實(shí)施綠色建筑對(duì)碳減排的效果分析

文／黃克寧 華藍(lán)設(shè)計(jì)(集團(tuán))有限公司（廣西城市建筑熱環(huán)境控制工程技術(shù)研究中心）廣西南寧 530011

引言：

根據(jù)WRI 報(bào)告，19 個(gè)國(guó)家在1990年之前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，二氧化碳的總排放量占全球排放21%。當(dāng)前，世界主要經(jīng)濟(jì)體和部分發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)體已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了碳達(dá)峰，部分發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體提出了實(shí)現(xiàn)碳中和的年份，例如美國(guó)、加拿大于2007年實(shí)現(xiàn)了碳達(dá)峰，日本、韓國(guó)于2013年也已實(shí)現(xiàn)了碳達(dá)峰，并計(jì)劃到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，而我國(guó)計(jì)劃到2060年或者2060年之前達(dá)到碳中和，也就是計(jì)劃在30年內(nèi)從碳達(dá)峰到碳中和，可見(jiàn)這個(gè)進(jìn)程要比西方國(guó)家快很多。

碳排放專指溫室氣體中的二氧化碳排放，碳達(dá)峰是指減排過(guò)程中的最高峰值，碳中和是指通過(guò)植樹(shù)造林、節(jié)能減排等形式，通過(guò)減少二氧化碳的排放和植物固碳作用來(lái)達(dá)到平衡并實(shí)現(xiàn)零排放。以國(guó)外在沙漠地區(qū)建成的Masdar（馬斯達(dá)）綠色低碳區(qū)域試驗(yàn)項(xiàng)目為例，這是阿聯(lián)酋政府主導(dǎo)的大規(guī)模可持續(xù)發(fā)展性質(zhì)的地產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，占地約600 公頃，預(yù)計(jì)可容納5 萬(wàn)人，整合了世界先進(jìn)的研究力量以及規(guī)劃力量，投資規(guī)模巨大，充分利用了太陽(yáng)能和環(huán)保材料，整個(gè)區(qū)域已實(shí)現(xiàn)碳中和，完全由可再生能源供電，并實(shí)現(xiàn)了零碳排放。

而我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，城鎮(zhèn)化是現(xiàn)代化的必由之路，作為能耗大戶的建筑行業(yè)首先要做到碳中和，而發(fā)展綠色建筑的最主要效益就是節(jié)能減排，減少二氧化碳的排放量，這是建筑行業(yè)低碳化發(fā)展的重要舉措，也是達(dá)成“雙碳目標(biāo)”的最優(yōu)路徑之一。綠色建筑又可稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等，主要特點(diǎn)是在建設(shè)期間不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件，在生存期間所消耗的物質(zhì)和能源明顯少于傳統(tǒng)建筑的一種新型建筑。

為更好的解決建筑行業(yè)普遍存在的碳排放較高的問(wèn)題，本文將從以下三個(gè)層面去分析探討綠色建筑在整個(gè)生命周期內(nèi)低碳化的效果，以期為建筑設(shè)計(jì)和建設(shè)工程項(xiàng)目往低碳化方向發(fā)展提供實(shí)踐參考，助力于我國(guó)能更好的實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”。

1、建筑行業(yè)綠色低碳化發(fā)展的關(guān)鍵要素及建筑在全生命周期內(nèi)的碳排放包含的幾個(gè)領(lǐng)域

建筑領(lǐng)域是能源消耗的三大領(lǐng)域之一，也是碳排放最高的行業(yè)，對(duì)于能源的消耗量巨大，據(jù)相關(guān)權(quán)威數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年我國(guó)的建筑在全生命周期內(nèi)的碳排放占全國(guó)碳排放的比重為51.3%，其總量為49.3 億噸，其中，建材生產(chǎn)階段和建筑運(yùn)行階段的碳排放量相對(duì)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(guó)建筑全過(guò)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(duì)較低，約為1 億噸，其碳排放占全國(guó)建筑全過(guò)程的比例分別為1%。另外，建筑運(yùn)行階段，城鎮(zhèn)居建和農(nóng)村建筑的碳排放量占比達(dá)到了13.28%，可見(jiàn)，城鎮(zhèn)和農(nóng)村建筑的碳排放量占比頗高，發(fā)展綠色建筑應(yīng)加大力度，逐步往縣以上和鄉(xiāng)鎮(zhèn)方面去推廣綠色建筑，建筑行業(yè)的低碳化發(fā)展進(jìn)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(guó)—東盟工程論壇，本屆論壇共邀請(qǐng)到來(lái)自中國(guó)工程院、東盟工程科技院、加拿大工程院、拉曼大學(xué)、老撾國(guó)立大學(xué)、清華大學(xué)、對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)、廣西大學(xué)及一些企業(yè)的首席技術(shù)官、技術(shù)主任等20 多名專家學(xué)者發(fā)表了與“雙碳目標(biāo)”相關(guān)的精彩報(bào)告，其中廣西柳鋼集團(tuán)技術(shù)中心主任鄧深分享了柳鋼集團(tuán)在鋼鐵建材生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的綠色低碳轉(zhuǎn)型過(guò)程，表明了鋼鐵建材的生產(chǎn)重點(diǎn)向“綠色低碳化、高性能和耐久性強(qiáng)”的方向發(fā)展，通過(guò)綠色低碳的供應(yīng)鏈，引導(dǎo)建筑行業(yè)等用鋼產(chǎn)業(yè)向綠色發(fā)展；并通過(guò)綠色低碳、高性能化的方向去節(jié)能和節(jié)約材料資源，以綠色低碳的產(chǎn)品在建筑的全生命周期中去體現(xiàn)鋼鐵建材行業(yè)對(duì)國(guó)家和社會(huì)的綠色節(jié)能減排事業(yè)的貢獻(xiàn)。

隨著綠色建筑的發(fā)展，建筑全生命期內(nèi)的低碳減碳效果被越來(lái)越重視和關(guān)注，新時(shí)代高質(zhì)量發(fā)展綠色建筑應(yīng)遵循綠色低碳循環(huán)與全生命期（低碳化）的原則。而達(dá)成低碳低能耗的綠色建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)，除符合國(guó)家現(xiàn)行的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)注重降低建筑全過(guò)程的各階段的資源負(fù)荷，并著重考慮建材生產(chǎn)及運(yùn)輸、建筑建造及運(yùn)行、建筑改造和拆解等階段的低碳減碳措施。

發(fā)展綠色建筑是建筑行業(yè)往低碳環(huán)保、節(jié)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(huán)節(jié)?？偟膩?lái)說(shuō)，建筑碳排放包含隱含的、直接和間接的碳排放，主要來(lái)自以下3 個(gè)領(lǐng)域：（1）隱含的碳排放主要來(lái)自建筑建造階段和自然物化的過(guò)程，包括建材生產(chǎn)及運(yùn)輸、建筑建造施工，以及建筑在改造、維修、拆除過(guò)程中的碳排放，還有一些容易忽略的如建筑廢棄物的運(yùn)輸和處理等產(chǎn)生的碳排放；（2）直接的碳排放來(lái)自建筑運(yùn)行過(guò)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(chǎn)生的碳排放；（3）間接的碳排放來(lái)自建筑的運(yùn)行階段，主要包含消耗電力用于日常生活、生產(chǎn)所產(chǎn)生的碳排放，以及產(chǎn)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(fā)展，按下低碳減碳行動(dòng)的加速鍵

從“十一五”到“十三五”期間，隨著我國(guó)的城市現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程，建筑全過(guò)程碳排放量呈逐年遞增的趨勢(shì)，但國(guó)家自2006年出臺(tái)第一個(gè)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)后并在不斷踐行中完善綠色建筑體系，我國(guó)的建筑全過(guò)程的碳排放增速明顯放緩。我國(guó)綠色建筑工作起步較晚，相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家晚30年左右，但發(fā)展速度和步伐呈現(xiàn)又快又穩(wěn)的態(tài)勢(shì)，截至2020年底，全國(guó)累計(jì)綠色建筑面積超過(guò)66 億平方米，這對(duì)我國(guó)建筑的綠色節(jié)能、低碳減排起到了很好的效果。據(jù)《中國(guó)建筑能耗研究報(bào)告(2020)》數(shù)據(jù)，全國(guó)建筑全過(guò)程碳排放變化的階段性情況——十一五期間：平穩(wěn)增長(zhǎng)，年均增速7.4%；十二五期間：2011 和2012年出現(xiàn)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(dòng)趨勢(shì)如圖1所示：

圖1 全國(guó)建筑全過(guò)程碳排放變動(dòng)趨勢(shì)（2005-2018）

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部近期印發(fā)的《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》提出了總體目標(biāo)，“到2025年，城鎮(zhèn)新建建筑全面建成綠色建筑，建筑能源利用效率穩(wěn)步提升，建筑用能結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，建筑能耗和碳排放增長(zhǎng)趨勢(shì)得到有效控制，基本形成綠色、低碳、循環(huán)的建設(shè)發(fā)展方式，為城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域2030年前碳達(dá)峰奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?！边@一目標(biāo)的提出，必將加快建筑行業(yè)的低碳減碳行動(dòng)。

十四五期間是我國(guó)實(shí)現(xiàn)2030 碳達(dá)峰目標(biāo)的關(guān)鍵期、窗口期，加大力度全面發(fā)展綠色建筑和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的提高將是碳減排的重要舉措，綠色低碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略是“十大戰(zhàn)略”之一，發(fā)展綠色建筑，是順應(yīng)國(guó)家“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略、貫徹綠色發(fā)展理念的必然之舉?？梢灶A(yù)測(cè)建筑碳排放的未來(lái)增長(zhǎng)趨勢(shì)必將趨于平緩并逐漸實(shí)現(xiàn)平衡穩(wěn)定即碳達(dá)峰狀態(tài)。

建筑行業(yè)經(jīng)過(guò)近10 多年的發(fā)展，很多地方的建筑管理部門在建設(shè)政策上要求執(zhí)行《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》）的力度逐步加大。《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)碳減排方面一貫都是非常重視的，根據(jù)住建部最新批準(zhǔn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》，建筑碳排放計(jì)算已作為強(qiáng)制要求。與碳排放直接相關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)有：（1）采用高能效設(shè)備與系統(tǒng)，以降低建筑能耗的應(yīng)用比例；（2）采用綠色照明和節(jié)水器具，并采用智能化設(shè)備監(jiān)測(cè)改進(jìn)；（3）采用可再生能源、海綿城市等設(shè)計(jì)。與碳排放間接相關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)有：（1）利用通用空間的靈活可變提高功能變化的適應(yīng)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(shí)現(xiàn)建筑長(zhǎng)壽化；（2）采用全裝修、提高高強(qiáng)度鋼材的應(yīng)用比例、采用預(yù)拌砂漿和預(yù)拌混凝土以節(jié)約材料資源；（3）充分利用天然采光和自然通風(fēng)、減少輻射熱、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用保溫設(shè)計(jì)和設(shè)置合理的遮陽(yáng)方式等以降低建筑能耗的使用。盡管間接的與碳排放有關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)很難直接量化其碳減排的貢獻(xiàn)度，但是從實(shí)際運(yùn)營(yíng)的綠色建筑項(xiàng)目來(lái)看，其節(jié)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(xiàng)目為例，進(jìn)行碳排放計(jì)算和分析，以求證實(shí)施綠色建筑對(duì)碳減排的效果

前面已分析了建筑項(xiàng)目的與碳排放相關(guān)的各個(gè)不同環(huán)節(jié)，包含直接的、間接的和隱藏的碳排放環(huán)節(jié)，如建材生產(chǎn)與運(yùn)輸、建造及拆除、運(yùn)行等活動(dòng)相關(guān)的碳排放，以及可再生能源應(yīng)用的減碳量和小區(qū)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(xiàng)目的碳排放計(jì)算結(jié)果為例去分析實(shí)施綠色建筑的碳減排效果。

3.1 項(xiàng)目概述

龍光天瀛住宅項(xiàng)目按照綠色建筑2 星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，位于廣西南寧市五象新區(qū)良慶區(qū)鳳凰路南側(cè)，建設(shè)內(nèi)容為住宅及配套商業(yè)。項(xiàng)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(xiàng)目采用了太陽(yáng)能+空氣源熱泵系統(tǒng)的可再生能源建筑應(yīng)用形式，熱水供應(yīng)戶數(shù)為1537 戶。本項(xiàng)目總用戶為2820 戶，可提供的熱水量與項(xiàng)目總需熱水量的比例為54.50 %。

3.2 計(jì)算概述

本項(xiàng)目依據(jù)《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51366-2019 計(jì)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(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T449-2018 等標(biāo)準(zhǔn)為計(jì)算參考，進(jìn)行建材生產(chǎn)及運(yùn)輸階段、建造階段、運(yùn)行階段、拆除階段的建筑全生命周期碳排放量的計(jì)算，同時(shí)考慮可再生能源、綠色植被（碳匯）等節(jié)碳、減碳、碳中和控制措施的優(yōu)化計(jì)算。

3.3 其中建筑運(yùn)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(yùn)行階段碳排放計(jì)算結(jié)果表

3.4 各階段結(jié)果匯總

根據(jù)《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51366-2019，龍光天瀛2 星綠色建筑項(xiàng)目的碳排放量占比圖及碳排放計(jì)算結(jié)果如下表2。

表2 項(xiàng)目各階段碳排放量計(jì)算結(jié)果匯總

圖2 龍光天瀛2 星綠色建筑項(xiàng)目碳排放量占比圖

本項(xiàng)目單位面積碳排放量為1.56tCO2/m2，其中通過(guò)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%?？梢?jiàn)，本項(xiàng)目實(shí)施綠色建筑的減碳效果是顯著的。

4、結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

綜上所述，實(shí)施綠色建筑對(duì)碳減排的效果是顯著的，對(duì)助推碳達(dá)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(xiàng)目為例進(jìn)行了碳排放的分析計(jì)算和研究，提出了全面發(fā)展綠色建筑對(duì)助推碳達(dá)峰碳中和重要意義，以及綠色建筑在應(yīng)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(shè)計(jì)和建設(shè)工程項(xiàng)目往低碳化方向發(fā)展提供實(shí)踐參考。

4.2 展望

隨著國(guó)家和地方相關(guān)部門、建設(shè)和設(shè)計(jì)單位、施工單位及一些協(xié)會(huì)組織和科研機(jī)構(gòu)等對(duì)我國(guó)綠色建筑發(fā)展的重視并投入了大量的精力和資金，使得我國(guó)綠色建筑也實(shí)現(xiàn)階段性的成果。在“雙碳目標(biāo)”的驅(qū)動(dòng)下，各行各業(yè)將提高節(jié)能減排要求，全面推動(dòng)綠色建筑的發(fā)展將成為建筑業(yè)“雙碳”目標(biāo)達(dá)成的最優(yōu)路徑之一，將推動(dòng)以人為本的低碳減碳行動(dòng)，堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路，建設(shè)美麗中國(guó)，助力我國(guó)乃至整個(gè)社會(huì)的碳達(dá)峰碳中和發(fā)展。