西安建筑科技大学学报（自然科学版） Ｊ．Ｘｉ ′ ａｎ　 Ｕｎ ｉ ｖ． ｏ ｆ　 Ａｒ ｃｈ．＆ Ｔｅ ｃｈ．（ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓｃ ｉ ｅｎ ｃ ｅ　 Ｅｄ ｉ ｔ ｉ ｏｎ） 　 第 ５３ 卷第 ５ 期 ２０２１ 年 １０ 月 Ｖｏ ｌ． ５３Ｎｏ． ５ Ｏｃ ｔ． ２０２１ １００６－７９３０． ＤＯＩ：１０． １５９８６ ２０２１． ０５． ０１７ ? ｊ． 居住建筑全生命周期碳排放对比分析与减碳策略 李岳岩１，２， 张 　 凯１， 李金潞１ （ １．西安建筑科技大学 建筑学院，陕西 西安 ７１００５４；２．西部绿色建筑国家重点实验室，陕西 西安 ７１００５４ ） 摘要：建筑全生命周期碳排放可以全面反映建筑对环境的影响 ． 研究以 ２００５ 年建造的高层居住建筑全生命周期碳排放计算 结果作为基准参数，与两栋低碳建筑的全生命周期碳排放计算结果 进 行 对 比 分 析 ． 结 果 发 现： 通 过 建 造、 使 用 和 拆 解 阶 段 的全面控制，可以将建筑全生命周期碳排放强度较 ２００５ 年的基准水平大幅下降，并针对性地提出了具体的建筑全生命周期 减碳策略 ． 关键词：居住建筑；全生命周期；碳排放；计算分析；减碳策略 中图分类号：ＴＵ２４４　　　　　 文献标志码：Ａ　　　　　 文章编号：１００６－７９３０（ ２０２１） ０５－０７３７－０９ Ｃｏｍｐａ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ａｎａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｃ ａ ｒｂｏｎ　 ｅｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏｎ ｔ ｈｒ ｏｕｇｈｏｕ ｔ 　 　 　 　 ｙ ｔ ｈｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｃ ｃ ｌ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｅｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎｇ ｓ ａｎｄ　 ｃ ａ ｒｂｏｎ　 ｒ ｅｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ 　 　 　 　 　 　 　 ｙ ｇｙ ， ＬＩ　 Ｙｕｅｙａｎ１ ２ ， ＺＨＡＮＧ　 Ｋａ ｉ１ ， ＬＩ　 Ｊｉ ｎ ｌ ｕ１ （ １． Ｓｃｈｏｏ ｌ ｏ ｆ　 Ａｒ ｃｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ，Ｘｉ ′ ａｎ　 Ｕｎ ｉ ｖ．ｏ ｆ　 Ａｒ ｃｈ．＆ Ｔｅ ｃｈ．，Ｘｉ ′ ａｎ　 ７１００５５，Ｃｈ ｉ ｎａ； 　 ２．Ｗｅ ｓ ｔ ｅ ｒｎ　 Ｇｒ ｅ ｅｎ　 Ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎｇ　 Ｎａ ｔ ｉ ｏｎａ ｌ　 Ｋｅｙ　 Ｌａｂｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ′ ａｎ　 ７１００５５，Ｃｈ ｉ ｎａ） ｙ ，Ｘｉ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｃａ ｒｂｏｎ　 ｅｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏｎｓ ｔ ｈｒ ｏｕｇｈｏｕ ｔ ｔ ｈｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｃ ｌ ｅ　 ｏ ｆ ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎｇｓ ｃ ａｎ ｆ ｕ ｌ ｌ ｒ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｔ ｈｅ ｉｍｐａ ｃ ｔ ｏ ｆ ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎｇｓ　 ｏｎ ｔ ｈｅ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｙｃ ｙ 　 ｅｎｖ ｉ ｒ ｏｎｍｅｎ ｔ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｔ ｕｄｙ，ｔ ｈｅ ｃ ａ ｌ ｃｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ　 ｒ ｅ ｓｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｆ ｕ ｌ ｌ ｌ ｉ ｆ ｅ－ｃ ｌ ｅ ｃ ａ ｒｂｏｎ　 ｅｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏｎｓ ｏ ｆ ｈ ｉ ｉ ｓ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄｅｎ ｔ ｉ ａ ｌ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｙｃ ｇｈ－ｒ ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎｇｓ ｃ ｏｎｓ ｔ ｒｕｃ ｔ ｅｄ ｉ ｎ　 ２００５ａ ｒ ｅ ｔ ａｋｅｎ　 ａ ｓ ｔ ｈｅ　 ｂｅｎｃｈｍａ ｒｋ　 ｒ ａｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａｎｄ　 ｃ ｏｍｐａ ｒ ｅｄ　 ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｌ ｅｖａｎ ｔ ｒ ａｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｐａ ｐａ ｌ ｏｗ－ｃ ａ ｒｂｏｎ　 ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎｇｓ．Ｔｈｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃｈ ｆ ｉ ｎｄｓ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｒ ｏｕｇｈ ｔ ｈｅ ｃ ｏｍｐ ｒ ｅｈｅｎｓ ｉ ｖｅ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｃ ｏｎｓ ｔ ｒｕｃ ｔ ｉ ｏｎ，ｕｓ ｅ ａｎｄ ｔｗｏ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｄ ｉ ｓｍａｎ ｔ ｌ ｉ ｎｇ　 ｓ ｅ，ｔ ｈｅ ｃ ａ ｒ ｂｏｎ　 ｅｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈｅ　 ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎｇ  ｓ ｌ ｉ ｆ ｅ ｃ ｃ ｌ ｅ ｃ ａｎ　 ｂ ｅ ｓ ｉ ｉ ｆ ｉ ｃ ａｎ ｔ ｌ ｌ ｏｗｅ ｒ ｔ ｈａｎ ｔ ｈｅ ２００５ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｐｈａ ｙ　 ｙ ｇｎ ｙ 　 ｂ ａ ｓ ｅ ｄ　 ｏｎ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ　 ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ，ｓ ｅ ｃ ｉ ｆ ｉ ｃ ｌ ｉ ｆ ｅ－ｃ ｃ ｌ ｅ ｃ ａ ｒ ｂｏｎ　 ｒ ｅ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏｎ　 ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ　 ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎｇ ｓ ａ ｒ ｅ　 ｂ ａ ｓ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ，ａｎｄ　 ｒ ｏｐｏ ｓ ｅ ｄ． 　 　 　 　 　 　 ｐ ｙ ｇ ｐ Ｋｅ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｒ ｅ ｓ ｉ ｄｅｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎｇ； ｌ ｉ ｆ ｅ ｃ ｌ ｅ；ｃ ａ ｒｂｏｎ　 ｅｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏｎｓ； ｃ ｏｍｐｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏｎａ ｌ ａｎａ ｌ ｉ ｓ； ｃ ａ ｒｂｏｎ　 ｒ ｅｄｕｃ ｔ ｉ ｏｎ　 ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅｇｙ 　 　 　 ｙｃ ｙｓ ｙ　 　　 建筑、工 业、 交 通 并 称 为 温 室 气 体 排 放 的 三 大重点领域 ［１］． 根据联合国环境署计算，建筑行业 一是研究对 标 建 筑， 为 西 安 市 （寒 冷 Ｂ 区）太 乙 路 消耗了全球 大 约 ５０％ 的 能 源， 并 排 放 了 几 乎 占 全 我国大规模 建 造， 具 有 普 遍 意 义 ． 案 例 二 是 低 碳 球 ３６％ 的温 室 气 体 ［２］． 目 前 我 国 正 处 在 建 筑 业 高 ［］ 建筑设 计 的 代 表———“ Ｔｒ ｅ ｅ ｔ”木 结 构 公 寓 ５ ． 该 建 速发 展 的 时 期， 根 据 《中 国 建 筑 节 能 研 究 报 告 筑位于挪 威 第 二 大 城 市 卑 尔 根， 大 楼 主 体 结 构 全 ２０１９》中指出，２０１７ 年中国 建 筑 总 运 行 能 耗 ９． ６亿 部由胶合 木 建 造， 外 围 护 结 构 主 要 为 玻 璃 幕 墙 ． ［］ ｔ标准煤，占社会总能耗 ２０％ ３ ． 某小区经济适 用 房 ． 该 类 型 住 宅 建 筑 ２０００ 年 后 在 ［］ 案 例 三 是 试 验 性 低 碳 建 筑———“栖 居 ２． ０”６ ， 为 ２０１５ 年 １２ 月 １２ 日 各 国 首 脑 在 巴 黎 的 全 球 气 候变化大会通过并 于 ２０１６ 年 ４ 月 ２２ 日 签 署 了 《巴 ２０１８ 中国 国 际 太 阳 能 十 项 全 能 竞 赛 的 参 赛 作 品 ． 黎协定》［４］． 国家主席习近平承诺中国 ２０３０ 年单位 阳能电池板提供 ． 国内生产总值二氧化碳排 放 比 ２００５ 年 下 降 ６０％ ～ ６５％ ，占国内生产总值逾 ７％ 的 建 筑 业 要 实 现 这 一 目标，必须有切实的应对措施 ． １　 案例选取 本文选取三栋建筑作为研究对 象（表 １），案 例 该建筑为 独 立 式 住 宅， 全 部 运 行 能 耗 由 屋 顶 的 太 这三栋建 筑 分 别 代 表 了 三 种 不 同 类 型 的 居 住 建筑：第一 个 为 我 国 目 前 最 为 常 见 的 住 宅 类 型 之 一，其设计建造在 ２００７ 年，可以作为我国 ２００５ 年 住宅建 筑 碳 排 放 基 准 的 参 考，Ｔｒ ｅ ｅ ｔ则 是 在 新 材 料、新技 术 下 的 居 住 建 筑， 虽 然 建 造 于 挪 威， 但 收稿日期：２０２１－０６－１０　　　 修改稿日期：２０２１－０９－２８ 基金项目：国家重点研发计划基金资助项目（ ２０１６ＹＦＣ０７００２００） 第一作者：李岳岩（ １９６９－ ），男，博士，教授，主要研究方向建筑设计 ．Ｅ－ｍａ ｉ ｌ：ｌ ｉ ｉ ｎａ． ｃ ｏｍ ｙｕｅｙａｎ＠ｓ 西 　 安 　 建 　 筑 　 科 　 技 　 大 　 学 　 学 　 报（自然科学版） ７３８ 其生态建 筑 材 料 和 工 业 化 的 建 造 生 产 代 表 了 当 前 第 ５３ 卷 性，仅仅适用于宏观层面的计算 ． 住宅建筑的 发 展 趋 势； 案 例 一、 案 例 二 同 为 高 层 （ ３）物料衡算法 居住建筑， 但 建 造 材 料 和 建 造 方 式 的 差 异 可 以 反 物料衡 算 法 是 一 种 科 学、 有 效 地 研 究 整 个 生 映两者碳排的差异性，案例三栖居 ２． ０ 与案例二同 产过程中 废 弃 物 排 放 的 方 法， 这 种 算 法 把 整 个 生 为木结构 建 筑， 但 不 同 的 是 该 建 筑 大 量 使 用 主 被 产过程都 建 立 在 环 境 保 护 的 基 础 之 上， 例 如 原 材 动式太阳 能， 充 分 利 用 清 洁 的 可 再 生 能 源 达 到 碳 料的使用、能 源 的 消 耗 以 及 工 艺 流 程 等 ． 这 种 方 中和的目 标 ． 研 究 通 过 对 三 个 完 全 不 同 的 案 例 在 法目前作 为 大 部 分 碳 排 放 量 的 计 算 以 及 基 础 数 据 同一指标下的差 异 对 比， 以 及 分 阶 段 的 数 据 对 比， 的获得的 基 础， 不 仅 适 用 于 整 个 生 产 系 统 的 碳 排 可以 看 出 建 筑 结 构、 建 造 方 式、 建 筑 寿 命、 可 再 放量的计 算， 同 时 也 适 用 于 部 分 过 程 的 碳 排 放 的 生能源利用等对建筑全生命周期碳排放的影响 ． 计算 ． 但是 这 种 方 法 对 于 建 筑 碳 排 放 的 计 算 需 要 表 １　 建筑全生命周期碳排放分析案例一览表 Ｔａｂ． １　Ｌ ｉ ｓ ｔ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｂｏｎ　 ｅｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏｎ　 ａｎａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｃ ａ ｓ ｅ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ 　 　 　 　 　 ｙ 结构形式 全面的跟踪计算，工作量巨大，工序繁杂 ． （ ４）排放系数法 ｆ ｕ ｌ ｌ ｌ ｉ ｆ ｅ ｃ ｃ ｌ ｅ ｏ ｆ ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎｇ