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简报2021(13)【“双碳”前沿】建筑领域绿色低碳发展系列之一——建筑领域“双碳”目标
发布时间:2021-07-20 09:36  点击下载
来源:湖北省建筑科学研究设计院股份有限公司
        当下最火的网络热词当属“碳达峰”、“碳中和”。我国“碳达峰”、“碳中和”目标(即“双碳”目标)的首次提出,是习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”今年两会期间,“碳达峰”、“碳中和”被首次写入政府工作报告,让“双碳”目标迅速走入公众视野。
        什么是“碳达峰”和“碳中和”
        “碳达峰”、“碳中和”两个概念中的“碳”,主要是指二氧化碳,特别是人类生产生活活动产生的二氧化碳。二氧化碳排放是与能源消耗息息相关的,通俗来讲,只要产生能源消耗,就会产生二氧化碳排放。二氧化碳排放包含化石能源消费产生的二氧化碳直接排放,以及电力调入蕴含的间接排放。
“碳达峰”是指在某一个时间点,二氧化碳的排放不再明显增长,进入平台期并可能在一定范围内波动,然后进入平稳下降阶段。
 
        “碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过节能减排、绿电、植树造林等形式,以抵消自身所产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。
        建筑能耗与碳排放
        我国建筑领域的能源消费与碳排放是全社会能源消费与碳排放的重要组成部分,在过去的几十年中,由于我国经济快速发展,城镇化率迅速提升,建筑规模不断扩大,导致我国建筑领域能耗与碳排放持续增长。
        建筑能耗与碳排放按建筑全寿命周期大致可分为:建材生产及运输、建造及拆除、运行三个阶段。
 
        根据国内外相关机构研究统计,现阶段我国建筑领域碳排放量约占社会总体排放量的40%,其中建筑运行阶段约占21%,建材生产及运输阶段约占18%,建筑建造及拆除阶段约占1%。根据相关机构测算,按照现有政策及建筑节能标准,我国建筑领域碳排放将于2038年左右达到峰值。结合目前我国建筑规模及用能需求持续增长的发展趋势,建筑领域碳排放要实现2030年达峰面临巨大挑战。
        开展碳达峰行动的重要意义
         “碳达峰”不是碳攀峰,而是全力控制碳排放的增速。如果不对碳排放进行有效地控制,在近一段时间内可能让碳排放达到一个很高的量,等到进行“碳中和”时,任务将会十分沉重。只有控制碳排放的峰值高度,才能更为平缓地达到“碳中和”。因此,迅速启动并开展碳达峰行动显得更为迫切。
        实现“碳达峰”、“碳中和”是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,它与我国建筑领域一直提倡的“节能减排”工作是一脉相承的,开展建筑领域碳达峰行动是促进经济社会发展全面绿色转型的客观需要。建筑领域涵盖范围广泛,涉及行业多,产业链长,如期实现建筑领域“碳达峰”将对全行业碳排放达峰产生巨大贡献。
 
【“双碳”前沿】建筑领域绿色低碳发展系列之二——建筑领域碳排放分析
        围绕我国“30·60”双碳目标,各个地区、各个领域都在积极开展碳达峰、碳中和行动方案的编制工作,其中建筑领域碳排放是重点领域之一,与建筑领域相关的碳排放约占全社会碳排放总量的40%,因而实现建筑领域碳达峰目标显得尤为重要与迫切。计算分析建筑领域碳排放,是研究碳达峰实施路径、编制行动方案的基础。
        研究边界
        现阶段建筑领域碳排放主要分为2个维度,一个是宏观层面即全球、国家、区域、省市等建筑的碳排放,另一类是微观层面即建筑单体的碳排放。其中宏观层面建筑碳排放主要用于反映某一区域内建筑碳排放总量,为政府制定节能减排政策提供理论依据;微观层面的建筑碳排放主要用于绿色建筑评价、低碳建筑设计与研究、建筑碳排放权交易时对单体建筑碳排放水平的测定等。
        根据《建筑碳排放计算标准》(GB /T 51366—2019),建筑碳排放指的是建筑物在与其有关的建材生产及运输、建造及拆除、运行阶段产生的温室气体排放总和,以二氧化碳当量表示。不论是宏观层面还是微观层面,均包括以上三个阶段的碳排放量。与微观单体建筑纵向生命周期视角的碳排放计算不同的是,宏观建筑碳排放计算多是以年度区域内的建筑碳排放为单位的横截面数据。目前相关研究对于计算边界的划分仍未统一。
        计算方法
        建材生产阶段的碳排放量,由各种主要建材的消耗量与其相应的碳排放因子乘积之和组成。建材运输阶段的碳排放量,由各种建材的运输消耗量乘以平均运输距离,再乘以单位重量运输距离的碳排放因子,各乘积相加得到运输阶段的碳排放量。建材生产及运输阶段的碳排放量由二者相加得到。
        建材生产阶段碳排放=∑建材的消耗量*建材碳排放因子
        建材运输阶段碳排放=建材的消耗量*建材平均运输距离*单位重量运输距离的碳排放因子 
建造阶段的碳排放量由建造过程中所消耗的各类能源量与其相应的碳排放因子乘积之和组成。对总的各类能源量进行具体计算时,采用施工工序能耗估算法,先分别计算分部分项工程和措施项目过程中的能源用量,再将其相加。拆除阶段的碳排放量同理。建造及拆除阶段碳排放由二者相加得出。
        建造阶段碳排放=∑建造过程中所消耗的能源量*碳排放因子
        拆除阶段碳排放=拆除过程中所消耗的能源量*碳排放因子
        运行阶段的碳排放量主要由四个系统的碳排放量组合而成,分别为暖通空调系统、生活热水系统、照明及电梯系统和可再生能源系统。总碳排放量的计算方式为,首先计算各类能源年消耗量与相应的能源碳排放因子数乘积之和,得到总的能源消耗碳排放量,然后用同样的方式计算出可再生能源的年减碳量,能源消耗碳排放量减去可再生能源及建筑绿地碳汇系统的年减碳量得到建筑物年碳排放量。
        运行阶段碳排放=∑能源年消耗量*碳排放因子-可再生能源年减碳量-建筑绿地碳汇系统年减碳量
        通过建筑领域碳排放计算分析,可知建筑领域碳排放现状以及主要影响因素,为建筑领域碳达峰预测以及行动方案编制提供最基本的数据支撑。
【“双碳”前言】建筑领域绿色低碳发展系列之三——碳达峰路径(绿色建筑)
        2019年,全球碳排放量为401亿吨二氧化碳,源自化石燃料利用和土地利用变化产生。这些排放量最终被陆地、海洋碳汇吸收,剩余的留于大气中。

        建筑领域碳排放量约占社会总体排放量的40%,而绿色建筑作为高质量建筑,将直接影响建筑领域减碳或中和发展的程度,对我国整体碳达峰和碳中和目标的实现产生重大影响。
 
绿色建筑
        绿色建筑是指在建筑全寿命期内,节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。
      《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019切实体现以人民为中心的基本理念,包含“安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居”五大指标体系,从使用者视角设计新的评价指标体系,凸显安全、耐久、便捷、健康、宜居、适老、节约等内容,关注民众的获得感和幸福感。从2021年8月1日起,《绿色建筑设计与工程验收标准》DB42/T 1319-2021在我省的全面实施,将进一步推进绿色建筑的高质量发展。
        在多年绿色建筑推广实践中,有效的提高了建筑性能,带动了绿色建材、绿色施工以及绿色运维的发展。绿色建筑可从多方面助力“双碳”目标的实现,如提升建筑能效,使用绿色建材,发展可再生能源建筑应用等。







 
绿色性能
      《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019创新章节鼓励采取措施降低单位建筑面积碳排放强度。其中有与碳排放直接相关的评价指标可以减少建筑能耗;有与碳排放间接相关的评价指标,如提升建筑适变性、建材部品的耐久性以延长建筑使用寿命,采用全装修减少装修材料的浪费,采用绿色施工减少建筑材料的消耗,采用天然采光、优化自然通风、设置可调节遮阳、降低热岛强度等措施以降低建筑运行能耗;有提高绿地率、采用复层绿化等增加建筑碳汇。间接相关的评价指标现阶段难以做到逐一量化其碳减排的贡献量,但综合来看,实施绿色建筑减碳效果显著。
 
        绿色建筑核心是“以人为本”,在健康舒适、生活便利、环境宜居三个章节,主要是通过技术措施的落地,提升建筑使用者获得感、幸福感。这些措施虽与建筑直接碳排放关系不明显,但却与其他领域碳排放密切相关,如生活便利、交通便利将降低交通领域碳排放。因此,实施绿色建筑不仅可以有效降低建筑领域碳排放,对降低全社会碳排放也具有协同增效的作用。
        实现“双碳”目标事关中华民族永续发展,是我国生态文明建设和高质量可持续发展的重要战略安排。随着绿色建筑迈入高质量发展阶段,其将成为建筑领域双碳目标达成的最优路径之一,将推动以人为核心的碳减排,助力整个社会的碳达峰和碳中和。
 

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