“双碳”目标下建筑全生命周期算碳、减碳措施——中国联通提升建筑能效助力低碳发展

文|李涛 宋占钰 黄金铭 张洪胜 李可一

实现碳达峰、碳中和是经济社会一场广泛而深刻的系统性变革。随着“双碳”目标升级为国家战略，绿色低碳节能已成为建筑业的新风向，建筑业面临的转型发展任务十分艰巨。建筑业的减碳已成为我国实现“碳达峰、碳中和”目标的关键一环，据国务院研究中心发布的《2050年中国能源碳排放报告》显示，建筑领域用能占国家总耗能比例20%以上，仅次于工业和交通，排第三位。依据建筑全生命周期，碳排放主要体现在建设、运营、拆除三个阶段，占了全国总能耗的60%；建设、运营、拆除分别占了全国总能耗的20%、25%、15%。基于建筑领域高能耗、高排放的背景下，低碳建筑的发展已成为必然趋势。

“双碳”目标的提出，对于建筑行业来说既是挑战也是机遇。可持续发展不再是企业自身“高标准”的加分项，而是生存和发展的“及格线”，这对建筑领域企业产生了硬性的转型驱动力，企业开始直面低碳转型和业务发展的双重压力。为了建筑行业更好实现碳达峰、碳中和，相关主管部门颁布了一系列指导文件和标准。2019年住房和城乡建设部批准《建筑碳排放计算标准》为国家标准，明确了建筑碳排放计算标准、建筑物排放的定义、计算边界、排放因子以及计算方法等内容。2020年7月24日，住房和城乡建设部、发改委等7 部委联合印发的《绿色建筑创建行动方案》明确提出，到2022年，城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到70%，且鼓励各地因地制宜推动超低能耗建筑、近零能耗建筑发展。2021年9月8日，住房和城乡建设部正式发布了国家强制性规范《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021，自2022年4月1日起实施。这是建筑节能与可再生能源利用领域唯一一本国家全文强制性规范，新建、扩建和改建建筑以及既有建筑节能改造均应提供建筑碳排放分析报告。下面通过建筑领域碳排放的主要来源、如何计算建筑领域产生的碳排放量、建筑领域减碳措施三方面介绍。

建筑领域碳排放的主要来源

在建筑生命周期碳排放这一概念是指建筑物在与其相关的建材生产和运输、建筑施工、建筑运行、建筑拆除、废料回收和处理五个阶段产生的温室气体排放的总和。具体来看，建筑全生命周期碳排放包括以下阶段：

建材生产和运输阶段的碳排放：包括钢筋、混凝土、玻璃等主要建材生产过程中的碳排放，以及从生产地到施工现场的运输过程中产生的碳排放，也就是隐含碳排放。

建筑施工建造阶段的碳排放：包括完成各分部分项工程施工产生的碳排放和各项措施实施过程中产生的碳排放。

建筑运行阶段的碳排放：包括暖通空调、生活热水、照明及电梯、燃气等能源消耗产生的碳排放。

建造拆除阶段的碳排放：包括人工拆除和使用小型机具机械拆除使用的机械设备消耗的各种能源动力产生的碳排放。

建筑拆除后的废料回收处理阶段的碳排放：包括废料回收运输产生的碳排放和废料填埋、焚烧产生的碳排放。

如何计算建筑领域产生的碳排放量

建筑行业作为三大“能耗大户”之一，如何实施碳排放监管、制定碳减排措施成为重点工作任务。联通（黑龙江）产业互联网有限公司基于在创新业务中的沉淀，充分发挥通信运营商连接能力、组网能力，借助云计算、大数据、物联网、人工智能等技术，构建“感碳”“算碳”“观碳”的智慧双碳服务平台，实现“碳足迹”全程跟踪，推动企业能耗、碳排放管理上云，打造建筑全生命周期的碳排放量化。结合低碳能源技术，通过信息通信技术推动“双碳”目标成为核心任务，以信息化为抓手，支撑各行业碳达峰、碳中和落地。

智慧双碳服务平台具有诸多特点，一是基于碳排放计算标准研发，平台基于国家标准《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366-2019 研发而成，采用标准配套测算工具IBE 作为计算内核，设计参数全面、计算结果准确。二是支持建筑全生命周期碳排放分析，软件支持全生命周期碳排放计算，涵盖建材生产运输、建造、运行、拆解全过程。支持建筑设计阶段的碳排放预评估，也支持建筑物完工后对碳排放量计算核算。三是支持建筑减碳计算分析，软件支持可再生能源减碳措施计算，种类涵盖光热、光伏、风力，可以单独设置光热、光伏、风力的具体参数。四是自动生成报告书，计算完毕后，可自动生成符合标准要求、审查要求和可溯源的《建筑全生命周期碳排放计算分析报告书》。报告书内容全面、精准、专业，提供详细的计算原理和计算过程。

建筑领域减碳措施

通过对建筑工程项目建设、拆除阶段碳排放的因素分析，采取针对性的减碳措施，有效降低建筑的能源消耗；在运营阶段对城市中大量商业建筑进行数字化改造，利用低碳能源技术，实现碳追踪、节能减排成为建筑全生命周期减碳的重要措施。

一是更换落后、能效水平低的设备。更换国家明令禁止或淘汰的落后工艺及设备，尤其是中央空调、电梯、水泵、通风机、变压器、照明灯具等主要用能设备均选用国家推荐的高效、节能型产品。

二是运用低碳能源技术降低碳排放。当前建筑用能迅猛增加的原因之一是居民将大幅度增加用电、供热、供冷，满足这一“需求”的最佳途径是利用太阳能。原因是太阳能发电技术已有较大突破，尤其是发电成本低廉的第三代光伏发电技术将在近期有迅速进展。我国现有屋顶面积约100 亿平方米，未来可能高达300 ～400 亿平方米，是“占地”成本最低、便于并网发电、能放置小型光伏电站的“最佳”场地。用太阳能供热，其“不计及热损失”的“相同装置”的集光量将等于集热量，再折算成碳减排时，是光伏发电减排量的2 倍。

三是重视绿色建筑与低碳建筑结合。严格执行节能相关规范。近年来，我国的节能标准稳步提高，目前实施的《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2018 将节能标准再次提高了30%。强制性工程建设规范《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（GB 55015-2021），也于2022年4月1日起实施，提高了居住建筑、公共建筑的热工性能限值要求，平均设计能耗水平在原节能设计国家标准和行业标准的基础上分别降低30%和20%。严寒和寒冷地区居住建筑平均节能率应为 75%；其他气候区居住建筑平均节能率应为 65%；公共建筑平均节能率应为 72%。对于规范的严格执行，有利于节能减排目标的顺利实现。

四是废旧建材处理。废旧建材的回收利用和处理都会带来碳排放的增加，在其他建设项目中选择废旧建材回收利用的制成品，或在景观铺地等做法中直接利用废旧砖石等材料，对于减少碳排放十分有利。

总结

减少碳排放、实现碳中和，对我国由高速增长向高质量发展转变具有重要意义。本文从建筑的全生命周期出发，对建筑全生命周期产生碳排放的主要来源进行分析，通过采取碳计算、碳监管等信息化手段，结合低碳能源技术，有效控制建筑过程中产生的碳排放，可以实现低碳建筑甚至零碳建筑的目标。