精彩回顾：我国建筑行业碳达峰碳中和实现路径探讨

2022年3月13日，《思想午餐》第三季第一期如期进行。本期的主题为《碳享未来——2021年中国建筑行业碳达峰碳中和研究报告解读》，为业内人士奉献一场关于中国建筑碳达峰碳中和实现路径的思想碰撞会。

《2021年中国建筑行业碳达峰碳中和研究报告》（以下简称《研究报告》）为我中心2021年12月所编制的一份专业建筑研究报告。《研究报告》结合国内外相关机构研究成果，就国内外碳达峰碳中和发展背景、我国建筑能耗及碳排放现状、国内外绿色建筑发展现状进行分析，提出建筑行业全生命周期各阶段的降碳路径；同时列举国内外典型的绿色建筑案例，如丹麦“绿色灯塔”、威卢克斯主动式办公楼等，为绿色、低碳建筑的设计、建造提供了样本及发展方向。

图1 丹麦“绿色灯塔” 图2 威卢克斯主动式办公楼

我国建筑行业能耗及碳排放现状

《研究报告》中将建筑全生命周期分为建材生产、建筑施工、建筑运行、建筑拆除及回收4个阶段。根据中国建筑节能协会研究结果，2018年建筑全生命周期碳排放量占全社会总排放量的51%。其中，碳排放量最大的阶段为建材生产阶段，占比28%；其次为建筑运行阶段，占比22%。建材阶段涵盖了我国几大高排放行业：钢铁、水泥、铝材的生产制造，而建筑运行阶段排放周期长，由此也造成两个阶段碳排放量居高不下。

图3 2018年全国建筑全生命周期各阶段碳排放占比

数据来源：中国建筑节能协会《2020年中国建筑能耗研究报告》

建筑全生命周期各阶段降碳路径

《研究报告》从建材生产、建筑施工、建筑运行、建筑拆除及回收的全生命周期4个阶段分别说明我国建筑行业的降碳路径。以下就各阶段降碳路径作简要说明。

建材生产阶段

构成建材生产阶段碳排放量的主要环节为传统建材的生产制造，因此降低传统建材，如钢铁、水泥的碳排放为重中之重。对于钢铁生产，实施的降碳路径包括开展短流程炼钢、推广氢能炼铁、消除当前过剩产能等；水泥生产可通过石灰石原料替代、化石燃料替代、水泥窑余热利用等措施进行降碳。CCUS在钢铁、水泥中同样具备应用前景。

图4 瑞典钢铁HYBRIT突破性氢能炼铁技术

低碳建材的推广应用为该阶段降碳的另一重要路径。诸如天然木制建材、低碳混凝土、固碳材料等低碳及负碳建材对传统建材的替代，将大大减少建材生产导致的碳排放。而开展绿色建材产品认证，则为建材生产企业提供了低碳建材信任度。

建材运输降碳可通过推广新能源运输工具实现。2021年TESLA投产的电动卡车Semi，其相比燃油汽车每英里运行成本可节约17%，为电动货车应用的标志性里程碑。氢燃料因具备续航里程长等优点可为飞机、货船等长途运输工具提供能量。但目前新能源技术仍存在着成本、安全等方面问题，大规模的应用仍有待于时间及技术的积累。

图5 特斯拉电动卡车Semi

建筑施工阶段

施工阶段采用“四节一环保”可减少现场资源能源消耗，保护环境。数字化及智能化技术应用将有效提高施工生产效率，助力低碳化施工。此外，较之传统施工方式，装配式施工避免了噪声、粉尘污染，缩短了施工周期，为一种低碳环保施工技术。有研究表明，装配式施工较现浇施工碳排放量可降低20%-30%。

图6 装配式施工建筑

建筑运行阶段

光伏电力、风电、地热能等可再生能源应用是实现建筑低碳运行的关键举措。在此基础上通过全面推行电气化，提升照明、空调机组、水泵等设备能效，并实现智能化控制将有效减少建筑运行能耗及碳排放。导入能源管理体系促使建筑在运维过程中形成PDCA的循环自纠机制，可持续有效降低能耗及碳排放。

此外，采用被动式设计也将减少建筑运行阶段碳排放，设计手段包括：自然通风、日照采光、保温隔热、遮挡阳光、建筑绿化。

图7 北京南站光伏屋顶

建筑拆除及回收阶段

建筑拆除及回收阶段中拆除的方式至关重要。采用拆解而非拆毁方式，拆除后的构件仍然可以加以利用，减少下一个建筑周期的碳排放。对于拆除后的旧建筑材料，通过直接利用或者再生利用同样达到减少碳排放目的。另外低碳拆除设计，如设计过程考虑易拆卸性，使用可回收材料等，亦是该阶段降碳的有效措施。

图8 由废旧木材、砖石建成的中国美术学院象山校区

专家视角

《研究报告》给与会专家带来了热烈反响，会上专家们纷纷提出了各自的专业见解，充分碰撞，形成诸多共识，同时也提及了降碳过程亟待解决的问题。

专业见解

建筑行业实现碳达峰碳中和目标需要各方的共同努力，其中业主扮演着至关重要的 “支点”作用。该“支点”体现在对上承接政府以及社会需求，对下牵头引导设计、施工及运维各方完成各自的降碳任务。

对业主而言，降碳主观能动性取决于自身认知觉悟的提升，政策的引导，更重要的是出于自身经济性考虑。如何激发业主的降碳积极性，进而引导建筑全产业链各方迎头推进降碳，将是建筑行业实现碳达峰碳中和的重要一环。

存在问题

在开展建筑全生命周期碳排放核算中，建筑本身使用的各种建材给核算工作带来了难度，需要花费大量时间和精力。此外核算过程需溯源各种建材的碳足迹，需要数据库做支撑，但目前我国并没有国家统一的碳足迹数据库，核算过程不免捉襟见肘。

数字孪生技术对于建筑运行能耗的模拟、预测将起到重要作用。但由于缺乏大量的实际数据积累和预测建模，该技术的应用尚需时日。

结语

建筑行业是关乎我国国计民生的重要行业，碳排放量占比达全社会一半以上，如何在保持建筑行业正常发展下实现碳达峰碳中和将是今后建筑行业发展必须要面对的重要议题。《研究报告》为我国建筑行业实现双碳目标提供了路径参考，而目标的达成最终取决于建筑全领域各方的共同努力。