碳足跡與建筑碳排放對雙碳的作用

倪海瓊，于亞新，毛建龍（河北奧潤順達窗業有限公司， 河北 高碑店 074000）

2018年全國建筑碳排放總量（折算為 CO2，下同）為 49.3億 t，占全國碳排放量的 51.3%，對實現“2060年前碳中和”目標構成巨大挑戰。

目前，我國建筑領域碳排放量每年約 20億 t，占到全國總碳排放量的約 20%；考慮相關建材生產、運輸等，將占到全國總排放量的近 40%。這就意味著實現“雙碳”目標，建筑行業將成為重中之重，我國必須在未來幾十年內大幅減少建筑業的碳排放。

就建筑行業而言，建筑全生命周期碳排放包括了 5 大部分，即建材生產階段、建材運輸階段、建筑建造階段、建筑運行階段、建筑拆除階段等整個建筑全生命周期的碳排放里含括了各個部件和產品在各個環節的碳排放，也就是產品碳足跡。

1 碳足跡定義

碳足跡是一種測量人類活動產生溫室氣體對環境造成影響的方法，通常以二氧化碳表示。時間可以是一天，或者是按一年計算。比如早晨喝了一杯牛奶, 牛奶就會產生碳排放，開車上班，汽車也會產生碳排放，到單位用電腦辦公,同樣會產生出一定的碳排放，合計一天所有的行為方式產生出來的碳排放的總合，就是一天的碳足跡。碳足跡可以是一個人的一天, 也可以是企業，或者策劃某個活動從開始到結束，或者生產某個產品從原材料到生產、運輸、銷售、回收的整個過程產生的碳排放總合。

碳足跡評估通常有兩種選擇。第一碳足跡：生活中直接使用化石能源造成的碳排放量 (坐飛機、開汽車等)；第二碳足跡：是購買和使用商品（如購買一瓶礦泉水，及其生產、運輸、銷售、回收等過程都會間接產生碳排放量）。

2 產品碳足跡

在產品生產或服務的整個生命周期中溫室氣體的排放總量，包含原材料、制造、組裝、運輸、銷售、使用、處理、整個生命周期中產生的溫室氣體碳排放總和（生命周期就是從搖籃到墳墓的過程或搖籃到工廠大門的過程）。

3 碳標簽及產品碳足跡認證

碳標簽是一種環境標識，是為了緩解氣候變化、減少溫室氣體排放，將單個產品從原料開采加工、運輸、生產、使用和廢棄的全生命周期中的全部或部分階段所產生的碳排放以量化的形式標注在產品上，以告知消費者產品碳排放信息。

3.1 各國碳標簽情況

全球已有英國、歐盟、美國、韓國、日本、德國等 12 個國家和地區正在積極發展碳標簽制度（表 1）。2007年英國是全球最早推出產品碳標簽的國家。

表1 12 個國家（地區）的碳標簽

碳標簽制度發展比較早的國家，其碳標簽也分不同類別，以美國碳標簽為例，第一種主要在食品中使用，如保健品和經認證的有機食品，第二種為適用于碳中和產品的碳標簽，第三種為某產品或服務宣告達到碳排放標準的碳標簽。

3.2 我國碳標簽制度具體發展情況

我國對于碳標簽制度建立較晚，是在 2020年提出“3060”雙碳目標后，碳標簽才逐漸進入企業視野，開始受到大眾重視。市面上的商品絕大部分還沒有進行產品碳足跡認證和碳標簽, 但這必定是未來企業對商品完善的重點。碳標簽能引導消費者購買低碳產品，培養低碳消費意識和消費習慣，從而為碳達峰碳中和目標貢獻力量。

3.3 碳標簽類型

部分國家碳標簽類型如圖 1 所示。

圖1 6 個國家碳標簽類型

3.4 產品碳足跡認證具體發展情況

我國于 2018年初開始推動“碳足跡認證”計劃，碳足跡認證環節也在逐步完善中。

產品碳足跡認證標準由國家低碳認證技術委員會、中國電子節能技術協會（CEESTA）、中國質量認證中心（CQC）在國家市場監督管理總局指導下聯合開展工作。

除了中國質量認證中心認證外，還可以通過中國質量認證中心授權的核查機構認證。

目前，國內授權可以做碳足跡認證的服務機構達 50 多家。 碳足跡計算和認證流程, 可以提交資料到中國質量認證中心, 或授權的評價服務機構，由相關授權機構進行計算和認證。

4 產品全生命周期碳排放研究案例

4.1 產品介紹

產品名稱：石墨聚苯板。

類型：保溫材料。

計算依據標準及準則：ISO14067 《國際標準化組織（ISO）產品碳足跡具體計算方法》、PAS 2050:2008 《商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規范》、GB/T 51366－2019 《建筑碳排放計算標準》。

平均重量：20 kg/m3。

功能單位：1 m3 石墨聚苯板。

4.2 計算邊界

（1）原材料獲取階段產生的碳排放量。

（2）生產階段產生的碳排放量。

（3）從車間運輸到工廠大門產生的碳排放量。

4.3 產品碳足跡

經過專業測算：1 m3石墨聚苯板產生了 73.06 kg 二氧化碳的碳足跡，見表 2。

表2 1 m3 石墨聚苯板生產不同階段產生的碳量

表3 數據主要目的是掌握產品在全生命周期各階段內直接或間接產生溫室氣體排放量，便于控制碳排放量。

4.4 碳足跡在建筑中的作用和意義

（1）建筑全生命周期碳排放，主要在建材生產階段和建筑運行階段產生大量碳，對產品進行碳足跡測算, 可用于參考綠色建材產品，根據碳足跡排放量選擇更為低碳的產品，從而減少建筑全生命周期碳排放。

（2）作為建筑全生命周期的數據來源、綠色認證的必要環節（如：綠色三星）、開拓國際市場，獲得跨國公司訂單的重要條件之一、申請國家和地方相關財政獎勵資金的依據、節能降耗減排、國際綠色貿易、獲得客戶信賴。

5 建筑全生命周期碳排放研究案例

基于我國 GB/T51366—2019《建筑碳排放計算標準》中劃分的 3 個階段(包括建材生產及運輸、建造及拆除、建筑物運行)的基礎上，將建筑全生命周期劃分為建材生產、建材運輸、建造施工、運行使用和建筑拆除等 5 個主要階段。

碳排放指建筑物在其有關建材生產及運輸、建造及拆、運行階段產生的溫室氣體排放的綜合，以二氧化碳當量表示。

（1）計算邊界。與建筑物建材生產及運輸、建造及拆除、運行等活動相關的溫室氣體的計算范圍。

（2）計算思路。實測法—排放源的現場實測基礎數據，進行匯總從而得到相關碳排放量。

物料衡算法—即輸入物料量等于輸出物料量與物料流失量的和。

投入產出法—宏觀層面的分析方法，可以追蹤產品的直接和間接使用及 CO2排放情況。

排放系數法—依照碳排放清單列表，針對每一種排放源構造活動數據與碳排放因子，以投入的能源使用量和排放因子的乘積作為該排放項目的碳排放量估算值。

5.1 以裝配式建筑數據為例分析

（1）各階段碳排放計算所需的數據來源（產品碳足跡）見表 3。

表3 各階段碳排放（折算為 CO2）數據

（2）裝配式建筑全生命周期各階段碳排放量模擬數據（以 11110 m2計算）與傳統現澆建筑各階段碳排放對比見表 4。

表4 裝配式建筑全生命周期與傳統現澆建筑各階段碳排放量對比

5.2 總 結

（1）運行階段，是建筑碳減排的重要階段。如新型裝配式結構的鋼材含量高且多用于主體承重結構，鑒于鋼材具有良好的耐久性與耐候性，如在建筑設計階段提高空間設計的可變性，則可大大延長建筑的使用時間，有效減少建筑的年碳排放強度。

（2）生產階段，略高于現澆建筑生產階段的碳排占比(20% 左右）本案例為新型結構在國內推廣的技術先行項目采用相對保守的結構設計，鋼材、鋼筋的用量偏多。建議后續可酌情參考裝配式建筑的限額設計控制數據，對主要材料鋼材、混凝土等的含量進行優化設計，控制建材生產過程中的碳排放量。

（3）其他階段，裝配式建筑的預制構件種類繁多，需合理選擇起重機械設備，簡化起重機械設備的種類，提高起重機械設備的工作效率，降低建造階段碳排放。建筑拆除階段的碳減排策略建議使用拆解方式替代拆除方式，盡可能以小型機械將構件從主體結構中分離，提高廢舊建材的回收利用率，極大減少碳排放量。

（4）對于新型裝配式鋼混組合結構建筑而言，其鋼材含量較傳統現澆建筑的鋼含量高，在廢舊建材回收利用上具有明顯優勢。建議將廢棄建材的回收利用納入建筑全生命周期碳排放計算中，并折減全生命周期碳排放總量，可引導未來回收利用，已達到節能減碳的目標。

6 結語

“碳足跡”是用來對抗氣候變化的一個重要工具，其讓個人和組織能夠評估自己對環境造成的影響，也能幫助了解自己在哪些地方排放了溫室氣體。這對于在未來減少碳排放量極為重要。“碳足跡”也為評估未來的減排狀況設定了一個基線，也是確定未來可在哪些地方采用何種方式減少碳排放的一個重要工具。

對建筑全生命周期碳排放標準而言，通過對建筑全生命周期碳排放進行量化約束，從而達到減排目的的一種標準。

建筑行業以“碳足跡”的數據做參考，制定建筑全生命周期碳排放標準更能夠引起建筑行業對碳排放的重視，引導市場在選擇從設計到施工運行階段的各類解決方案和產品時，將低碳產品視為考慮因素之一。此外，還可以促進建筑相關供應鏈行業（如鋼筋、水泥、玻璃、空調等行業）為客戶提供更多的綠色低碳產品。