一栋建筑全生命周期的减碳之旅

导读

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在“2030碳达峰”“2060碳中和”的双碳目标下，作为碳排放大户，建筑行业的减碳步伐正在加速。今年6月，住房和城乡建设部、国家发展改革委发布的《城乡建设领域碳达峰实施方案》中明确，持续开展绿色建筑创建行动，到2025年，城镇新建建筑全面执行绿色建筑标准。

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推动建筑节能减排，不仅需要依靠科技支撑，更要从一栋建筑的设计、施工、运营、翻新维护、拆除的全生命周期进行全方位减碳。在此过程中，建筑哪一阶段的碳排放量最高？面对“低碳”机遇，房地产及建筑业如何转型？又有哪些可行的技术和方案？一栋建筑的减碳之旅又将迎来怎样的阳光大道？

建筑碳排放全生命周期

建筑碳排放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的总和。其中隐含碳排放包括建筑施工和建材生产、运输带来的碳排放。而运营碳排放是指维持建筑正常功能产生的碳排放。

建材生产阶段、建材运输阶段的碳排放。包括钢筋、混凝土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。

建筑施工阶段的碳排放。包括完成各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。

建筑运行阶段碳排放。包括暖通空调、生活热水、照明及电梯等能源消耗以及建筑翻新维护产生的碳排放。

建筑拆除、废弃回收阶段的碳排放。包括人工拆除和使用机具机械拆除机械设备消耗的各种能源动力，废料回收运输、废料填埋、焚烧产生的碳排放。

主要应用技术：

1、太阳能光伏

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现在最为人熟知的可再生能源解决方案是太阳能(000591)，比如太阳能热水器。目前一些建筑将光伏组件与建筑材料融为一体，采用特殊的材料和工艺手段，将光伏组件做成屋顶、外墙、窗户等形式，可以直接作为建筑材料使用，既能发电，又可作为建材，进一步降低发电成本。

2、光储直柔技术

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光储直柔是在建筑领域应用太阳能光伏、储能、直流配电和柔性交互四项技术的简称。光储直柔是发展零碳能源的重要支柱，有利于直接消纳风电光电。比如，中建智地建设的房山拱辰零碳养老服务用房就是采用的“光储直柔”等技术。与普通建筑相比，该项目建成后可实现本体再节能40%以上，预计每年节约用电9万度。

3、被动式建筑

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最环保的能源是我们根本不使用的能源。被动式建筑就是通过建筑设计的本身,而非利用机械设备等,达到减少用于建筑照明、采暖及空调的能耗。设计的内容涉及建筑朝向、建筑保温、建筑体形、建筑遮阳、最佳窗墙比、自然通风等等。

被动房屋空间加热的节能高达90%。隔热良好具有极强的气密性，因此减少碳排放。

4、地源热泵

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地热能可以为家庭提供供暖、制冷和热水。利用大地（土壤、地层、地下水）作为热源的热泵，称之为地源热泵。用地源热泵系统供暖或制冷时，根据不同的地域、气候、资源、环境，运行费用可比传统中央空调系统降低25%-50%；可供暖、空调，还可在春夏秋采用热回收免费供生活热水做到冷暖热水三合为一。

此外，地源热泵系统产生的污染物排放与电供暖相比减少70%。没有燃烧、排烟，也没有废弃物，且不用远距离输送热量，是真正的环保型空调。

5、装配式建筑

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绿色化装配式建筑是建筑工业化、产业现代化发展的最重要标志。同时也是建筑低碳发展的重要路径之一。工业化的建造方式不仅使工期缩短，而且大幅减少建筑垃圾。以北京亦庄蓝领公寓为例，其是国内楼层最高、建筑规模最大的模块化建筑，整体装配率92%。在建造过程中零湿作业，可节水70%，实现零污水排放；免搭建脚手架和模板，减少80%的建筑垃圾，而且其部件具有可拆卸、可更换、可回收的属性。

减碳之路

建筑减碳是一个系统工程，需要从策划、设计、施工、交付、运营全过程统筹规划，进行一体化实施。包括被动式建筑设计、采用低碳建材、综合利用光伏及热泵等可再生能源、利用建筑能效综合管理系统，以信息化管理技术实现建筑全过程的绿色化和低碳排放。

从设计到运营，建筑减碳贯穿在建筑全生命周期的各个阶段，最终，低碳建筑是低碳建造叠加低碳运营而形成的。

规划环节

被动式建筑是通过建筑物本身来收集、储蓄能量，一般从保温、遮阳和自然通风等方面进行设计。

低碳建筑通过综合设计技术手段达到建筑减少碳排放的目的。

超低能耗建筑以规划、设计、环境配置的建筑手法来改善和创造舒适的居住环境。

绿色建筑设计是指在全寿命期内，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的设计方法。

建材环节

采用绿色建材

EPD（环境产品声明）认证：这是国际上对产品绿色低碳的一个衡量标准。

发展绿色供应链

施工环节

装配式建造、装配式装修：在工厂制作好相应构件和配件（如楼板、墙板等），运输到施工现场进行装配安装。

智能建造：通过应用智能化系统，提高建造过程的智能化水平。

运营环节

节能是基础，提高用电效率；利用可再生能源；大力推行电气化；建筑运营智慧化。

采暖制冷脱碳路径

电热泵采暖推动空间采暖设备的整体能效，例如集成使用太阳能光伏和热泵的新式复合型系统。其有助于减少供热的能量损失，降低间接排放。

电力新模式

建筑由电力的消费者转为生产、消费、储存三位一体的功能。

太阳能光伏发电将减少建筑对公共电网电力的使用，并为多余电力注入公共电网创造机会，从而降低对集中式发电的需求。

立体绿化

立体绿化不仅丰富绿化空间，还有助于吸尘、减少噪音和有害气体、保温隔热、节约能源，也可以滞留雨水，缓解城市排水压力。

目前很多社区公共空间通过植入绿色，净化空气，调节微气候。

海绵城市

城市像海绵一样，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”利用。海绵城市是推动绿色建筑建设、低碳城市发展的创新表现，可以最大限度地减少城市开发建设对环境的影响。

海绵城市中的材料表现出环保美观多彩和吸音减噪等特点，成了“会呼吸”的城镇景观路面，有效缓解了城市热岛效应。

更新、拆除环节

●资源化拆除，也就是将废物直接作为原料进行利用，或者进行再生利用。

●建筑再利用，通过改造延长建筑使用寿命。

●在既有建筑改造中，提高建筑的能源性能。

数据来源：中国建筑(601668)节能协会建筑能耗与碳排放数据专业委员会、《城乡建设领域碳达峰实施方案》、友绿智库

B04-B05版采写/新京报记者袁秀丽

□ 来源 | 新京报