建筑行业脱碳的10大关键措施 | 碳中和

来源 | 建筑碳中和

视觉 | 张爱

责编 | 韩玮烨

为什么建筑碳减排很重要？

建筑部门直接或间接占全球与能源有关的CO2排放量的37%，能源使用以及与建筑物相关的全球排放一直在稳步增长，新冠肺炎全球大流行对这一趋势的影响不大。主要增长的驱动因素包括使用煤炭、石油和天然气进行取暖和烹饪；世界人口增长；新兴经济体和发展中国家的购买力增加；建筑部门总建筑面积的快速扩张；以及对节能服务的需求增长等。

世界正变得越来越城市化，特别是在亚洲和非洲，预计到2050年，这些地区的建筑存量将翻一番。预计到2060年，全球材料使用量将增加一倍以上，其中一部分增长归因于建筑和建筑部门使用的材料。

要实现《巴黎协定》的目标，将全球变暖限制在远低于2°C，最好是1.5°C，就需要建筑和建筑行业的全球脱碳。到2030年，所有新建筑在运行中必须实现净零碳，建筑材料和设备中的隐含碳必须比今天的水平减少至少40%。最迟到2050年，所有建筑物都必须在运营和隐含碳排放方面实现净零排放，在整个建筑环境生命周期中实现净零碳排放。

关键领域和关键信息

向零排放和有韧性的建筑和施工部门迈进需要在所有关键领域采取行动，包括新建筑、现有建筑、建筑运营、建筑材料和韧性。政府和决策者可以通过制定有效的法规、规划政策和战略，为建筑行业的脱碳做出贡献；资助和促成更多的行动；提高建筑部门的利益相关者的减碳意识；并通过公共建筑和政策以身作则。

关键信息

1、脱碳和面向未来的建筑需要采取有效的行动，涵盖从设计、材料选择和制造到施工到运营再到翻新和拆除的整个建筑生命周期。

2、脱碳的努力可以相辅相成，提供交叉利益，并有助于健康和福祉和空气质量。

3、各国都可以采取关键措施。

4、综合行动超越场地边界，延伸到社区规划、跨部门战略和清洁能源。

5、存在成本效益和无成本的措施，但尚未充分推广和实施。

十项关键措施

1、建立并实施雄心勃勃的建筑能源法规

2、使用全流程一体化设计

3、推进深层能源改造

4、对公共建筑进行脱碳

5、促进行为改变来推动能源效率提升

6、加强能源效率融资

7、建立完善、易获取的碳足迹数据信息库

8、制定鼓励使用低碳足迹材料的公共采购政策

9、将基于自然的解决方案整合到城市规划、建筑和施工中

10、为建筑环境制定综合韧性战略和计划

关键领域-新建建筑

到2050年，全球人口将增加20亿，新建筑将对与建筑相关的能源使用和排放产生重要影响。但是在新建建筑份额最高的新兴市场，很多国家还没有制订强制性的建筑节能规范。提升运营排放为零且建筑结构碳足迹极低甚至为负的建筑物的比例，对于减少该行业的排放至关重要。

关键措施1：建立并实施雄心勃勃的建筑能源法规

规范新建筑和现有建筑的能源性能的建筑规范，是解决与运营和隐含碳未来排放增长的有效方法，它们是建筑行业脱碳的关键监管措施。良好的建筑规范应当进行适合当地的设计，为各国提供机会来评估当地材料和气候知识。

例如，自2022年4月1日起实施的《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021，对新建建筑节能设计水平要求进一步提升。《通用规范》提高了居住建筑、公共建筑的热工性能限值要求，与大部分地区现行节能标准不同，平均设计能耗水平在现行节能设计国家标准和行业标准的基础上分别降低30%和20%。

关键措施2：使用全流程集成设计

世界许多地方仍然没有强制性的绿色建筑规范，一些地区的规范缺乏雄心，在许多领域，有效实施和执行具有挑战性。雄心勃勃的监管成本可能很高，特别是在对经济适用房需求不断增加的地区，成本可能是一个挑战。设计满足净零排放目标的建筑是一项复杂的工作，需要系统和综合的设计和规划方法。

涉及建筑项目所有学科的前期集成设计过程能够采用有效的被动设计措施。它有助于找到有效、低成本的解决方案并做出最佳设计选择。设计阶段的生命周期评估使设计师能够最大限度地减少建筑物的整个生命周期碳排放量。随着项目的进展，设计变更变得更具挑战性和成本更高。

教训和启示：

•基于建筑性能的评级工具在集成设计过程中提供指导，而认证确保合规性并提供获得市场利益的途径。

•高质量的认证计划应采用以科学为基础的目标的生命周期视角，并解决运营和隐含碳排放。

•有效的绿色建筑认证可以作为促进绿色债券和其他形式的可持续金融发行的验证工具。

•政府可以制定自己的自愿建筑评级计划并要求进行生命周期评估或使用此类工具作为其零排放建筑计划的一部分。

关键领域-既有建筑

现有建筑中供暖和制冷的能源需求不断增加，这在很大程度上是住房部门与能源相关的二氧化碳排放量增加的原因。在许多中高收入国家，到2050年，超过60%的现有建筑存量可能会投入使用（IEA 2020）。将当今现有建筑的性能提高到接近零排放，是实现《巴黎协定》目标的一项要求，这可能取决于翻新率的提高、能源效率水平的提升以及向脱碳过渡的能源供应。

关键措施3：推进深层能源改造

大规模进行既有建筑深度改造是建设零碳社会的必要条件。提高现有建筑的能源性能可以改善居民的生活条件并支持多个经济部门。确保充足且目标明确的资金是实现适当深度和规模改造的关键。

在欧盟，2001年之前建造了超过2.2亿个建筑单元，占欧盟建筑存量的85%。其中只有一小部分翻新的建筑经过深度改造，以大幅减少能源需求和二氧化碳排放。建筑改造是欧盟面临最大投资缺口的行业之一。

2020年，欧盟启动了“革新浪潮”，这是一项气候和能源治理战略，旨在增加更清洁且具有气候适应能力的建筑存量，创造就业机会，提振新冠肺炎大流行后的经济并减少能源贫困。该战略包括一系列具有具体目标的广泛战略行动、强化的能效指令、最低能源绩效要求、公共建筑的改造责任以及金融和能力建设方面的扶持活动。

关键措施4：以身作则，公共建筑率先脱碳

学校、办公室、医院和其他建筑物有许多是几十年前建造的，很少考虑可再生能源和能源效率，它们为转变为零能耗建筑提供了巨大的潜力和丰富的样本。通过将公共建筑改造为零能耗标准，政府可以提高民众的意识，并对行业进行净零建筑解决方案的教育。

关键领域-建筑运营

拥有能够在现场产生和储存可再生电力并高效运行的建筑，以及让建筑用户获得足够的信息和激励措施以优化其能源消耗，这与拥有高能效的新建或翻新建筑同样重要。仅优化建筑运营的技术选项就有可能将能耗降低10%以上，而改变用户的行为也可以实现类似的降低。

关键措施5：利用能源信息和行为改变来提高能源效率

了解个人能源消耗是改变行为的第一步。鼓励人们节约能源的计划在很大程度上依赖于技术干预和经济驱动的决策：消费者为了省钱而节约能源。

例如，我国近期普遍开展的碳普惠行动，就是改变个人行为的有力行动。

关键措施6：加强能源效率融资

对能源的需求不断增加，同时对节能技术的投资需求也在增加。尽管能效措施具有明显的经济效益，但由于前期技术成本高、资金限制和信息障碍，能源效率投资不足仍然存在。创新新的绿色金融支持建筑碳减排有助于克服目前阻碍对节能设备进行投资的障碍。

对冷却的需求正在迅速增加，而当今冷却系统的平均效率很低。制冷即服务 (CaaS) 模型是用于建筑物制冷的创新解决方案。制冷设备的所有权和运营权属于服务提供商，而不是建筑物的所有者或用户。消费者为他们收到的制冷设备的使用付费，而不是投资于提供制冷的物理产品或基础设施。此类模型可以通过建立用户来帮助减少制冷过度消耗，同时推动供应商和运营商实现最有效的制冷解决方案。

教训和启示：

• CaaS 模型消除了能源用户的维护成本和资本投资，降低了能源消耗和成本，帮助实现个人能源效率目标，并为其他能源用户树立了榜样。

• CaaS 模式在公共设施（市政建筑、大学、学校和医院）中特别成功，在这些设施中，规模经济提高了效率，公共部门 CaaS 以身作则将领导力与公共资金的有效使用相结合。

• CaaS 可以应用于不同的规模——从单个建筑物到提供高质量、极其可靠的公用事业服务的全市区域供冷系统，就像水或电力一样。

关键领域-建筑材料

钢铁、水泥、砖块和未经认证的木材是与二氧化碳排放量相关的一些建筑产品，而对这些产品的需求正在上升。预计到2060年，仅混凝土的材料提取和加工就占全球温室气体排放量的12%。在性能一般的建筑中，隐含碳占生命周期碳足迹的10%至20%。在高效建筑中，其份额甚至可能超过50%。

关键措施7：建立完善、易获取的碳足迹数据信息库

提高材料使用效率、最大限度地减少建筑材料的隐含温室气体排放和关闭材料循环将是建筑脱碳的关键。仔细考虑循环经济意味着考虑建筑物和材料的解构后寿命，以免它们最终成为废物。建筑材料生命周期内隐含碳的透明度和增强知识使投资者、设计师和消费者能够做出明智的决定。

碳计算器工具的生命周期评估对于理解材料选择的全部含义至关重要，对于建筑和基础设施的脱碳工作至关重要。

建筑材料脱碳需要多方面的协同行动：从通过高效设计降低材料需求、建立循环材料流和促进低碳材料的使用，到最大限度地提高制造能源效率和转向碳密集度较低的来源 活力。材料必须在其实现的功能（静态功能、绝缘和舒适性）范围内满足性能标准，寻找满足所有这些功能标准的低碳解决方案具有挑战性。

关键措施8：制定鼓励使用低碳足迹材料的公共采购政策

公共采购是实现基础设施和建筑行业深度脱碳的有力措施。公共采购占政府支出的很大一部分，例如在经合组织成员国占GDP的12%和政府支出的29%。基础设施资产是公共支出的最大领域，这些资产的碳影响在生命周期的所有阶段都是非常显著的。

在我国，对于绿色建材使用比例的要求正在越来越高，例如在住建部发布的《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》中，就提出“在政府投资工程率先采用绿色建材，显著提高城镇新建建筑中绿色建材应用比例。优化选材提升建筑健康性能，开展面向提升建筑使用功能的绿色建材产品集成选材技术研究，推广新型功能环保建材产品与配套应用技术。”

关键领域-韧性

在城市地区与气候变化相关的风险，例如海平面上升、风暴潮和热应激正在增加。随着城市的发展，人造不透水表面的面积增加并加剧现有的短期风险（如洪水）或长期风险（如热岛效应）。由于世界上一半的人口生活在城市地区，其中许多人生活在低洼的沿海城市，因此提升建筑物的韧性正成为一个紧迫的问题。提高韧性的行动通常会带来多重协同效益，而建筑部门脱碳的许多解决方案也能增强韧性。

关键措施9：将基于自然的解决方案整合到城市规划、建筑和施工中

基于自然的解决方案：绿色走廊、绿色屋顶、城市树冠和透水路面以及其他绿色基础设施，具有多种与气候相关的好处，尤其是在城市地区。它们可以减少极端高温和洪水的影响，防止侵蚀并增加碳封存。附带的好处包括更好的空气和水质，从而全面提高城市居民的生活质量和建筑行业的可持续性。

关键措施10：为建筑环境制定综合韧性战略和计划

对韧性的仔细考虑促进了对城市系统的整体看法，包括城市空间配置、实物资产、社会经济功能和组织结构的相互关联和复杂的性质。综合风险评估和长期韧性策略可以确保对现有建筑的改造以及将韧性融入新建筑的综合方式，使社区在面临多种自然和人为冲击或长期压力时能够适应。

（文中图片来源于建筑碳中和）

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