建筑裝飾裝修工程碳排放特征及核算方法探究

羅 奧 黃永杭

建筑領(lǐng)域的碳達(dá)峰與碳中和是我國(guó)推動(dòng)“雙碳”宏觀戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。2020 年，我國(guó)建筑領(lǐng)域的碳排放總量為50.8 億t，占全國(guó)碳排放的比重為50.9%[1]。建筑碳排放通?？梢詣澐譃? 個(gè)階段，即建材生產(chǎn)階段、建筑施工階段、建筑運(yùn)行階段，分別占建筑碳排放的55%、2%、43%。

建筑工程通常工程量大，涉及的材料、人員、主體多，所以相較于工業(yè)、交通領(lǐng)域，建筑碳排放的核算更復(fù)雜。按照專業(yè)性質(zhì)劃分，建筑工程可以分為土建工程、裝飾工程及安裝工程，其中又包含了共計(jì)10 余項(xiàng)的分部工程類別。

建筑中不同分部工程的碳排放，在碳排放源的種類、總量以及時(shí)空尺度的排放特征上存在較大的差異。為了實(shí)現(xiàn)建筑的“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)，需要建筑所涉各項(xiàng)專業(yè)工程一起協(xié)同開(kāi)展工作，共同減碳。因此，有必要對(duì)建筑工程中的裝飾裝修工程開(kāi)展研究以及探討。

1 建筑裝飾行業(yè)碳排放研究發(fā)展趨勢(shì)

1.1 建筑領(lǐng)域碳排放核算方法

2022 年，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《加快建立統(tǒng)一規(guī)范的碳排放統(tǒng)計(jì)核算體系實(shí)施方案》，明確提出，碳排放統(tǒng)計(jì)和核算體系需要科學(xué)的核算方法[2]。

既有的碳排放核算方法中，最常用的是碳排放因子法，即通過(guò)清單的形式列出各項(xiàng)碳排放源，再將其與碳排放因子的乘積累加得到整體的碳排放量。

清單法的優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)據(jù)全面、可靠，但對(duì)數(shù)據(jù)收集的完整度和精確度要求較高。以建筑為例，僅單個(gè)建筑工程就涉及60 多類基礎(chǔ)材料和2000件以上單獨(dú)的產(chǎn)品[3]。

在現(xiàn)有的核算體系中，往往都是以整個(gè)建筑工程為對(duì)象，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一核算難度非常大。如果將碳排放因子法應(yīng)用于建筑的各項(xiàng)專業(yè)分部工程，并分別建立碳排放核算體系，將有助于實(shí)現(xiàn)建筑整體的碳排放核算。

1.2 建筑領(lǐng)域碳排放評(píng)價(jià)方法

目前，最常用的碳排放評(píng)價(jià)方式是全生命周期評(píng)估，指對(duì)研究對(duì)象在整個(gè)生命周期內(nèi)的排放源清單進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以及核算[4]。

LCA 的主要流程包括目標(biāo)與范圍確定、清單分析、影響評(píng)價(jià)及解釋共4 個(gè)步驟。按照建筑的生命周期軌跡，最多可以劃分為9 個(gè)階段，包含原材料開(kāi)采加工、建材生產(chǎn)、建材運(yùn)輸、建筑施工、建筑運(yùn)行、維護(hù)更新、建筑拆除、廢棄物運(yùn)輸及廢棄物處置，大多數(shù)研究者將部分階段合并簡(jiǎn)化為3 ～5 個(gè)階段[5]。

2 建筑裝飾裝修工程碳排放的特征

2.1 全生命周期評(píng)估范圍

全生命周期評(píng)估是針對(duì)單項(xiàng)建筑或者建筑中的單位部品部件，屬于微觀尺度的碳排放核算。當(dāng)以建筑整體作為對(duì)象進(jìn)行LCA 評(píng)估時(shí)，必須包含建筑涉及的所有材料、部品部件以及子工程，當(dāng)以建筑單項(xiàng)分部工程為對(duì)象時(shí)，相當(dāng)于將建筑某項(xiàng)功能部件拆解出來(lái)，需要單獨(dú)進(jìn)行LCA 評(píng)估。

裝飾裝修工程的全生命周期評(píng)估，是僅針對(duì)單項(xiàng)專業(yè)分部子工程進(jìn)行評(píng)估，不僅可以量化其碳排放總量，還可以實(shí)現(xiàn)不同裝飾裝修工程之間碳排放水平的對(duì)比。裝飾裝修工程的全生命周期評(píng)估仍可按照“建材生產(chǎn)及運(yùn)輸-建造階段-運(yùn)行階段-拆除階段”進(jìn)行。根據(jù)《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50300―2013），建筑裝飾裝修工程可以分為包括建筑地面、抹灰、門窗及幕墻等在內(nèi)的12 項(xiàng)子分部工程，實(shí)際核算可根據(jù)涉及的子分部工程進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)。

2.2 施工階段的特征

裝飾裝修工程主要用于滿足用戶對(duì)建筑物美觀的需求，審美的差異性導(dǎo)致不同裝修工程存在很大的差異，因此裝修工程涉及的材料和工藝非常復(fù)雜。

從材料來(lái)看，幾乎所有抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)的裝修材料都是復(fù)合型材料，都需要經(jīng)過(guò)工廠加工。從施工時(shí)長(zhǎng)來(lái)看，以住宅為例，土建、結(jié)構(gòu)工程通常為1 ～2 年甚至更久，而裝修工程往往在幾個(gè)月內(nèi)就能完成。從涉及的施工機(jī)械來(lái)看，由于裝飾裝修施工現(xiàn)場(chǎng)不涉及垂直或水平運(yùn)輸?shù)闹匦蜋C(jī)械，往往都是小型的手持機(jī)械，如切割機(jī)、磨光機(jī)、電鉆及電錘等，因此所產(chǎn)生的電耗水平不會(huì)太大。

總體來(lái)看，裝飾裝修的施工階段具有涉及材料品類多、周期短和施工機(jī)械電耗低等特征。

2.3 裝飾裝修工程的周期特征

裝飾裝修工程的碳排放，在全生命周期內(nèi)與建筑整體存在較大的差異，主要表現(xiàn)為在建筑的生命周期內(nèi)，由于裝修材料的壽命遠(yuǎn)小于建筑結(jié)構(gòu)，通常會(huì)經(jīng)過(guò)多次裝修翻新，使得單項(xiàng)裝修工程的碳排放不斷累加，如圖1所示。

圖1 建筑與裝修碳排放示意圖（來(lái)源：作者自繪）

目前，我國(guó)最常見(jiàn)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑，在建造階段產(chǎn)生的總碳排放強(qiáng)度約為500 kgCO2/m2，其中裝修工程所占的比例為5%～15%。建筑物的計(jì)算壽命通常為50 年，裝修翻新通常情況下每8 ～10 年會(huì)發(fā)生1 次。如果以裝飾裝修工程單次碳排放強(qiáng)度為50 kgCO2/m2、壽命為10年進(jìn)行計(jì)算，則裝修在建筑生命周期內(nèi)的碳排放可以達(dá)到250 kgCO2/m2，成為占比較大的碳排放源。

在LCA 評(píng)估中，評(píng)估對(duì)象的壽命是非常重要的參數(shù)，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響極大。因此，對(duì)裝飾裝修工程的全生命周期評(píng)估，對(duì)于壽命參數(shù)的設(shè)定與檢測(cè)尤為重要。

2.4 材料回收現(xiàn)狀

前文提到，建筑裝飾裝修具有使用周期短和翻新頻率高的特點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究結(jié)果表明，粵港澳大灣區(qū)裝飾及裝修廢棄物產(chǎn)量從1999 年的16 萬(wàn)t 增 加 到2018 年 的260 萬(wàn)t，年增長(zhǎng)率為16%，其中95%的裝修廢棄物僅通過(guò)簡(jiǎn)單的垃圾填埋直接處理[6]?；谘b飾裝修工程的特征，若能更多地應(yīng)用可再生材料，或者在翻新過(guò)程將部分部品部件進(jìn)行翻新后繼續(xù)回收利用，能夠大幅減少建筑生命周期內(nèi)由裝修翻新帶來(lái)的碳排放量的增加。

3 裝飾裝修碳排放核算方法存在的問(wèn)題

3.1 建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體系不完善

我國(guó)于2019 年發(fā)布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51366—2019），此標(biāo)準(zhǔn)首次全面規(guī)定了建筑各項(xiàng)組成部分的碳排放計(jì)算方法，具有一定的普適性，也是目前應(yīng)用最廣泛的碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51366—2019），將建筑全生命周期的核算劃分為建材生產(chǎn)及運(yùn)輸、建筑建造及拆除、建筑運(yùn)行3 個(gè)階段。隨著各項(xiàng)研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)在應(yīng)用過(guò)程中仍然存在詳細(xì)度不足、實(shí)施性較難的問(wèn)題。例如，從適用性來(lái)看，該標(biāo)準(zhǔn)并不適用于裝配式建筑計(jì)算；從計(jì)算范圍來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于裝飾裝修、設(shè)備工程等的計(jì)算較少。

3.2 裝飾裝修工程碳排放核算體系尚未形成

完善的建筑碳排放核算體系，是開(kāi)發(fā)低碳建筑產(chǎn)品、優(yōu)選建筑設(shè)計(jì)方案和低碳建材等活動(dòng)的重要支撐，是建筑物實(shí)現(xiàn)低碳建造、低碳運(yùn)行的重要技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前的碳排放核算體系，在應(yīng)用到建筑裝飾裝修工程的碳排放核算時(shí)仍存在很多問(wèn)題。

很多核算體系的基礎(chǔ)工作，如碳排放因子庫(kù)、人材機(jī)消耗定額、可再生材料的回收系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)，都需要建筑業(yè)及上下游產(chǎn)業(yè)共同完善。由于裝飾裝修工程存在新材料多樣、更新維護(hù)周期短等特點(diǎn)，在建立碳排放核算體系的過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)考慮壽命周期、回收系數(shù)等參數(shù)的設(shè)定。

3.3 碳排放因子庫(kù)建立尚未健全

裝飾裝修工程的建材種類繁多，與主體結(jié)構(gòu)中常用的鋼材、水泥及砂石等傳統(tǒng)材料相比，更新速度更快。隨著建筑產(chǎn)業(yè)低碳化的發(fā)展，硅酸鈣預(yù)涂裝板、新型無(wú)機(jī)人造石、柔性卷材地板、軟石地板及新型環(huán)保涂料等綠色新型材料的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致建立裝修建材碳排放因子庫(kù)的難度較大。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51366—2019）提供的建材碳排放因子中，建筑裝飾材料的數(shù)據(jù)十分匱乏。目前，市面上的很多建筑裝飾材料，尤其是綠色新型材料，很難從公開(kāi)渠道獲得碳排放因子。對(duì)于這類材料的碳排放因子測(cè)定，需要結(jié)合生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)工藝進(jìn)行測(cè)算。因此，碳排放因子數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，需要覆蓋全行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，聯(lián)合企業(yè)、高校學(xué)者及技術(shù)人員等多方力量，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的健全和完善。

3.4 裝配式裝修的碳排放核算

采用裝配式裝修是控制建筑裝修工程碳排放的1 個(gè)方法。傳統(tǒng)裝修施工過(guò)程中，大量采用濕貼、抹灰工藝，主要消耗材料為水泥、石灰及瓷磚等高能耗產(chǎn)品。而在裝配式裝修中，采用干法施工工藝，與輕質(zhì)高強(qiáng)的大板塊新型綠色材料更適配，可以大大降低室內(nèi)裝修中水泥、砂漿及瓷磚等傳統(tǒng)高耗能材料的消耗，從而顯著降低碳排放量。裝配式裝修的流程階段區(qū)別于傳統(tǒng)裝修，所以核算體系還需要建立適用于裝配式裝修的計(jì)算方法。隨著建筑工業(yè)化轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，裝配式裝修將成為未來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑“雙碳”目標(biāo)的重要抓手。

4 對(duì)策

4.1 以施工環(huán)節(jié)為計(jì)量節(jié)點(diǎn)進(jìn)行核算

與土建工程相比，裝修工程的時(shí)間跨度短，總體規(guī)模小。雖然在各項(xiàng)建筑工程中，施工階段產(chǎn)生的碳排放比例都較小，約為2%，但是施工階段基本上涵蓋了所有碳排放源清單。因此，在施工階段的材料、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)時(shí)，就可以得到各項(xiàng)碳排放源的清單及總量，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與核算。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的碳排放實(shí)測(cè)值，可以修正估算結(jié)果，在完成全部施工時(shí)即可以輸出所有碳排放核算結(jié)果。

4.2 盡快確定裝飾裝修工程碳排放基準(zhǔn)模型

碳排放的核算并不是最終目的，還需要對(duì)碳排放進(jìn)行管控才能實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。而建筑領(lǐng)域的碳排放管控，則依賴于科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系。而在評(píng)價(jià)體系中，還需要明確量化建筑工程的各項(xiàng)碳排放強(qiáng)度指標(biāo)，用于比較不同建筑工程之間的碳排放水平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)碳排放的管理和優(yōu)化。

建筑碳排放受建材種類、結(jié)構(gòu)體系、施工工藝及所處氣候區(qū)多項(xiàng)指標(biāo)的影響，因此需要針對(duì)不同地區(qū)、不同建筑業(yè)態(tài)建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。而對(duì)于裝修工程，尤其是住宅的裝修，不同工程的差異較大，因此需要盡快建立碳排放的基準(zhǔn)模型。

4.3 總結(jié)出通用的核算方法

從建筑碳排放的分布情況可以看到，建筑材料的占比最大，是減少碳排放的重點(diǎn)。建筑工程中，土建所涉及材料品種約為100 種，而裝飾材料品類細(xì)分有上萬(wàn)種，且隨著人們對(duì)裝修需求的不斷提升，這些品種每年都在更新。

在實(shí)際應(yīng)用中，不可能對(duì)所有材料的碳排放因子都進(jìn)行核算和明確，這樣會(huì)大大增加核算的工作量，使得核算方法的適用性大大降低。

在制定核算方法的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)材料采取一個(gè)普適性的大分類，再通過(guò)典型產(chǎn)品得到排放因子，總結(jié)出通用的核算方法。

近年來(lái)，隨著可再生能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多的像光伏幕墻這樣的具有復(fù)合功能的裝飾材料得到開(kāi)發(fā)和利用。對(duì)于這類材料的碳排放，在建筑全生命周期內(nèi)碳排放的統(tǒng)計(jì)歸口應(yīng)該屬于裝飾工程還是設(shè)備工程，也需要進(jìn)行明確界定，以便于不同專業(yè)工程依據(jù)各自項(xiàng)目的低碳目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家“雙碳”宏觀戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，建筑領(lǐng)域作為碳排放的大戶，綠色低碳轉(zhuǎn)型的需求迫在眉睫。建筑整體的全生命周期碳排放核算是一項(xiàng)極為復(fù)雜的工程，按照不同專業(yè)工程分解后，各工程碳排放特征還存在很大的差異。

只有深入認(rèn)識(shí)裝飾裝修工程各項(xiàng)碳排放源的特征，才能準(zhǔn)確核算其碳排放的總量，并建立科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，最終實(shí)現(xiàn)裝飾裝修行業(yè)的低碳化。未來(lái)，還需要加強(qiáng)以裝飾企業(yè)為主體的各方協(xié)作，共同推進(jìn)裝飾裝修的低碳發(fā)展。