实施绿色建筑对碳减排的效果分析

文／黄克宁 华蓝设计(集团)有限公司（广西城市建筑热环境控制工程技术研究中心）广西南宁 530011

引言：

根据WRI 报告，19 个国家在1990年之前已经实现碳达峰，二氧化碳的总排放量占全球排放21%。当前，世界主要经济体和部分发展中的经济体已经实现了碳达峰，部分发达经济体提出了实现碳中和的年份，例如美国、加拿大于2007年实现了碳达峰，日本、韩国于2013年也已实现了碳达峰，并计划到2050年实现碳中和，而我国计划到2060年或者2060年之前达到碳中和，也就是计划在30年内从碳达峰到碳中和，可见这个进程要比西方国家快很多。

碳排放专指温室气体中的二氧化碳排放，碳达峰是指减排过程中的最高峰值，碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，通过减少二氧化碳的排放和植物固碳作用来达到平衡并实现零排放。以国外在沙漠地区建成的Masdar（马斯达）绿色低碳区域试验项目为例，这是阿联酋政府主导的大规模可持续发展性质的地产开发项目，占地约600 公顷，预计可容纳5 万人，整合了世界先进的研究力量以及规划力量，投资规模巨大，充分利用了太阳能和环保材料，整个区域已实现碳中和，完全由可再生能源供电，并实现了零碳排放。

而我国作为发展中国家，城镇化是现代化的必由之路，作为能耗大户的建筑行业首先要做到碳中和，而发展绿色建筑的最主要效益就是节能减排，减少二氧化碳的排放量，这是建筑行业低碳化发展的重要举措，也是达成“双碳目标”的最优路径之一。绿色建筑又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等，主要特点是在建设期间不破坏环境基本生态平衡条件，在生存期间所消耗的物质和能源明显少于传统建筑的一种新型建筑。

为更好的解决建筑行业普遍存在的碳排放较高的问题，本文将从以下三个层面去分析探讨绿色建筑在整个生命周期内低碳化的效果，以期为建筑设计和建设工程项目往低碳化方向发展提供实践参考，助力于我国能更好的实现“双碳目标”。

1、建筑行业绿色低碳化发展的关键要素及建筑在全生命周期内的碳排放包含的几个领域

建筑领域是能源消耗的三大领域之一，也是碳排放最高的行业，对于能源的消耗量巨大，据相关权威数据统计，2018年我国的建筑在全生命周期内的碳排放占全国碳排放的比重为51.3%，其总量为49.3 亿吨，其中，建材生产阶段和建筑运行阶段的碳排放量相对较大，其碳排放量分别为27.2 亿吨21.1 亿吨，其碳排放占全国建筑全过程的比例分别为28.3%和21.9%，而建筑施工阶段的碳排放量则相对较低，约为1 亿吨，其碳排放占全国建筑全过程的比例分别为1%。另外，建筑运行阶段，城镇居建和农村建筑的碳排放量占比达到了13.28%，可见，城镇和农村建筑的碳排放量占比颇高，发展绿色建筑应加大力度，逐步往县以上和乡镇方面去推广绿色建筑，建筑行业的低碳化发展进程必将按下加速键。

去年9月份于广西南宁举办了第十届中国—东盟工程论坛，本届论坛共邀请到来自中国工程院、东盟工程科技院、加拿大工程院、拉曼大学、老挝国立大学、清华大学、对外经济贸易大学、广西大学及一些企业的首席技术官、技术主任等20 多名专家学者发表了与“双碳目标”相关的精彩报告，其中广西柳钢集团技术中心主任邓深分享了柳钢集团在钢铁建材生产环节中的绿色低碳转型过程，表明了钢铁建材的生产重点向“绿色低碳化、高性能和耐久性强”的方向发展，通过绿色低碳的供应链，引导建筑行业等用钢产业向绿色发展；并通过绿色低碳、高性能化的方向去节能和节约材料资源，以绿色低碳的产品在建筑的全生命周期中去体现钢铁建材行业对国家和社会的绿色节能减排事业的贡献。

随着绿色建筑的发展，建筑全生命期内的低碳减碳效果被越来越重视和关注，新时代高质量发展绿色建筑应遵循绿色低碳循环与全生命期（低碳化）的原则。而达成低碳低能耗的绿色建筑设计目标，除符合国家现行的绿色建筑评价标准外，还应注重降低建筑全过程的各阶段的资源负荷，并着重考虑建材生产及运输、建筑建造及运行、建筑改造和拆解等阶段的低碳减碳措施。

发展绿色建筑是建筑行业往低碳环保、节能减排迈出的重要一步，但是我们也要探究明确建筑碳排放所需要考虑的较为明显的阶段和一些隐藏的环节。总的来说，建筑碳排放包含隐含的、直接和间接的碳排放，主要来自以下3 个领域：（1）隐含的碳排放主要来自建筑建造阶段和自然物化的过程，包括建材生产及运输、建筑建造施工，以及建筑在改造、维修、拆除过程中的碳排放，还有一些容易忽略的如建筑废弃物的运输和处理等产生的碳排放；（2）直接的碳排放来自建筑运行过程中，主要包括直接燃烧煤炭、石油和天然气用于供暖、供热水、炊事等所产生的碳排放；（3）间接的碳排放来自建筑的运行阶段，主要包含消耗电力用于日常生活、生产所产生的碳排放，以及产生的污水和垃圾后期需要处理所引起的碳排放。

2、双碳背景下，新政策将助推绿色建筑的全面发展，按下低碳减碳行动的加速键

从“十一五”到“十三五”期间，随着我国的城市现代化的发展进程，建筑全过程碳排放量呈逐年递增的趋势，但国家自2006年出台第一个绿色建筑评价标准后并在不断践行中完善绿色建筑体系，我国的建筑全过程的碳排放增速明显放缓。我国绿色建筑工作起步较晚，相对于发达国家晚30年左右，但发展速度和步伐呈现又快又稳的态势，截至2020年底，全国累计绿色建筑面积超过66 亿平方米，这对我国建筑的绿色节能、低碳减排起到了很好的效果。据《中国建筑能耗研究报告(2020)》数据，全国建筑全过程碳排放变化的阶段性情况——十一五期间：平稳增长，年均增速7.4%；十二五期间：2011 和2012年出现异常值，年均增速7%；十三五期间：增速明显放缓，年均增速3.1%；碳排放变动趋势如图1所示：

图1 全国建筑全过程碳排放变动趋势（2005-2018）

根据住房和城乡建设部近期印发的《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》提出了总体目标，“到2025年，城镇新建建筑全面建成绿色建筑，建筑能源利用效率稳步提升，建筑用能结构逐步优化，建筑能耗和碳排放增长趋势得到有效控制，基本形成绿色、低碳、循环的建设发展方式，为城乡建设领域2030年前碳达峰奠定坚实基础。”这一目标的提出，必将加快建筑行业的低碳减碳行动。

十四五期间是我国实现2030 碳达峰目标的关键期、窗口期，加大力度全面发展绿色建筑和节能标准的提高将是碳减排的重要举措，绿色低碳转型战略是“十大战略”之一，发展绿色建筑，是顺应国家“碳达峰、碳中和”战略、贯彻绿色发展理念的必然之举。可以预测建筑碳排放的未来增长趋势必将趋于平缓并逐渐实现平衡稳定即碳达峰状态。

建筑行业经过近10 多年的发展，很多地方的建筑管理部门在建设政策上要求执行《绿色建筑评价标准》（以下简称《标准》）的力度逐步加大。《标准》对碳减排方面一贯都是非常重视的，根据住建部最新批准的国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》，建筑碳排放计算已作为强制要求。与碳排放直接相关的评价指标有：（1）采用高能效设备与系统，以降低建筑能耗的应用比例；（2）采用绿色照明和节水器具，并采用智能化设备监测改进；（3）采用可再生能源、海绵城市等设计。与碳排放间接相关的评价指标有：（1）利用通用空间的灵活可变提高功能变化的适应性和注重提升建筑主体的耐久性、空间与部品的灵活性与适用性，全面实现建筑长寿化；（2）采用全装修、提高高强度钢材的应用比例、采用预拌砂浆和预拌混凝土以节约材料资源；（3）充分利用天然采光和自然通风、减少辐射热、外围护结构采用保温设计和设置合理的遮阳方式等以降低建筑能耗的使用。尽管间接的与碳排放有关的评价指标很难直接量化其碳减排的贡献度，但是从实际运营的绿色建筑项目来看，其节能方面和碳减排效果是明显的。

3、以南宁龙光天瀛2 星绿色建筑住宅项目为例，进行碳排放计算和分析，以求证实施绿色建筑对碳减排的效果

前面已分析了建筑项目的与碳排放相关的各个不同环节，包含直接的、间接的和隐藏的碳排放环节，如建材生产与运输、建造及拆除、运行等活动相关的碳排放，以及可再生能源应用的减碳量和小区绿化的植物固碳量等。下面以南宁市龙光天瀛2 星绿色建筑住宅项目的碳排放计算结果为例去分析实施绿色建筑的碳减排效果。

3.1 项目概述

龙光天瀛住宅项目按照绿色建筑2 星级标准设计，位于广西南宁市五象新区良庆区凤凰路南侧，建设内容为住宅及配套商业。项目用地面积为107870.49m，总建筑面积为457146.52m，共包含30 栋多层和高层住宅建筑，建筑占地面积为23914.89m，容积率为3.0，绿地率为35%。

本项目采用了太阳能+空气源热泵系统的可再生能源建筑应用形式，热水供应户数为1537 户。本项目总用户为2820 户，可提供的热水量与项目总需热水量的比例为54.50 %。

3.2 计算概述

本项目依据《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366-2019 计算碳排放量，采用全生命周期的方法（LCA），并以《民用建筑绿色性能计算标准》JGJ/T449-2018 等标准为计算参考，进行建材生产及运输阶段、建造阶段、运行阶段、拆除阶段的建筑全生命周期碳排放量的计算，同时考虑可再生能源、绿色植被（碳汇）等节碳、减碳、碳中和控制措施的优化计算。

3.3 其中建筑运行阶段碳排放量及可再生能源、植物碳汇的减碳量

表1 建筑运行阶段碳排放计算结果表

3.4 各阶段结果汇总

根据《建筑碳排放计算标准》GB/T51366-2019，龙光天瀛2 星绿色建筑项目的碳排放量占比图及碳排放计算结果如下表2。

表2 项目各阶段碳排放量计算结果汇总

图2 龙光天瀛2 星绿色建筑项目碳排放量占比图

本项目单位面积碳排放量为1.56tCO2/m²，其中通过利用可再生能源、种植植物等减碳手段，减少碳排放量为0.18tCO2/m²，减少碳排放量11.3%。可见，本项目实施绿色建筑的减碳效果是显著的。

4、结论与展望

4.1 结论

综上所述，实施绿色建筑对碳减排的效果是显著的，对助推碳达峰碳中和有着重要的意义，本文以南宁市龙光天瀛绿色建筑住宅项目为例进行了碳排放的分析计算和研究，提出了全面发展绿色建筑对助推碳达峰碳中和重要意义，以及绿色建筑在应用可再生能源和植物固碳方面具有良好的减碳效果，以期为更多的建筑设计和建设工程项目往低碳化方向发展提供实践参考。

4.2 展望

随着国家和地方相关部门、建设和设计单位、施工单位及一些协会组织和科研机构等对我国绿色建筑发展的重视并投入了大量的精力和资金，使得我国绿色建筑也实现阶段性的成果。在“双碳目标”的驱动下，各行各业将提高节能减排要求，全面推动绿色建筑的发展将成为建筑业“双碳”目标达成的最优路径之一，将推动以人为本的低碳减碳行动，坚持走可持续发展的道路，建设美丽中国，助力我国乃至整个社会的碳达峰碳中和发展。