智能建筑电气技术 Electrical Technology of Intelligent Buildings 150 2022 年 4 月 第 16 卷 第 2 期 建筑碳排放计算及减碳策略之探索 王国光， 崔欢欢 （ 中国建筑西北设计研究院有限公司 ，西安 710018） ［摘要］ 本文以减少建筑物碳排放为目的，通过分析《建筑碳排放计算标准 》GB / T 51366—2019 中关于建筑运行阶段碳排放计算方法的计算条件和局限性 ，以及建筑工程碳排放与能源消耗、碳 排放因子之间的关系，提出建筑工程方案阶段建筑碳排放的能耗节点计算方法 ，并针对建筑工程 提出实现建筑碳中和的策略和措施 。 此建筑碳排放计算及减碳策略有助于实现建筑绿色化和集 约化，为实现“零碳”建筑进行了有益探索。 ［关键词］ 建筑碳排放； 碳排放因子； 能源消耗； 碳中和 中图分类号： TU24 文献标识码： A 文章编号： 1729-1275（ 2022） 02-0150-05 DOI:10.13857/j.cnki.cn11-5589/tu.2022.02.019 Exploration of Building Carbon Emission Calculation and Carbon Ｒeduction Strategies Wang Guoguang，Cui Huanhuan （ China Northwest Architectural Design and Ｒesearch Institute Co．，Ltd．，Xi’an 710018，China） Abstract： In order to reduce the carbon emission of buildings，this paper analyzes the calculation conditions and limitations of the carbon emission calculation method in the building operation stage in the " Building Carbon Emission Calculation Standard " ，as well as the relationship between the carbon emission of construction projects and energy consumption and carbon emission factors，proposes a calculation method of energy consumption nodes for building carbon emissions in the construction project planning stage， and proposes strategies and measures to achieve building carbon neutrality for construction projects． This building carbon emission calculation and carbon reduction strategy helps to achieve building greening and intensification，and conducts beneficial explorations for the realization of " zero carbon" buildings． Keywords： building carbon emissions； carbon emission factors； energy consumption； carbon neutral 引言 2020 年 9 月 22 日，习近平主席在第七十五届 联合国大会上提出“中 国 将 提 高 国 家 自 主 贡 献 力 0 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，争取 2060 年前实现碳中 和”，正式向世界递交了我国的减排时间表。 从此， 我国各行各业以“30. 60”“双碳 ”目标为指引，开启 了实现碳中和的新征程。 建筑业是我国国民经济的重要产业部门之一 ， 随着我国城镇化建设的不断推进，建筑业的能源消 耗占到总量的 30% 多，直接或间接碳排放占比达到 行业的 60% 左右。我国建筑规模巨大，节能潜力非 凡，是整个行业碳减排的重中之重。 为了实现建筑工程的低碳甚至零碳，实现碳中 和，对建筑工程的能源消耗、碳排放、碳吸收等进行 有效地核算成为必要手段。 近日，住房和城乡建设 部颁布国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用 规范》GB 55015—2021 将建筑工程碳排放计算作为 强制要求，在设计阶段就坚持以尽可能低的能耗和 碳排放实现高品质的建筑工程。 本文将以建筑工程各种能源消耗出发，结合工 程特点，探索建筑工程碳排放计算方法，提出实现 40% 多。建筑业的节能减排和低碳发展将会直接影 响到“双碳 ”目标的实现。 建筑行业能源消耗的主 要部分就是建筑运行阶段的消耗，其碳排放量占到 作者简介： 王国光，本科，第一机电设计研究院电气总工程师，教授级 高级工程师，Email： wangguo799@ sohu．com。 第 16 卷 第 2 期 王国光，等． 建筑碳排放计算及减碳策略之探索 151 （ 如脚手架、垂直运输等 ） 所产生的碳排放。 建筑物 碳中和的建议和措施。 1 民用建筑工程碳排放 拆除阶段碳排放包括场地内拆除设备及运输设备 建筑工程涉及部门数量众多，建筑材料种类多 且来源繁杂，碳排放关系错综复杂。 建筑碳排放在 在拆除肢解过程中产生能源消耗与相应碳排放因 子之积的汇总。当采用特殊方法拆除时，应按具体 方案及设计阶段应考虑其全寿命周期的节能减碳 ， 增强建设单位、施工单位及供货商等对碳排放核算 拆除方案确定能源用量，进而计算其碳排放量。 的意识，为建筑物未来参与碳排放交易、碳足迹跟 踪提供数据支撑。 建筑物碳排放的主要内容及相 互关系见图 1 所示。 2 建筑碳排放计算方法 建筑物类型多样、功能不同，建筑方式及选材 也会多种多样。建筑物寿命较长，中途设备的升级 更替，寿命终止的拆除等都存在不可预见因素。 建 筑所选用材料的碳排放构成复杂，其直接碳排放及 相关间接碳排放包含在其本身的碳排放中 ，不应全 部计入建筑碳排放中，但其碳足迹可以作为建筑选 材的依据。 目前建筑碳排放主要是指建筑物运行 阶段的碳排放，并按 CO 2 当量运行核算。 为了比选 建筑方案的优劣，评价不同种类建筑之间的碳排放 差异，也可计算出单位面积建筑碳排放数据。 本文 以下均指建筑碳排放总量的计算 。 图1 建筑物碳排放主要内容及相互关系图 民用建筑工程全寿命周期内总碳排放包括建 材生产及运输、建筑物运行使用、建造及拆除三个 阶段的碳排放。 建筑生产及运输阶段的碳排放包括建材生产 阶段及将 其 运 输 至 现 场 所 产 生 的 碳 排 放 之 总 和。 2. 1 《标准》计算法 《标准》计算法是指按 2019 年 12 月 1 日实施的 《建筑碳排放计算标准 》GB / T 51366 － 2019 中所规 定的方法进行计算。 计算能源消耗时不计入家用 电器、办公电器、炊事等的碳排放量。 建筑运行阶段总碳排放量： n C ∑ = { [ ∑（ E C i j=1 i － EＲ i C i ） j ] － CP } y （ 1） 通过设计图纸、采购清单、材料表等工程相关技术 式中，C  为建筑运行阶段总碳排放量，kgCO 2 ； E i 为 资料，可计算出各种材料的消耗量，与相应材料的 第 i 类能源年消耗量； C i 为第 i 类能源碳排放因子； 碳排放因子相乘即可获得相应材料生产阶段的碳 排放量。运输阶段的碳排放则为运输距离、总能源 EＲ i 为第 i 类可再生能源提供的能源量； i 为建筑运 行期间能源类型，包括电力、燃气、石油、市政热力 消耗量、单位重量运输距离的碳排放因子之积 。 等； j 为建筑用能类型，包括供暖空调、照明生活热水 建筑物运行阶段的碳排放包括暖通空调、生活 热水、照明及电梯、可再生能源、建筑碳汇系统等在 等； C p 为建筑碳汇系统年减碳量，kgCO 2 / a； y 为建 筑设计寿命，a。 为建筑物总能源消耗产生的碳排放减去可再生能 采用《标准 》计算法时，应对暖通空调、生活热 水、照明及电梯、可再生能源、建筑碳汇系统等分别 源产生的减碳量，如果有碳汇系统的建筑物，还应 计算。 减去碳汇系统的减碳量。 暖通空调系统能耗包括冷源能耗、热源能耗、 输配系统及末端空气处理系统能耗。 计算时应考 建筑物使用期间产生的碳排放。 建筑物总碳排放 建筑物建造及拆除阶段的碳排放包括建筑物 建造施工阶段和寿命终止时将其拆除所产生的碳 排放总和。从工程开工至竣工验收过程中，施工所 消耗的能源总量与相应能源的碳排放因子之积为 建造过程 的 碳 排 放，同 时 还 应 计 入 各 种 措 施 项 目 虑建筑围护结构，物理分隔、设计参数的设定及环 境参数等因素。 由于制冷剂使用而产生的温室气 体排放，折合成碳排放量计入总碳排放中 。 Cr = mr × pr / yr （ 2） 智能建筑电气技术 152 式中，C r 为建筑使用制冷剂产生的碳排放，kgCO 2 / a； r 为制冷剂类型； m r 为制冷剂充注量，kg / 台； y r 为 设备使用寿命，a。 2022 年 2 净面积，m 。 太阳能热水系统提供能量可按下式计算 ： EＲ S = A e J T（ 1 － η L ） η C /3．6 （ 11） 生活热水系统能耗按下式计算： Qr / ηr － Qs Ew = （ 3） ηw 式中，E w 为生活热水系统年能源消耗，kW·h / a； Q r 式中，EＲ S 为太阳能热水系统年供能量，kWh / a； A e 为生活热水年耗热量，kW·h / a； Q s 为太阳能系统提 供的热水热量，kW·h / a； η r 为生活热水输配系统效 率； η w 为生活热水系统热源年平均效率 。 2. 2 能耗节点计算法 《建筑碳排放计算标准 》GB / T 51366—2019 中 给出了建筑运行阶段碳排放计算内容及方法 ，关于 照明及电梯系统的能耗计算应与设计文件的 参数一致，且应考虑不同控制方式的影响，可按下 暖通空调的计算，需要月平均冷热负荷，围护结构 型式、空间物理分隔、