我國建筑碳排放現(xiàn)狀及碳中和路徑探討

張沛

（長治市建筑質(zhì)量安全指導(dǎo)中心，山西 長治 046000）

0 引言

全球變暖是人類行為導(dǎo)致地球氣候變化的結(jié)果?！懊骸笔侵竵碜悦禾康淖匀毁Y源，如石油、煤炭和木材。全球變暖也會導(dǎo)致更多的碳。隨著人類的活動，全球變暖越來越影響人們的生活方式，造成越來越多的生態(tài)和社會問題。2030年和2060年的愿景是中國能源革命的明確目標和具體時間表，旨在實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。運輸和建筑的能源消耗和碳排放密切相關(guān)，能源轉(zhuǎn)移和碳中和將不可避免地對該行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

1 碳中和的科學內(nèi)涵

20世紀90年代，碳中和被提出作為經(jīng)濟規(guī)劃的一個概念，主要集中在交通業(yè)、旅游業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域，從能源技術(shù)的角度來看，進一步將產(chǎn)品層面的碳中和定義為排放到大氣中的溫室氣體的凈增加不會在整個過程中發(fā)生對象（或服務(wù)）的生命周期。總的來說，碳中和是一項自愿行為。個人和企業(yè)認識到氣候變化造成的損害，采取措施平衡碳排放，出于道德原因樹立公眾形象，計算直接或間接造成的碳排放量和經(jīng)濟補償成本，投資造林或購買某些碳排放方法和其他碳交易方法，以補償生產(chǎn)和消費過程中的碳排放。加快可再生能源的使用，擴大森林和碳匯的建設(shè)，促進溫室氣體排放和地球吸收之間的平衡[1]。

2 中國建筑碳排放現(xiàn)狀

2.1 中國建筑碳排放總體情況

與建筑業(yè)相關(guān)的大部分能源消耗和溫室氣體排放處于建設(shè)和運營的兩個階段。未來，隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，建筑能源在社會能源消費總量中的比重將繼續(xù)提高。

潘家華認為，無論是碳達峰還是碳中和，均無捷徑可走，若要取得理想效果，必須對化石能源消費進行嚴格控制。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在2019年我國全社會能耗中，建筑建造能耗與建筑運行能耗之和接近社會總能耗的33%，其中，建造用能占比為11%，建筑運行用能占比達到23%。在二氧化碳排放量方面，建造和運行相關(guān)二氧化碳排放占社會總二氧化碳排放量的38%。

2.2 建造能耗相關(guān)二氧化碳排放現(xiàn)狀

清華大學建筑節(jié)能研究中心在對我國民用建筑建造能耗情況進行估算后指出，2019全年，我國民用建筑建造能耗超過5億tce，占全國總能耗比例的11%。包括運輸、施工、生產(chǎn)在內(nèi)的多個建造過程所排放出的二氧化碳量超過16億t，其中，水泥生產(chǎn)碳排放量和與生產(chǎn)運輸用能相關(guān)的碳排放量占比為20%和77%。值得注意的是，運輸、施工、生產(chǎn)等建造過程所排放的二氧化碳雖同時含蓋了工業(yè)生產(chǎn)和交通兩個部分，可如果建筑市場需求為達到足夠高的程度，相應(yīng)的建材生產(chǎn)和運輸行為也就不會發(fā)生，因此建筑部門承擔部分二氧化碳減排責任也就變得理所應(yīng)當[2]。

2.3 運行能耗相關(guān)二氧化碳排放現(xiàn)狀

來自于清華大學建筑節(jié)能研究中心的數(shù)據(jù)報告顯示，2019年，我國建筑運行的化石能源消耗相關(guān)的二氧化碳排放量超過22億t，其中，二氧化碳的直接排放量占比為29%，間接排放占比為71%，間接排放主要由電力和熱力兩方面構(gòu)成。另外一組數(shù)據(jù)報告顯示，在將建筑運行相關(guān)二氧化碳排放指標折合成單位面積指標后，排放量為每平方米35kg，折合成人均指標后，排放力量為每cap1.6t。將住宅建筑劃分為農(nóng)村住宅、城鎮(zhèn)住宅、公共建筑、北方采暖4個類別，并分別對其進行碳排放量計算后發(fā)現(xiàn)，公共建筑碳排放占比最多，達到30%，城鎮(zhèn)住宅占比最少，僅為21%，農(nóng)村住宅和北方采暖分別占比23%和26%，具體如圖1所示。

圖1 2019年我國建筑運行相關(guān)二氧化碳排放量

公共建筑雖然總體建筑面積最少，但二氧化碳排放量最多，達到6.5億t，平均每平方米排放48kg；北方供暖受地理和天氣因素影響，燃煤需求較大，其二氧化碳排放量達到5.5億t，平均每平方米排放36kg；農(nóng)村住宅二氧化碳排放量為5.2億t，平均每平方米排放23kg；城鎮(zhèn)住宅二氧化碳排放量為4.6億t，平均每平方米排放16kg。值得注意的是，農(nóng)村住宅與北方供暖具有一定特殊性，前者電氣化程度較低，燃煤需求較高，因此與公共建筑和城鎮(zhèn)住宅相比，其二氧化碳排放量并沒有顯著降低，換言之，若能適當提升電氣化程度，農(nóng)村住宅二氧化碳排放量將會大大減少；后者受天氣和地理因素影響，對燃煤需求較大，且這種需求很難被削弱，因此，北方供暖二氧化碳下降空間不是很大[3]。

2.4 建筑低排放現(xiàn)狀

政府和建設(shè)各方主體都已采取措施，從注重施工階段的節(jié)能到運營階段的節(jié)能，目前正在五大方面實施，即監(jiān)測新建筑的能源保護、北方供熱區(qū)的改造、國家機關(guān)和大中型建筑的改造、可再生能源的使用以及新材料的推廣使用。在房地產(chǎn)開發(fā)方面，許多公司和企業(yè)家在綠色建筑、能源保護和環(huán)境保護方面取得了重大成就。這些公司和企業(yè)家在公司中制定了環(huán)境保護戰(zhàn)略，努力減少生產(chǎn)和經(jīng)濟中的碳排放，盡可能支持環(huán)境保護和適應(yīng)措施，積極履行企業(yè)的社會義務(wù)。低碳環(huán)保理念得到廣泛傳播，“低碳”也成為人們?nèi)粘Ｉ钪械臒衢T話題，低碳建筑產(chǎn)品也在市場上被群眾廣泛接受。

3 碳中和的建設(shè)路徑

3.1 主動開展碳排放核算工作

考慮到碳排放并了解碳排放的背景是做好自上而下碳中和工作的第一步，也是最重要的一步。之后進一步了解中國公共建筑的碳排放情況，了解當前的排放狀況，分析排放趨勢，并盡快調(diào)查和評估最高目標。例如，根據(jù)國家主管部委的要求以及關(guān)于建筑業(yè)碳排放的國家統(tǒng)一會計標準，主動平衡碳排放?？茖W制定公共建筑峰值排放行動計劃，解釋積極實施國家氣候保護戰(zhàn)略的目的、路線圖和系統(tǒng)中達到峰值排放的路徑。

3.2 創(chuàng)新技術(shù)的使用

利用“BIM+FM”技術(shù)實施區(qū)域低碳項目和公共建筑規(guī)劃。在規(guī)劃過程中，要充分捕捉建筑參數(shù)，建立三維科學模型，模擬預(yù)制剪力墻和整體預(yù)制建筑的施工，有效控制建筑物的長期碳排放。例如為公共建筑的能源管理提供創(chuàng)新技術(shù)。如利用大數(shù)據(jù)分析不同材料結(jié)構(gòu)的散熱標準，選擇散熱能力適中的材料，合理降低碳排放。加強互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用，可以確保公共建筑的能源可持續(xù)利用。

3.3 強化頂層設(shè)計

首先，建立跨部門協(xié)調(diào)機制，共同促進和應(yīng)用各個領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和技術(shù)成果，促進資源領(lǐng)域的合作，環(huán)境、能源、建筑、運輸、材料等發(fā)揮著政治協(xié)同作用，加大減排力度，促進與經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境管理的協(xié)同效應(yīng)。制定最高級別的碳中和科技創(chuàng)新項目，并推動相關(guān)計劃的制定。考慮到2030年的碳峰值和2060年的碳中和目標以及短期經(jīng)濟復(fù)蘇、中期結(jié)構(gòu)調(diào)整和長期發(fā)展與轉(zhuǎn)型的需要，控制高質(zhì)量碳增長和碳中和減排儲備的項目將在不久的將來確定最重要的技術(shù)研究，提高低碳和零碳產(chǎn)業(yè)中未來的競爭力，加快制定和實施適當?shù)囊?guī)劃，推動關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域和方向的研發(fā)和示范任務(wù)的實施以推動脫碳、負排放和零碳，強化整體體系，加強轉(zhuǎn)型和戰(zhàn)略技術(shù)研發(fā)儲備[4]。

3.4 加大能源綠色發(fā)展工作力度

需要充分考慮和分析中國不同省市的當?shù)貧夂蚝徒ㄖh(huán)境，優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，增加可再生能源的參與。例如修復(fù)屋頂、棚屋和其他資源，以及加強太陽能光伏等可再生能源的推廣和使用，發(fā)現(xiàn)新的數(shù)字能源開發(fā)模式，并推廣智能示范項目。

3.5 積極參與國家碳交易市場

碳交易是以市場為基礎(chǔ)的，并將外部成本內(nèi)部化。在將該系統(tǒng)作為傳統(tǒng)的減排方法制定之前，它不必花費太多的初步成本。例如引入碳交易可以充分發(fā)揮市場機制的作用，實現(xiàn)碳排放權(quán)在市場上的價值。同時，調(diào)動所有者的積極性，參與交易，通過技術(shù)現(xiàn)代化等手段降低排放成本，進而通過市場交易獲得減排收益；公共建筑應(yīng)積極參與即將實施的國家單一排放交易市場，通過購買碳匯積極實施自愿減排流程，不斷調(diào)動業(yè)主減少碳排放和環(huán)境污染的積極性。

3.6 樹立生態(tài)低碳理念

建筑作為工作和生活的主要場所，應(yīng)促進工作和生活方式的轉(zhuǎn)變，并考慮到廢物預(yù)防、回收和整體環(huán)境保護之間的聯(lián)系；引導(dǎo)實施有關(guān)限制和禁止使用塑料的國家要求，并促進某些類型的回收。例如快速包裝、無紙化電子辦公、視頻會議、網(wǎng)絡(luò)辦公等方式；加強環(huán)保產(chǎn)品的采購，優(yōu)先選擇使用中國節(jié)能和能效標簽“領(lǐng)導(dǎo)者”的辦公設(shè)備，并減少建筑的碳排放。

3.7 確立低碳發(fā)展在國家法律法規(guī)和重大決策部署中的地位

加強全面協(xié)調(diào)決策，共同推動高質(zhì)量經(jīng)濟發(fā)展，實現(xiàn)碳中和目標，可以采取以下措施：以法律形式建立碳交易體系，氣候保護措施的法律地位應(yīng)反映在現(xiàn)有立法和執(zhí)法的審查過程中，低碳甚至低碳發(fā)展的概念應(yīng)得到加強。認識到碳峰值和碳中和的實施是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃的重要組成部分，并協(xié)調(diào)低碳發(fā)展與清潔經(jīng)濟系統(tǒng)優(yōu)化和現(xiàn)代化的整合。

3.8 加速能源向碳中和的轉(zhuǎn)變

我國未來能源發(fā)展戰(zhàn)略的目標是建立清潔、低碳、安全、高效的能源供應(yīng)體系，以滿足碳中和方面的能源需求。為每個地區(qū)制定長期的多能源互補能源戰(zhàn)略，在控制總碳和能源消耗的基礎(chǔ)上實現(xiàn)碳中和的目標；結(jié)合資源配置和當?shù)貤l件，深化能源體制改革，充分發(fā)揮市場在能源配置中的決定性作用，平衡不同能源之間的價格關(guān)系以及與碳排放相關(guān)的煤炭和電力價格，支持可再生能源和新能源的開發(fā)和使用。

3.9 提高生態(tài)系統(tǒng)的碳捕獲能力

在不危及食品安全和環(huán)境保護的前提下，我們應(yīng)改進并實施合理的戰(zhàn)略，以便在當?shù)貤l件下更好地交換生態(tài)系統(tǒng)，重視現(xiàn)有陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳儲存的長期維護，采取政策支持、植物咨詢等措施。維持土壤處理和管理、綠色牧場管理、濕地恢復(fù)和管理以及其他技術(shù)，以改善生態(tài)系統(tǒng)對碳的捕獲，提高區(qū)域和國家陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳捕獲能力。

3.10 鼓勵全社會積極參與低碳發(fā)展的社會管理過程

只有提高低碳個人的意識，通過信息披露、聽證會等多種渠道促進低碳生產(chǎn)和生活方式，產(chǎn)品標簽和政策推廣。例如為公眾和保護環(huán)境組織建立一個平臺，參與低碳治理，發(fā)揮媒體監(jiān)督作用，在全社會營造低碳發(fā)展氛圍。

3.11 加強國際合作

首先，加強與歐美等發(fā)達國家的技術(shù)交流與合作。世界上關(guān)于可持續(xù)發(fā)展的最大共識是碳排放中立，我們應(yīng)充分利用低碳/脫碳轉(zhuǎn)型的可能性，在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、加強能源變化和氣候政策等可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域開展合作。其次，加強與發(fā)展中國家的技術(shù)交流與合作。借助“一帶一路”和南南合作等平臺，我們將在全球推廣中國的技術(shù)，考慮發(fā)展中國家在低碳、脫碳轉(zhuǎn)型領(lǐng)域的技術(shù)需求，積極樹立國際形象；最后，必須尊重和促進多邊合作，通過相關(guān)平臺加強脫碳、零排放和負排放技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的合作，建立碳中和技術(shù)創(chuàng)新的共同研究和知識交流機制。

4 結(jié)語

為了實現(xiàn)建筑業(yè)碳排放的中性，需要能源轉(zhuǎn)換，從碳能源系統(tǒng)到基于可再生能源的碳中性能源系統(tǒng)。能源結(jié)構(gòu)的變化將導(dǎo)致能源轉(zhuǎn)換、傳輸和管理的變化。在建筑行業(yè)，就是改變過去積極推廣的某些模式，如放棄以煤改氣、燃氣為主要能源的方式，加強對零碳能源系統(tǒng)開發(fā)中關(guān)鍵問題的研究，如建筑光伏應(yīng)用、建筑儲能等。零碳系統(tǒng)將使建筑物的功能從用能轉(zhuǎn)為用能、產(chǎn)能和蓄能三位一體，這將給未來建筑物的建造、改建、運營和維護帶來重大變化。