥、鋼材等常見建材的生產過程是主要污染源。采用全生命周期評價方法，本文明確了核算邊界、數據采集方法和計算模型，為統一核算標準提供了科學依據。以預拌混凝土為例，其生產原料階段的碳排放比例達到 70% ，表明減排工作應該重點關注該環節。對耐火材料的研究也發現，改進生產流程能夠降低 15% 的碳排放量。不過，目前的研究仍存在一些不足。（1）由于數據不夠全面，特別是缺少長期跟蹤的數據，影響了研究結果的準確性；（2）不同機構使用的計算方法存在差異，導致研究數據難以互相比較；（3）標準的執行過程和監管辦法還需要建立更完善的制度。后續研究需要著重解決4個問題：一是進一步完善標準體系，細化核算方法和數據要求；二是加強數據共享平臺建設，促進企業間數據交換和合作；三是推動數字化技術在碳足跡核算中的應用，如利用工業軟件提高數據采集和分析效率；四是探索碳足跡核算與碳交易市場的銜接機制，為建材行業碳減排提供經濟激勵。構建典型建材產品全生命周期碳足跡核算方法標準體系對于推動建材行業綠色低碳發展具有重要意義，需要政府、企業和研究機構共同努力，不斷完善和優化相關標準和實踐。

參考文獻

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（責任編輯：張佩玉）