政府采购如何塑造一个碳中和的建筑环境

2021年将成为解决气候危机的竞赛中的一个转折点。4月，英国制定了世界上最雄心勃勃减少温室气体排放的目标，承诺到2035年减少78%的排放。11月，英国将主办COP26峰会，人们希望世界将团结起来解决这一个世界性的危机。

关注建筑环境

建筑环境是政府去碳化进程的核心。从现在到2040年，将有2300亿平方米的新建筑建成——相当于到2060年每年为地球增加相当于一个日本的建筑面积。为了有机会实现巴黎气候目标，到2030年，每平方米的能源强度将需要改善30%。到2050年，仅发展中国家快速增长的城市所建造的基础设施就会向大气中释放2260亿吨的二氧化碳，排放量超过用于建造现有发达国家基础设施数量的四倍。国际能源署警告说，为了达到碳中和，到2030年，建筑的直接二氧化碳排放量必须下降50%，或者每年下降6%左右。政府对大量的基础设施和建筑环境直接负责，而且中央和地方政府拥有或租赁了世界上很大一部分的建筑。据报道，英国的公共部门可能造成了四分之一的建筑排放，并直接管理建筑环境的许多其他方面。虽然不是所有的建筑环境资产都由政府直接拥有和运营，但围绕其建设、运营和维护的法律和经济框架及激励机制也是政府的责任。因此，通过他们的采购权和创新政策决策，政府有机会塑造未来基础设施的发展方向。这些决定将严重影响未来公民的生活和地球的健康。

替代材料

继续需要创新的一个关键领域是建筑材料。传统的建筑材料通常有很高的碳足迹。即包含其生命周期中造成所有排放，从最初的开采到制造、运输到最后的处置。这样计算，仅钢铁和水泥就占了全球碳排放的至少8%。使用可能具有较低碳足迹的新复合材料，比如由麻和菌丝体等天然产品或钢尘等循环利用的废旧产品甚至二氧化碳本身制成的新型建筑材料，建筑环境部门可以通过使用这些材料从根本上减少其碳足迹。包括建筑建材方面，可以使用绿色环保低碳节能的可回收塑料板材代替产生碳污染的木质板材。

政府可以通过激励设计师和建筑商，在包括在公共建筑的项目中，采取整个生命周期的方法来计算影响和选择材料来支持新材料的使用。政府可以鼓励设计师和开发商不仅考虑建筑物的排放，而且考虑其材料的生产和处置过程。政府还可以鼓励那些对废物进行回收利用的公司。例如，印度一家企业已经开发出将建筑材料的废品，包括碳排放本身，转化为有用的材料的方法。

数字和新兴技术的作用

在过去的10年里，在可用的技术方面取得了巨大的进步，可以促进建筑环境部门与自然更加协调，并更好地满足人们的需求。在某些情况下，政府正引领新技术的应用。在2021年1月的竞争之后，英国已悄悄地支付了9.32亿英镑的拨款，用于公共部门建筑的去碳化，其重点是能源效率的改善和热能去碳化。与此同时，欧盟的目标是到2030年实现3500万栋建筑的翻新。它优先资助节能改造，并将在2021年为所有欧盟建筑引入具有约束力的能源性能标准。建筑环境的绿色技术发展正在建筑和公共空间从规划到拆除的整个生命周期中进行。虽然建筑信息模型（BIM）可能是最著名的基于技术的实践，但人们越来越认识到从无人机到传感器和3D打印等先进技术在改善建筑环境的理解、规划、管理和居住方式方面所发挥的作用。

复杂的系统管理

绿化建筑环境的最大挑战之一是协调。我们的基础设施和建筑环境系统结合起来，形成了一个动态的 "系统的系统"，由其复杂性定义：不是静态和可预测的，而是动态和不断发展的。这些系统越来越具有网络物理性，由相互作用的数字、模拟信号、物理信号和人组成，通过数字元素支持物理基础设施的功能。这就是为什么参与建筑环境的人之间的协调变得比以往任何时候都重要的原因之一。实现建筑环境去碳化的最重要的飞跃是利用最近在复杂系统管理方面的突破。系统工程可以用来协调和调和对建筑环境以及跨行业的不同需求。复杂性科学允许将建筑环境作为一个相互关联的整体进行规划，而数据科学可以对相互关联的建筑环境所产生的大量数据进行分类，以对其进行持续的改进。数字孪生技术提供了机会，通过提供有关排放和任何新出现的弱点的实时更新，以及测试项目升级影响的方法，使基础设施项目更具可持续性和韧性。这对建筑环境的去碳化至关重要。例如，随着电动汽车变得越来越普遍，数字技术被整合到公路和铁路中，交通基础设施系统将需要比以往更密切地与电网协调。

Nochta博士指出："作为物理资产、系统和流程的现实数字的代表，数字孪生技术不仅可以帮助收集和处理数据，以产生有关资产运营和管理的温室气体排放的分析结果，而且还可以提供一个数字环境，通过模拟各种选择的影响，来减少排放，并监测所实施的措施的影响。"