全生命周期視角下建筑業(yè)助力“雙碳”目標措施研究

張肖，付裕

摘 要：在“雙碳”目標的大背景下，結(jié)合建筑行業(yè)的特點，基于建筑全生命周期碳排放視角，從生產(chǎn)階段、規(guī)劃階段、設(shè)計階段、施工階段、運行階段探討了建筑業(yè)節(jié)能減排的具體措施，以期為建筑業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標提供一些思路。

關(guān)鍵詞：建筑業(yè)；全生命周期；減碳措施

1 前言

2020年9月，習(xí)總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話，向全球做出重要承諾：中國力爭于2030年前達到碳排放峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。建筑業(yè)是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要領(lǐng)域，《中國建筑能耗與碳排放研究報告（2021）》指出，2019年，我國建筑的全生命期能耗量為22.33 億噸標準煤，全過程的碳排放量為 49.97億噸CO2，占全國碳排放總量的 49.97%。由此可見，在我國的碳排放總量中，建筑業(yè)的碳排放量占據(jù)著相當高的比重，在“碳達峰、碳中和”的目標下，我國能否如期實現(xiàn)對國際社會的承諾，建筑行業(yè)的節(jié)能減排效果直接影響著我國是否能夠兌現(xiàn)對國際社會的承諾。

當前，眾多學(xué)者對如何減少我國建筑業(yè)碳排放進行了探究，張凱等[1]分析了綠色建筑存在的現(xiàn)實困境后，從宏觀政策角度提出建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的建議；劉妍妍等[2]采用文獻研究法與問卷調(diào)查法，分析了建筑業(yè)中各產(chǎn)業(yè)板塊在節(jié)能減排中發(fā)揮的主要作用，探索了建筑業(yè)實施綠色建造的主要路徑；李錚[3]從政策體系構(gòu)建、提供科技支撐、落實標準化三個角度提出建筑業(yè)落實“雙碳”戰(zhàn)略的建議；蒲云輝[4]對建筑業(yè)能耗和碳排放量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)建筑材料生產(chǎn)運輸和運營階段是控制建筑碳排放量的關(guān)鍵階段；陸菊春[5]等從多利益主體視角出發(fā)，構(gòu)建包括建筑企業(yè)、政府機構(gòu)和消費者在內(nèi)的三方博弈模型，分別從建筑企業(yè)自身的技術(shù)創(chuàng)新水平、低碳交易市場機制和政府監(jiān)管等方面提出促進建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的建議。

綜合來看，目前國內(nèi)學(xué)者針對建筑行業(yè)低碳發(fā)展的研究處于高熱階段，基于現(xiàn)有研究，本文從全壽命周期視角出發(fā)，分析不同階段節(jié)能減排的措施，以期為建筑業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標提供一些思路。

2全生命周期節(jié)能減排的重要性

建筑的全壽命周期包括： 建筑材料的生產(chǎn)及運輸、施工、運行維護、拆除以及再利用等階段。建筑全生命周期碳排放量是指建筑在全生命周期內(nèi)排放的所有溫室氣體的總和，其中二氧化碳量（約73%）占主要成分，其它主要包括甲烷、一氧化二氮、鹵烴、一氧化碳等。建筑的碳排放量主要包括兩大種類：隱含碳排放量和運行碳排放量。其中隱含碳排放量是指建材生產(chǎn)、運輸和施工階段，以及對建筑實施改造和拆除階段的碳排放量。運行碳排放量主要包括： 建筑在供熱、供冷、通風(fēng)和照明等過程中的環(huán)境能耗; 滿足日常生產(chǎn)生活所需的公用設(shè)施能耗，如電梯、供水、生活熱水、供配電等; 功能性能耗，包括建筑內(nèi)的電器、信息系統(tǒng)、辦公設(shè)備、電動車充電等 [6]。

在建筑物排放足跡中，建筑全壽命周期碳排放量主要集中在建筑運營階段和建材的生產(chǎn)運輸階段，施工建造階段的碳排放量較少。以2020年為例，2020年全國建筑與建造的碳排放量為50.8億tCO2，占全國碳排放總量的50.9%。其中，建材生產(chǎn)和運輸?shù)奶寂欧帕繛?8.2億tCO2，占全國碳排放總量的 28% ; 建筑施工階段的碳排放為1.0億tCO2，占全國碳排放總量的1.0%；運行階段的碳排放量為 21.6億tCO2，占全國碳排放總量的21.7%。

基于建筑業(yè)的行業(yè)特性，建筑材料的生產(chǎn)和運輸對全生命周期的減碳起到重要影響；基于低碳發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級視角，施工過程的低碳化聯(lián)系著建筑材料的生產(chǎn)運輸和建筑的運行，施工階段的綠色建造對建筑業(yè)的低碳發(fā)展具有決定性作用；基于能耗視角來看，建筑物運行階段的減碳空間巨大?；诖?，本文以建筑全生命周期碳排放特點為契機，分階段探索建筑行業(yè)節(jié)能減排對策，以期為建筑業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標提供一些思路。

3建筑各階段碳排放量主要影響因素

3.1建筑材料的生產(chǎn)和運輸階段

一方面，建筑材料的消耗量對于建筑業(yè)總碳排放量有著重要的影響，根據(jù)《2022中國建筑能耗與碳排放研究報告》顯示，建筑材料生產(chǎn)階段的碳排放占全國碳排放總量的28.2%。降低建材行業(yè)的碳排放對推動建筑業(yè)低碳發(fā)展具有重要的影響，故而要加大對節(jié)能材料的利用，降低高排放材料的消耗量；另一方面，建筑產(chǎn)品運輸中的碳排放同樣不可忽視，根據(jù)測算，選用鐵路和水運的大運載量的建筑材料運輸方式的碳排放要遠低于目前常用的公路運輸方式。此外，要應(yīng)勢大力推進新能源和清潔能源等運輸工具。

3.2建筑施工階段

由于施工建造是受到多種因素影響的復(fù)雜動態(tài)過程，開挖回填、土方運輸、材料加工、施工建造、監(jiān)督管理等方方面面都會給施工過程帶來影響，因此，合理高效的施工組織能有效減少浪費，從而降低碳排放。雖然建造階段的碳排放量相對較少，但從低碳發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級特點來看，推進綠色生產(chǎn)和建造涉及建筑設(shè)計、施工及運營的全過程產(chǎn)業(yè)鏈，因此建造階段的綠色建造力度，對綠色建材的應(yīng)用、推進技術(shù)革新和升級換代、推動生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變效果直接影響著全產(chǎn)業(yè)鏈“碳減排”效果。

3.3在建筑運行階段

從能耗角度來看，建筑運行階段的減碳空間巨大，該階段的能源消耗量是節(jié)能減排的關(guān)鍵。主要包括直接使用的化石能源帶來的碳排放以及消費的電力和熱力兩大二次能源帶來的碳排放等。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高建筑“產(chǎn)能”能力，推動建筑的全領(lǐng)域電氣化及能源系統(tǒng)脫碳是建筑運行階段減碳的重點。

3.4建筑拆除階段

竣工面積的大小與碳排放有著密切的聯(lián)系，竣工面積能反映當年的建筑業(yè)產(chǎn)能數(shù)量，進而反映出當年的建筑業(yè)能耗及碳排放量情況。我國的人均建筑面積已接近發(fā)達國家水平，現(xiàn)存建筑將占社會建筑總量的86%以上，建筑業(yè)進入存量發(fā)展階段。因此發(fā)展建筑維修和延壽技術(shù)，增加建筑維修與功能提升的比例，是控制建筑能耗與排放的重要方法。

4建筑全生命周期減碳措施

建筑領(lǐng)域的碳減排需要貫徹綠色低碳的發(fā)展理念，從建筑全生命期的各環(huán)節(jié)入手，采取節(jié)能減碳措施，實現(xiàn)全過程減碳。

4.1以建材為抓手，合理選用施工材料

建筑領(lǐng)域脫碳的路徑之一是建筑材料低碳化，從生產(chǎn)和建筑設(shè)計入手，開發(fā)更為綠色環(huán)保的新型低碳建材，實現(xiàn)技術(shù)升級。一方面對建材生產(chǎn)工藝進行改善，利用新興技術(shù)，降低建材生產(chǎn)過程能耗；另一方面開發(fā)低碳建材，將碳排放強度作為認定綠色建材的關(guān)鍵性指標，發(fā)展擁有固碳能力的建筑材料，包括以CO2作為生產(chǎn)原料的建材，或者能夠吸附CO2的建材。此外，在選用和運輸建筑材料中，要努力做到“就地取材”，從工程所在地購置建筑材料，盡量降低施工材料在運輸中的能耗和碳排放量。同時，與以往的建筑形式相比，裝配式建筑在建材使用、施工操作中都更為節(jié)能高效，因此，要提高對裝配式建筑的推廣應(yīng)用，為建筑業(yè)的節(jié)能減碳提供支持。

4.2以施工為重點，推進低碳建筑施工

4.2.1樹立低碳施工理念

低碳施工首先要培養(yǎng)施工人員的低碳施工意識，增強施工人員的技術(shù)操作能力，提高建筑工程施工效率與質(zhì)量。首先，通過定期的教育培訓(xùn)，向從業(yè)人員傳輸?shù)吞际┕さ睦砟詈椭匾?，幫助從業(yè)人員從意識層面肯定低碳施工的必要性和緊迫性。只有當全體施工人員都能夠正確地認識并執(zhí)行低碳施工時，才能肩負起低碳建筑施工的質(zhì)量控制重擔，并且起到積極的促進作用。其次，對施工人員的培訓(xùn)要注重方式方法，逐步加深，從基礎(chǔ)理論方面開始，循序漸進地向其講解低碳施工技術(shù)以及注意事項。最后，建筑企業(yè)可以通過完善相關(guān)管理制度，將低碳施工納入考核，制定完善的獎懲機制，并根據(jù)作業(yè)人員的實際表現(xiàn)進行相應(yīng)的獎懲，做到人人重環(huán)保，人人追求低碳目標的全員參與的良好環(huán)境。

4.2.2制定低碳施工質(zhì)量控制計劃

要充分考慮到工程實際、項目特點以及施工企業(yè)、建設(shè)單位等各方面的實際情況來制定科學(xué)合理的低碳施工質(zhì)量控制計劃，并將其下發(fā)給各參與單位，做好施工前的準備工作。主要包括低碳施工的目標的確定、低碳施工方案的編制、低碳施工的安全可行性分析等，為現(xiàn)場的低碳建設(shè)實施做好制度和方案的支持。

4.2.3加強低碳施工監(jiān)督管理

要實現(xiàn)對建筑能耗、節(jié)能和環(huán)境污染等方面的低碳發(fā)展控制要點的監(jiān)督管理，就要求相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)督人員具有低碳施工的先進理念和較高的業(yè)務(wù)能力，編制科學(xué)合理的現(xiàn)場監(jiān)督工作計劃，采用科學(xué)有效的現(xiàn)場管理手段。首先，質(zhì)量監(jiān)督人員要結(jié)合項目圖紙等資料對現(xiàn)場的材料進行全面的抽檢，一方面確保建材的規(guī)格和型號能滿足項目施工要求，另一方面確保選用的建材能滿足低碳環(huán)保要求；其次，質(zhì)量監(jiān)督人員要對已經(jīng)建好的工程進行檢驗，確認所采用的材料和各種結(jié)構(gòu)配件滿足節(jié)能環(huán)保要求。此外，質(zhì)量監(jiān)督人員要對項目建設(shè)中采用的低碳施工技術(shù)進行抽查，確認采用的技術(shù)能夠發(fā)揮低碳施工效果。

4.3以運營為抓手，提高建筑運行效率

轉(zhuǎn)變“重建設(shè)輕運營”的觀念，提高新建建筑的運行效率，降低運營階段的能源消耗是實現(xiàn)低碳發(fā)展有效措施。一方面，充分利用相關(guān)學(xué)者的先進研究成果大力推進低碳建筑的發(fā)展，推進裝配式、鋼結(jié)構(gòu)等新型的節(jié)能環(huán)保建筑模式的發(fā)展；另一方面，通過完善低碳建筑的標準體系建設(shè)，加強發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù)，注重低碳節(jié)能建筑的構(gòu)造設(shè)計，降低建筑運營中對供暖、空調(diào)、照明和通風(fēng)系統(tǒng)能耗，減少不必要的能源損耗和浪費。同時，利用大數(shù)據(jù)等技術(shù)分析出碳排放量影響較大的產(chǎn)業(yè)，通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，減少既有建筑運營過程的碳排放。

4.4告別大拆大建，延壽修復(fù)和節(jié)能改造勢在必行

通過提升現(xiàn)有建筑的能源使用效率，從而擴大建筑節(jié)能范圍。如注重對老舊小區(qū)的維護可以適當延長建筑壽命從而降低建筑拆除數(shù)量?？梢酝ㄟ^大力推進城鎮(zhèn)老舊小區(qū)的節(jié)能改造，利用現(xiàn)有的建筑節(jié)能方法和技術(shù)，加強對老舊小區(qū)的節(jié)能改造，降低老舊小區(qū)能耗，并提高老舊小區(qū)能源使用中的安全性，減少住房空置，助力建筑業(yè)低碳發(fā)展。

5結(jié)論

建筑業(yè)作為能耗和碳排放大戶，目前尚處于低碳轉(zhuǎn)型的初步探索階段，要想實現(xiàn)綠色建造和可持續(xù)發(fā)展還有很長的路要走，需要社會各界多方協(xié)同共治，不斷增強市場多方參與主體對建筑業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重視度和協(xié)同度，通過全社會共同努力來實現(xiàn)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的目標。

參考文獻

[1]張凱，陸玉梅，陸海曙.雙碳目標背景下我國綠色建筑高質(zhì)量發(fā)展對策研究[J].建筑經(jīng)濟，2022，43（03）：14-20.

[2]劉妍妍，武艷麗."雙碳"戰(zhàn)略下建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同實施綠色建造的關(guān)鍵路徑研究[J].建設(shè)科技，2022（16）：26-28+31.

[3]李錚.落實"雙碳"戰(zhàn)略 打造城鄉(xiāng)建設(shè)"雙碳"標準新高地[J].工程建設(shè)標準化，2022（09）：39-42.

[4]蒲云輝，王清遠，吳啟紅，董建輝，唐嘉陵.碳達峰碳中和目標背景下建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的路徑[J].成都大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2022，41（02）：202-206+224.

[5]陸菊春，歐陽寒旭，韓璐.多主體互動博弈下建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的演化機理[J].北京理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2019，21（01）：17-26.

[6]蒲云輝，王清遠，吳啟紅，董建輝，唐嘉陵.碳達峰碳中和目標背景下建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的路徑[J].成都大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2022，41（02）：202-206+224.