建筑装饰装修工程碳排放特征及核算方法探究

2023-08-22黄永杭

中国建筑装饰装修 2023年15期

罗奥黄永杭

建筑领域的碳达峰与碳中和是我国推动“双碳”宏观战略的重要内容。2020 年，我国建筑领域的碳排放总量为50.8 亿t，占全国碳排放的比重为50.9%[1]。建筑碳排放通常可以划分为3 个阶段，即建材生产阶段、建筑施工阶段、建筑运行阶段，分别占建筑碳排放的55%、2%、43%。

建筑工程通常工程量大，涉及的材料、人员、主体多，所以相较于工业、交通领域，建筑碳排放的核算更复杂。按照专业性质划分，建筑工程可以分为土建工程、装饰工程及安装工程，其中又包含了共计10 余项的分部工程类别。

建筑中不同分部工程的碳排放，在碳排放源的种类、总量以及时空尺度的排放特征上存在较大的差异。为了实现建筑的“双碳”战略目标，需要建筑所涉各项专业工程一起协同开展工作，共同减碳。因此，有必要对建筑工程中的装饰装修工程开展研究以及探讨。

1 建筑装饰行业碳排放研究发展趋势

1.1 建筑领域碳排放核算方法

2022 年，国家发改委发布了《加快建立统一规范的碳排放统计核算体系实施方案》，明确提出，碳排放统计和核算体系需要科学的核算方法[2]。

既有的碳排放核算方法中，最常用的是碳排放因子法，即通过清单的形式列出各项碳排放源，再将其与碳排放因子的乘积累加得到整体的碳排放量。

清单法的优点在于数据全面、可靠，但对数据收集的完整度和精确度要求较高。以建筑为例，仅单个建筑工程就涉及60 多类基础材料和2000件以上单独的产品[3]。

在现有的核算体系中，往往都是以整个建筑工程为对象，实现统一核算难度非常大。如果将碳排放因子法应用于建筑的各项专业分部工程，并分别建立碳排放核算体系，将有助于实现建筑整体的碳排放核算。

1.2 建筑领域碳排放评价方法

目前，最常用的碳排放评价方式是全生命周期评估，指对研究对象在整个生命周期内的排放源清单进行统计以及核算[4]。

LCA 的主要流程包括目标与范围确定、清单分析、影响评价及解释共4 个步骤。按照建筑的生命周期轨迹，最多可以划分为9 个阶段，包含原材料开采加工、建材生产、建材运输、建筑施工、建筑运行、维护更新、建筑拆除、废弃物运输及废弃物处置，大多数研究者将部分阶段合并简化为3 ～5 个阶段[5]。

2 建筑装饰装修工程碳排放的特征

2.1 全生命周期评估范围

全生命周期评估是针对单项建筑或者建筑中的单位部品部件，属于微观尺度的碳排放核算。当以建筑整体作为对象进行LCA 评估时，必须包含建筑涉及的所有材料、部品部件以及子工程，当以建筑单项分部工程为对象时，相当于将建筑某项功能部件拆解出来，需要单独进行LCA 评估。

装饰装修工程的全生命周期评估，是仅针对单项专业分部子工程进行评估，不仅可以量化其碳排放总量，还可以实现不同装饰装修工程之间碳排放水平的对比。装饰装修工程的全生命周期评估仍可按照“建材生产及运输-建造阶段-运行阶段-拆除阶段”进行。根据《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300―2013），建筑装饰装修工程可以分为包括建筑地面、抹灰、门窗及幕墙等在内的12 项子分部工程，实际核算可根据涉及的子分部工程进行计算和统计。

2.2 施工阶段的特征

装饰装修工程主要用于满足用户对建筑物美观的需求，审美的差异性导致不同装修工程存在很大的差异，因此装修工程涉及的材料和工艺非常复杂。

从材料来看，几乎所有抵达施工现场的装修材料都是复合型材料，都需要经过工厂加工。从施工时长来看，以住宅为例，土建、结构工程通常为1 ～2 年甚至更久，而装修工程往往在几个月内就能完成。从涉及的施工机械来看，由于装饰装修施工现场不涉及垂直或水平运输的重型机械，往往都是小型的手持机械，如切割机、磨光机、电钻及电锤等，因此所产生的电耗水平不会太大。

总体来看，装饰装修的施工阶段具有涉及材料品类多、周期短和施工机械电耗低等特征。

2.3 装饰装修工程的周期特征

装饰装修工程的碳排放，在全生命周期内与建筑整体存在较大的差异，主要表现为在建筑的生命周期内，由于装修材料的寿命远小于建筑结构，通常会经过多次装修翻新，使得单项装修工程的碳排放不断累加，如图1所示。

图1 建筑与装修碳排放示意图（来源：作者自绘）

目前，我国最常见的钢筋混凝土结构建筑，在建造阶段产生的总碳排放强度约为500 kgCO2/m2，其中装修工程所占的比例为5%～15%。建筑物的计算寿命通常为50 年，装修翻新通常情况下每8 ～10 年会发生1 次。如果以装饰装修工程单次碳排放强度为50 kgCO2/m2、寿命为10年进行计算，则装修在建筑生命周期内的碳排放可以达到250 kgCO2/m2，成为占比较大的碳排放源。

在LCA 评估中，评估对象的寿命是非常重要的参数，对计算结果影响极大。因此，对装饰装修工程的全生命周期评估，对于寿命参数的设定与检测尤为重要。

2.4 材料回收现状

前文提到，建筑装饰装修具有使用周期短和翻新频率高的特点。根据相关文献研究结果表明，粤港澳大湾区装饰及装修废弃物产量从1999 年的16 万t 增加到2018 年的260 万t，年增长率为16%，其中95%的装修废弃物仅通过简单的垃圾填埋直接处理[6]。基于装饰装修工程的特征，若能更多地应用可再生材料，或者在翻新过程将部分部品部件进行翻新后继续回收利用，能够大幅减少建筑生命周期内由装修翻新带来的碳排放量的增加。

3 装饰装修碳排放核算方法存在的问题

3.1 建筑碳排放计算标准体系不完善

我国于2019 年发布了国家标准《建筑碳排放计算标准》（GB/T 51366—2019），此标准首次全面规定了建筑各项组成部分的碳排放计算方法，具有一定的普适性，也是目前应用最广泛的碳排放计算标准。

根据国家标准《建筑碳排放计算标准》（GB/T 51366—2019），将建筑全生命周期的核算划分为建材生产及运输、建筑建造及拆除、建筑运行3 个阶段。随着各项研究的不断深入，发现该标准在应用过程中仍然存在详细度不足、实施性较难的问题。例如，从适用性来看，该标准并不适用于装配式建筑计算；从计算范围来看，标准中关于装饰装修、设备工程等的计算较少。

3.2 装饰装修工程碳排放核算体系尚未形成

完善的建筑碳排放核算体系，是开发低碳建筑产品、优选建筑设计方案和低碳建材等活动的重要支撑，是建筑物实现低碳建造、低碳运行的重要技术基础。当前的碳排放核算体系，在应用到建筑装饰装修工程的碳排放核算时仍存在很多问题。

很多核算体系的基础工作，如碳排放因子库、人材机消耗定额、可再生材料的回收系数等关键参数，都需要建筑业及上下游产业共同完善。由于装饰装修工程存在新材料多样、更新维护周期短等特点，在建立碳排放核算体系的过程中，应重点考虑寿命周期、回收系数等参数的设定。

3.3 碳排放因子库建立尚未健全

装饰装修工程的建材种类繁多，与主体结构中常用的钢材、水泥及砂石等传统材料相比，更新速度更快。随着建筑产业低碳化的发展，硅酸钙预涂装板、新型无机人造石、柔性卷材地板、软石地板及新型环保涂料等绿色新型材料的应用范围不断扩大，导致建立装修建材碳排放因子库的难度较大。

国际标准《建筑碳排放计算标准》（GB/T 51366—2019）提供的建材碳排放因子中，建筑装饰材料的数据十分匮乏。目前，市面上的很多建筑装饰材料，尤其是绿色新型材料，很难从公开渠道获得碳排放因子。对于这类材料的碳排放因子测定，需要结合生产厂家的生产工艺进行测算。因此，碳排放因子数据库的建立，需要覆盖全行业产业链的各个环节，联合企业、高校学者及技术人员等多方力量，实现对基础数据库的健全和完善。

3.4 装配式装修的碳排放核算

采用装配式装修是控制建筑装修工程碳排放的1 个方法。传统装修施工过程中，大量采用湿贴、抹灰工艺，主要消耗材料为水泥、石灰及瓷砖等高能耗产品。而在装配式装修中，采用干法施工工艺，与轻质高强的大板块新型绿色材料更适配，可以大大降低室内装修中水泥、砂浆及瓷砖等传统高耗能材料的消耗，从而显著降低碳排放量。装配式装修的流程阶段区别于传统装修，所以核算体系还需要建立适用于装配式装修的计算方法。随着建筑工业化转型的推进，装配式装修将成为未来实现建筑“双碳”目标的重要抓手。

4 对策

4.1 以施工环节为计量节点进行核算

与土建工程相比，装修工程的时间跨度短，总体规模小。虽然在各项建筑工程中，施工阶段产生的碳排放比例都较小，约为2%，但是施工阶段基本上涵盖了所有碳排放源清单。因此，在施工阶段的材料、设备进场时，就可以得到各项碳排放源的清单及总量，并进行统计与核算。根据施工现场的碳排放实测值，可以修正估算结果，在完成全部施工时即可以输出所有碳排放核算结果。