建筑隱含碳遠(yuǎn)未得到應(yīng)有重視

      今年年初，由中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)和重慶大學(xué)聯(lián)合發(fā)布的《2022中國(guó)建筑能耗與碳排放研究報(bào)告》顯示，2020年全國(guó)建筑全過(guò)程碳排放總量為50.8億噸CO2，占比全國(guó)碳排放總量50.9%。

      其中，建材生產(chǎn)階段碳排放28.2億噸CO2，占比全國(guó)碳排放總量28.2%；建筑運(yùn)行階段碳排放21.6億噸CO2，占比21.7%；而建筑施工階段碳排放1.0億噸CO2，占比只有1.0%，這與建筑從業(yè)人員的感受大不相同。

      建筑施工階段碳排放占比較小的原因之一，是建筑施工的碳排放狹義上主要計(jì)算發(fā)生在施工現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程的碳排放，而目前我國(guó)建筑施工的機(jī)械化、電氣化程度較低，使用油、氣總體消耗量不高；二是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用了自上而下、基于能源平衡表的建筑能耗拆分模型，來(lái)源權(quán)威，但不能反映施工項(xiàng)目的實(shí)際情況；三是施工過(guò)程的能耗統(tǒng)計(jì)、碳排放統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺乏，缺少自下而上的數(shù)據(jù)支撐。

      根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》，建筑碳排放為建筑物在與其有關(guān)的建材生產(chǎn)及運(yùn)輸、建造及拆除、運(yùn)行階段產(chǎn)生的溫室氣體排放的總和，以二氧化碳當(dāng)量表示。

      建筑碳排放按照產(chǎn)生的邊界可以劃分為建筑直接碳排放、建筑間接碳排放和建筑隱含碳排放。前兩者得到了各界廣泛關(guān)注，而建筑隱含碳遠(yuǎn)未得到應(yīng)有重視。

      建筑隱含碳排放也被稱為建造碳排放、建筑物化碳排放，是指建材生產(chǎn)、運(yùn)輸和建筑建造、拆除帶來(lái)的碳排放。簡(jiǎn)言之，建筑隱含碳指的是一棟建筑在投入使用之前的碳足跡，也就是上面數(shù)據(jù)中的28.2%+1%。

建筑隱含碳為何如此重要？

      隱含碳伴隨建筑建造完成就已鎖定，隨著節(jié)能降碳工作的推進(jìn)，建筑物的隱含碳在建筑全生命周期碳排放中所占的比例呈現(xiàn)相對(duì)上升趨勢(shì)。

      建筑施工中大量的模板腳手架等非主體周轉(zhuǎn)材料，循環(huán)利用次數(shù)較少，損耗率為10%~30%。同時(shí)，采購(gòu)的建筑材料轉(zhuǎn)化為最終建筑產(chǎn)品的過(guò)程中，有1%~3%損耗率。以上兩者損耗在工地上大多轉(zhuǎn)化為建筑垃圾。

      我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程維持較快速度，建筑垃圾排放量保持高位，每年產(chǎn)生的建筑垃圾達(dá)20億噸，約占城市固體廢棄物總量的40%，大有建筑垃圾圍城之勢(shì)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，建筑垃圾是重要的再生資源。而我國(guó)建筑垃圾仍以填埋為主，存在較大弊端?！丁笆奈濉毖h(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》要求，到2025年我國(guó)建筑垃圾的綜合利用率需達(dá)到60%。

      目前，建筑業(yè)對(duì)于建材產(chǎn)品帶來(lái)的隱含碳減排問(wèn)題關(guān)注不足。隱含碳排放來(lái)源于上游產(chǎn)業(yè)（建材生產(chǎn)運(yùn)輸）、建筑業(yè)及下游產(chǎn)業(yè)（拆除活動(dòng)），因此，建筑業(yè)與建材業(yè)協(xié)同降碳，對(duì)建筑的隱含碳進(jìn)行有效控制極其重要。

      典型建筑哪里隱含碳最多？

      據(jù)估算，建筑上部和底層結(jié)構(gòu)隱含碳的平均含量最高，約占65%；內(nèi)部和裝修的隱含碳含量最少，約為8%。但是，如果建筑使用過(guò)程中頻繁出租、周轉(zhuǎn)，造成建筑物內(nèi)部裝修改造相對(duì)頻繁的話，建筑內(nèi)部裝修改造造成的隱含碳累計(jì)總量有可能超過(guò)前期隱含碳總量。

      從主要建材品類來(lái)看，隱含碳主要來(lái)自混凝土、鋼筋、保溫材料、玻璃、飾面材料，其中混凝土、鋼筋占比最大，同時(shí)減排潛力也很大。

綠色建造重點(diǎn)是什么？

      建造階段包含策劃、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、生產(chǎn)、施工環(huán)節(jié)，對(duì)建材的選用具有決定權(quán)。建造過(guò)程在建筑全生命周期中碳排放時(shí)間短、強(qiáng)度大，碳減排統(tǒng)籌控制難度大。同時(shí)，由于隱含碳排放范圍很大，核算也相對(duì)復(fù)雜。打個(gè)比方，“碳排放”和“錢(qián)排放”有某種相似之處，工程項(xiàng)目的方方面面都與成本費(fèi)用有關(guān)，但往往在實(shí)際工程中控制得并不到位，總會(huì)突破預(yù)算。與各方都高度關(guān)注的“錢(qián)”相比，碳排放控制，即使制定了碳限額碳約束，也會(huì)面臨極大挑戰(zhàn)，所以要采用創(chuàng)新性的工作方法。

      綠色建造降碳可以歸納為三大發(fā)力點(diǎn)：一是采用低碳結(jié)構(gòu)體系，包括建筑造型簡(jiǎn)約、結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化、優(yōu)先選用鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等；二是科學(xué)選用綠色低碳建材，使建材減量化、資源化、可循環(huán)、綠色化，其中構(gòu)建綠色低碳建材供應(yīng)鏈尤為重要；三是綠色低碳建造方式，如采用綠色施工工藝、工業(yè)化建造方式、智能建造手段等來(lái)減少施工碳排放。

      綠色低碳策劃是實(shí)現(xiàn)綠色建造最重要的環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到建設(shè)項(xiàng)目碳排放控制成敗。傳統(tǒng)建造方式的前期策劃容易形同虛設(shè)，造成后期大量的問(wèn)題與矛盾。要從建筑結(jié)構(gòu)類型選擇、主要建材選擇、關(guān)鍵低碳技術(shù)運(yùn)用、工程組織方式等方面，以綠色低碳的理念來(lái)實(shí)施策劃。

      綠色低碳設(shè)計(jì)要注重降低隱含碳，通過(guò)技術(shù)與材料的綜合集成，達(dá)到整體最優(yōu)。在整體建筑存量中，應(yīng)用材料具有巨大的溫室氣體減排潛力。據(jù)相關(guān)研究，采用良好的高性能、循環(huán)利用、優(yōu)先本地材料策略，到2050年，就可以將建筑材料循環(huán)中的溫室氣體排放量減少80%以上。

      例如，中建三局承建的清水混凝土單體建筑——武漢美術(shù)館，內(nèi)部總建筑面積約4.3萬(wàn)平方米，內(nèi)部裝修直接采用裸露的清水混凝土方式，室內(nèi)看不到一塊大理石、瓷磚等裝飾，甚至燈具也全部采用鑲嵌式藏于混凝土頂板內(nèi)。在保證安全質(zhì)量的前提下，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)材料資源的減量化是綠色建造的重中之重。

      綠色低碳施工要在更高層次發(fā)揮作用，將工業(yè)化建造方式、智慧化手段及與精益建造、循環(huán)經(jīng)濟(jì)相融合。要協(xié)同設(shè)計(jì)，提高易建性，方便物流，為提高施工機(jī)械化、工業(yè)化、信息化水平創(chuàng)造條件；協(xié)同設(shè)計(jì)，不僅要采取措施減少固體廢棄物產(chǎn)生，控制建筑垃圾產(chǎn)生量，進(jìn)行資源化應(yīng)用，還要最大程度永臨結(jié)合，減少工地臨時(shí)設(shè)施量。同時(shí)，對(duì)傳統(tǒng)施工工藝和措施進(jìn)行綠色低碳提升，大力推廣低消耗、低污染、低排放技術(shù)系統(tǒng)化應(yīng)用；采用新能源施工設(shè)備，以及適宜的可再生能源、非傳統(tǒng)水源利用等。

綠色建材是綠色建造的物質(zhì)基礎(chǔ)

      建造活動(dòng)要從產(chǎn)業(yè)鏈角度，重新審視建筑全壽命周期。建材生產(chǎn)、運(yùn)輸，直至后期運(yùn)營(yíng)都要采取低成本降低碳排放的措施。

      比如說(shuō)，優(yōu)化混凝土配比，采用預(yù)拌混凝土，讓隱含碳減排率達(dá)到14%~33%；采用碳排放因子低的鋼材，如利用高效軋機(jī)、電弧爐和清潔電力制造，用回收率高的鋼筋，碳減排率達(dá)到4%~10%；選用隱含碳低的保溫材料，隱含碳減排率達(dá)到16%；選用隱含碳低的飾面材料，如地板、地毯、地磚、吊頂板、涂料等，以及采用裝配式裝修，隱含碳減排率達(dá)到5%；選用隱含碳更低的新型材料，如石墨烯碳封存涂料、低碳/零碳混凝土、正交膠合木等工程木材來(lái)平衡。

      混凝土的節(jié)約非常重要?；炷潦墙ㄖ袘?yīng)用最廣泛的材料之一，也是建筑隱含碳的主要來(lái)源。水泥是控制混凝土成本和含碳量的主要因素，減少混凝土混合料中水泥含量的碳減排策略，也可以降低成本。高性能混凝土實(shí)際上更具成本吸引力。數(shù)據(jù)表明，提高混凝土強(qiáng)度，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式，可節(jié)省10%~40%混凝土。而適當(dāng)摻加粉煤灰、鋼渣粉、沸石粉、硅粉等材料，還可以進(jìn)一步提升混凝土質(zhì)量，從而降低水泥的需求量。在相同強(qiáng)度水平下，每立方米高性能混凝土的成本比普通混凝土低35~60元。

      隨著新建建筑量的減少，支撐建筑業(yè)的鋼鐵和水泥生產(chǎn)總需求，將不可避免地出現(xiàn)下降。預(yù)計(jì)產(chǎn)自回收廢鋼的鋼鐵產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比例將從現(xiàn)在的不到10%上升到60%。水泥方面，回收的潛力比較有限，但改進(jìn)的建筑設(shè)計(jì)和材料質(zhì)量，可以使總需求量在照常發(fā)展情景的基礎(chǔ)上減少50%。多選用金屬、玻璃、木材、石膏等建材，通過(guò)循環(huán)利用減少對(duì)天然資源的消耗。

建筑與建材協(xié)同耦合共同實(shí)現(xiàn)降碳降成本

      建材的碳排放對(duì)于掌控建筑全生命周期碳排放至關(guān)重要，建筑與建材深度耦合、協(xié)同降碳才是決勝之道。

      建筑業(yè)要以碳排放為導(dǎo)向，從被動(dòng)選用建材轉(zhuǎn)為提出明確需求，促進(jìn)建材的綠色低碳化發(fā)展，拉動(dòng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。建筑業(yè)對(duì)建材工業(yè)提出配合實(shí)現(xiàn)整體低碳的需求是，輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌、高性能、高效能利用、免維護(hù)及低排放。

      建筑業(yè)要提高綠色建材應(yīng)用比例，推廣選用安全健康、低碳環(huán)保、性能優(yōu)良的綠色建材，通過(guò)綠色設(shè)計(jì)選材的使用效應(yīng)，借助市場(chǎng)手段引導(dǎo)建材低碳化生產(chǎn)，促進(jìn)建材產(chǎn)業(yè)協(xié)同降碳和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。

      目前住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、工業(yè)和信息化部等部委正在建設(shè)國(guó)家“綠色建材采信應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)”，將對(duì)今后綠色建材的選用發(fā)揮重要作用。

      總之，建筑隱含碳的減排統(tǒng)籌控制難度大，在“雙碳”目標(biāo)下，建造活動(dòng)要從建筑的全生命周期來(lái)審視，這將帶來(lái)全產(chǎn)業(yè)鏈的深刻變革。

（作者系中國(guó)建筑集團(tuán)有限公司雙碳辦公室副主任）