中国工程咨询 “碳达峰、碳中和”背景下的 低碳建筑研究和运用 文 / 王戴薇 吕祖军 摘要：低碳建筑作为建筑领域低碳化的实现载体，对确保 “2030 年实现碳达峰，2060 年实现碳中和”的宏伟目标具有 重要意义。本文基于碳中和路线的研究成果，结合我国碳排放 市场交易机制，提出一种新的低碳建筑理念和评价体系，并就 在该体系下开展市场化的低碳管理提出可行方案。 一、引言 能源消费，实现“双碳”目标。 建筑作为工程建设的最终 的准确定义。早期的研究认为低 碳建筑是在使用过程中低耗能、 为实现我国经济社会绿色 成果，依据碳排放量开展低碳建 甚至零耗能的建筑，强调运营阶 可持续发展，践行大国责任和担 筑评价和运用，对建筑领域实现 段的能源使用或能耗指标控制。 当，中国政府在 2021 年初的政 “双碳”目标有重要的指导意义。 近年来，随着全寿命理论体系在 低碳建筑研究过程中的运用，学 府工作报告中提出“2030 年实 现碳达峰，2060 年实现碳中和” 二、低碳建筑研究现状 者认为低碳建筑需采用低碳材 料和低碳工艺建造，并采用低碳 的目标（以下简称“双碳目标”）。 方式运维及拆除。 同年 5 月，中科院发布《中国“碳 （一）低碳建筑研究现状 中和”框架路线图研究》专题研 早在 2003 年国外学者提出 究报告，汇报了我国在碳达峰、 “低碳经济”概念后，中国政府 碳中和方面的主要工作情况，从 就 组 织 技 术 力 量 开 始“ 低 碳 经 “ 双 碳” 目 标 提 出 后， 我 能源供应端、能源消费端和人为 济”专题研究。“低碳建筑”作 国建筑领域的碳排放管理工作 固碳端三个方面来实现碳中和。 为建筑领域实现“低碳经济”的 思 路 更 加 明 确， 其 实 质 是 在 国 报告明确指出力争在居民生活、 重要方式被提出，并开始实践运 家 允 许 的 碳 排 放 范 围 内， 开 展 （二）“双碳”目标下现实 困境 交通、工业、农业、建筑等绝大 用 多数领域中，以电力、氢能、地 有十余年历史，但事实上在我国 但既有的低碳建筑研究理论和 热、太阳能等非碳能源替代化石 并没有对“低碳建筑”国家层面 评价体系已不适用于新的现实 50 2021 年第 12 期 [1] 。尽管“低碳建筑”发展已 项目建设以及后续的运维管理。 专题 研究 背 景， 对 以 低 碳 建 筑 为 实 现 载 则以及运用体系。“低碳建筑” 燃料产生的碳排放等。除了直接 体的建筑领域碳排放管理工作 实质是生命周期各阶段碳排放 碳排放外，在建设项目生命周期 造 成 了 不 利 影 响， 无 法 指 导 建 低于合理限值的建筑，其研究重 中还有大量间接产生的碳排放， 筑领域实现“双碳”目标达成。 点是如何使全部建筑物的建造、 如生产水泥、钢材等原材料过程 既有计算建筑能耗数量的评价 运营满足社会碳排放限值，并使 中直接产生的碳排放；在以火电 方 式， 忽 略 了 建 筑 营 造 和 建 筑 具体建筑物的碳排放值尽可能 为主的地区，为生产提供项目建 材 料 生 产 过 程 中 的 碳 排 放， 无 满足限值要求。在此基础上，开 设和运行过程的所需的电力、水 助于建筑领域整体碳排放的控 展具体建筑物的碳排放预测、管 也会产生二氧化碳，应当计入碳 制； 对 于 清 洁 能 源 供 给 占 比 较 理、控制，引导和鼓励建筑开发 排放。而建筑物用地红线范围的 高 的 地 区， 该 类 评 价 方 式 显 然 商、承包商、运营商在建造、运 绿色植物则可以吸收二氧化碳， 也 是 不 科 学 的。 而 计 算 建 筑 物 营、拆除过程中采用低碳材料、 形成碳固化。 [4-5] 全寿命碳排放量的评价方式过 低碳工艺、低碳设备。 过往低碳建筑评价中碳排 分 注 重 个 体 排 放 的 绝 对 值， 忽 另外在基于碳排放量的低 放计算涵盖建筑生命周期中的 略建筑排放与环境固化能力的 碳建筑体系评价过程中，将不再 全 部 碳 排 放， 考 虑 的 是 排 放 总 动态关系以及科技发展带来的 单纯注重建筑物的低耗能或绝 量。“双碳”目标下，低碳建筑 固 碳 能 力 提 升， 由 此 建 立 的 评 对低排放。以人均碳排放允许值 评价仅计取建筑建造和运行中 价体系显然无法满足社会和经 与建筑设计使用人数为计量基 济 发 展 的 实 际 需 求。 有 些 碳 排 数， 控 制 建 筑 物 的 允 许 总 排 放 放评价方式将管理人员的碳排 放 予 以 计 量， 使 碳 排 放 核 算 更 加 复 杂， 且 不 核 减 建 造 和 运 营 过 程 中 的 碳 固 化， 对 指 导 项 目 建设过程中如何选用低碳材料、 量，从单一的绝对排放量比较改 变为以绝对排放量、使用效果的 多维度评价，将成为低碳建筑评 价工作的重点。 对碳排放数量重大影响的因素， 如建筑材料、施工工艺、运维模 式等，并不完全注重建筑碳排放 总值，而是注重建筑排放满足人 均合理限值，以及建筑生命各阶 段的合理排放限值。 （二）碳排放组成及指标体系 评价体系指标由方案设计 建筑物整个生命周期中碳 碳排放、施工阶段碳排放和运营 排放的来源非常广泛，包括项目 阶段碳排放组成，各指标均包括 设计、施工、运行、拆除各阶段 测量值和法定值。通过测量值与 直 接 产 生 的 碳 排 放， 如 设 计 施 法定值的比较，判定建筑是否满 （一）低碳建筑研究的新变化 工人员日常消耗产生的碳排放、 足低碳要求，从而引导市场合理 “ 双 碳” 目 标 将 重 构 现 有 现场施工机械使用的燃油产生 设计建筑方案，采用低碳材料、 低 碳 建 筑 的 研 究 重 点、 指 导 原 的碳排放、运行阶段使用生物质 低碳工艺。 低碳工艺毫无作用。 [2-3] 三、低碳建筑研究再思考 总第 259 期 51 中国工程咨询 研究证明建筑物在施工过 区可以先行尝试。 适 度， 在 方 案 阶 段 和 运 营 阶 段 程中直接产生的碳排放是有限 现有的绿色建筑评价体系 的，而生产建筑材料、设备产生 或节能评估体系对建筑节能等 的二氧化碳值是施工过程占比 事宜做了明确的要求，要求增加 施工阶段碳排放是完成建 的几倍甚至数十倍。因此“双碳” 围护、节能设备。以碳排放的总 筑 营 造 所 实 际 消 耗 的 材 料、 人 目标下低碳建筑评价体系的参 量计算，增加围护和节能设备显 力、机械等产生的碳排放，是相 数选取要能引导建设单位选用 然增加了总碳排放；从全寿命周 对真实的排放，它意味着建筑建 适宜的建筑方案、材料。钢材、 期的角度测算，结构或设备带来 成所需产生的碳排放，控制该阶 水泥、铝合金、玻璃等作为主要 的碳排放增量有可能被其带来 段碳排放是建筑交付使用前碳 建筑材料，并且在生产过程中产 的能耗降低所抵消。 [6-7] 单独增加建设补偿理论值是必 要的。 （见下表） 排放控制的重点。施工阶段实测 生大量碳排放，在方案阶段的碳 根 据 中 科 院《 中 国“ 碳 中 值计算中要求将材料使用实际 排 放 计 算 中 必 须 计 入。 其 他 金 和”框架路线图研究》的报告， 数量和具体生产厂家产品的排 属、陶瓷等制品生产也排放二氧 我国核心能源将逐步调整，能源 放值作为计算值，以鼓励施工单 化碳，但由于数量统计及产品排 清洁度逐步提高，碳排放值将进 位加强管理节约材料使用的同 放值的测定并不完善，可以选择 一步下降。因此增加围护措施和 时，选用先进低碳工艺生产的材 性计入，并随着工程量计算技术 节能机械设备带来的碳排放收益 料。现场绿化具有固碳能力，可 的完善以及全国碳排放认证的 可能减少，甚至没有收益。但为 使建设项目建成的整体排放减 开展适时予以补充，管理发达地 了保障能源调整完成前居住的舒 少，应当予以支持；施工的机械 低碳建筑评价指标体系 施工单位 施工阶段碳排放 项目 计碳材料实测值 计碳设备实测值 测量值 计碳施工设备排放值 计碳施工人员排放值 计碳能耗折算排放值 计碳绿化折减排放值 人均碳排放 x 设计人数 法定值 52 2021 年第 12 期 施工方案法定排放值 建设单位 方案阶段碳排放 计碳材料理论值 计碳设备理论值 计碳绿化理论值 设备节能减排值 结构节能减排值 （建设补偿理论值） 材料回收减排值 人均碳排放 x 设计人数 人均减排量 x 设计人数 （建设补偿法定值） 运营单位 运营阶段碳排放 直接碳排放值 电转换排放值 绿化碳固化值 人均运营排放 x 设计人数 设备节能减排值 结构节能减排值 （建设补偿理论值） 专题 研究 设备如挖掘机、运输卡车等大多 市场正式启动，意味着我国“双 段的实测量则是具有一定现实 采用生物质燃料也直接产生二 碳”目标下最大的制度创新得以 意义的真实排放量，除了在建设 氧化碳，鼓励采用低碳排放设备 落地。建筑领域在国家统筹安排 领域内部交易外，也可以通过一 减少碳排放。 下确定行业总排放量，结合项目 定数据转换，进入全国统一的碳 所在地实际情况对具体建设项 排放权交易系统，从而实现建设 目设定限值，同时接入全国碳排 项目绝对排放量的降低。 四、建筑领域碳排放权交易 放权交易市场将成为客观趋势。 “双碳”目标下的低碳建筑 “双碳”目标下的低碳建筑 评价体系与绿色建筑评价体系、 评价体系，鼓励建筑领域使用低 设备节能评价体系都是以节能减 碳 材 料、 低 碳 工 艺 营 造 低 碳 建 排为目标开展评价工作。但与其 筑，但社会需求是多样的，市场 他建筑节能减排评级体系不同， 参与者的能力也不尽相同。在同 “双碳”目标下的低碳建筑评价 等人均排放指标的维度计量下， 体系并不通过必须采用某种工艺 来判定是否符合评价标准，而是 部分奢侈酒店、高端写字楼项目 （二）低碳产品的认证 “双碳”目标下的低碳建筑 评价体系中施工阶段碳排放测算 的法定值基于政府或行业职能部 门发布的碳排放信息平均值；而 实测值依据具体产品的实际碳排 放值，开展低碳产品认证成为社 会必然需求。通过碳排放量认证 方案设计阶段的碳排放数量不 具有先进生产工艺和管理技术的 能满足排放限值的可能性是极 材料设备生产厂家，使其低碳优 大的。建设单位必须向其他低碳 势得以量化，结合碳排放交易可 建筑开发商购买碳排放