李德智　崔鵬　歐曉星

摘要：作為社會(huì)碳排放總量的重要組成部分，建筑物生命周期碳排放的度量是其降低和交易的基礎(chǔ)。文章從度量階段、度量方法、度量工具等三個(gè)方面，引介國(guó)內(nèi)外建筑物生命周期碳排放度量研究現(xiàn)狀。研究發(fā)現(xiàn)：國(guó)內(nèi)外學(xué)者大多將建筑物生命周期劃分為材料生產(chǎn)、建造施工、使用維護(hù)、拆除等四個(gè)階段；度量方法比較多，其中碳排放系數(shù)法應(yīng)用最廣；度量建筑物生命周期碳排放的專用工具較少，但國(guó)內(nèi)外綠色建筑評(píng)價(jià)體系大多將碳排放作為一個(gè)重要因素。進(jìn)而，展望進(jìn)一步的研究方向，包括統(tǒng)一度量邊界、融合BIM技術(shù)等。

關(guān)鍵詞：排放；生命周期；建筑物；度量工具

近年來(lái)，二氧化碳在內(nèi)的溫室氣體大量排放引致了嚴(yán)重的環(huán)境問題，影響了人類的生存和發(fā)展。建筑物在建材生產(chǎn)、運(yùn)輸、建造、使用、維護(hù)、拆除等生命周期都產(chǎn)生二氧化碳，使得建筑業(yè)與工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)一起成為全社會(huì)碳排放的三大重要源頭。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球36%的二氧化碳源自建筑業(yè)，我國(guó)建筑業(yè)二氧化碳排放量也占社會(huì)總排放量的40%左右。因此，降低建筑物生命周期碳排放量，發(fā)展綠色環(huán)保的低碳建筑的任務(wù)迫在眉睫，這都需要全面、客觀地度量建筑物生命周期碳排放。近年來(lái)，隨著“低碳經(jīng)濟(jì)”、“低碳建筑”、“節(jié)能減排”等思想理念的深入人心，以及“碳關(guān)稅”、“碳標(biāo)簽”、“碳交易”、“碳期權(quán)”、“碳匯”、“碳基金”、“碳盤查”等新名詞的風(fēng)生水起和大行其道，多國(guó)政府、組織機(jī)構(gòu)和業(yè)界學(xué)者基于不同的數(shù)據(jù)源，運(yùn)用多樣的計(jì)算方法，多方位地度量建筑物的碳排放。本文擬從建筑物碳排量度量的生命周期階段劃分、度量方法、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)方面，總結(jié)國(guó)內(nèi)外已有相關(guān)研究的進(jìn)展和不足，并展望可能的研究方向。

一、 國(guó)外相關(guān)研究進(jìn)展

1. 度量階段。由于研究?jī)?nèi)容、側(cè)重點(diǎn)、目的等不同，國(guó)外學(xué)者對(duì)建筑物生命周期碳排放階段的劃分不盡相同，但大多采用材料生產(chǎn)、建造施工、使用維護(hù)、拆除及材料處置4個(gè)階段，如表1所示。有的研究將建筑物生命周期中的某個(gè)階段進(jìn)一步分成兩個(gè)或多個(gè)環(huán)節(jié)，如將使用階段細(xì)分為運(yùn)行和維護(hù)兩個(gè)部分或?qū)⒔ㄖ芷诮K結(jié)分為拆除和建材處置兩個(gè)階段；而有的研究則將幾個(gè)階段整合成一個(gè)階段，如將建筑材料的原料提取及加工過程納入建造階段或?qū)⒕S護(hù)階段和拆除階段合并分析。

2. 度量方法。國(guó)外眾多學(xué)者度量建筑物生命周期整體或個(gè)別階段碳排量時(shí)主要采用碳排放系數(shù)法，其計(jì)算原理簡(jiǎn)單、所需數(shù)據(jù)較少、計(jì)算結(jié)果直觀且精讀較高，特別適用于度量單個(gè)建筑生命周期碳排放。但是，建筑的復(fù)雜性、地域性、可復(fù)制性差等特點(diǎn)，給應(yīng)用碳排放系數(shù)法時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集帶來(lái)較多困難。而且，碳排放系數(shù)是社會(huì)平均水平下的統(tǒng)計(jì)平均值，受技術(shù)水平、生產(chǎn)狀況、能源使用情況、工藝過程等因素的影響大，區(qū)域性和時(shí)效性等特點(diǎn)顯著，也是碳排放系數(shù)法受質(zhì)疑的重要原因。目前，國(guó)外使用較廣泛的度量模型如表2所示。

3. 度量工具。近年來(lái)，許多政府、組織機(jī)構(gòu)制定專門度量碳排放的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)體系，如表3中的碳排放通用指標(biāo)。此外，國(guó)際上許多度量建筑物可持續(xù)發(fā)展能力的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)體系將碳排放作為一個(gè)重要因素。譬如表3中英國(guó)的BREEAM，包含二氧化碳排放量、低或零碳技術(shù)等四個(gè)子項(xiàng)的能源類別所占的權(quán)重比達(dá)19%，并建立了材料碳排放因子庫(kù)。日本的CASBEE從建筑環(huán)境效率定義出發(fā)，通過相關(guān)措施降低環(huán)境負(fù)荷所產(chǎn)生的負(fù)面效果并據(jù)此評(píng)估建筑物運(yùn)營(yíng)能耗、可回收建材等項(xiàng)目，從而達(dá)到減少建筑材料生命周期二氧化碳排放的目的。

二、 國(guó)內(nèi)相關(guān)研究進(jìn)展

1. 度量階段。同國(guó)外研究相類似，在度量建筑生命周期碳排放時(shí)，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)建筑物碳排放度量的研究也基本遵循材料生產(chǎn)、建造施工、使用維護(hù)、拆除及材料處置4個(gè)階段的思路，如表4所示。在這四個(gè)大的階段的劃分之下，部分學(xué)者根據(jù)研究重點(diǎn)和計(jì)算方法將部分階段進(jìn)一步細(xì)分，或?qū)⑵渲械牟糠蛛A段加以合并。

2. 度量方法。雖然起步較晚，我國(guó)學(xué)者對(duì)碳排放度量方法的研究也較為深入，只是限于數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)方法等原因，除臺(tái)灣地區(qū)較多地運(yùn)用生產(chǎn)線直接能耗統(tǒng)計(jì)法外，我國(guó)大多數(shù)學(xué)者采用碳排放系數(shù)法，研究熱點(diǎn)如表5所示?？梢妵?guó)內(nèi)研究建筑物碳排放的視野跨度比較大，從建筑單體到住區(qū)，再到與宏觀經(jīng)濟(jì)的關(guān)系。少數(shù)學(xué)者在碳排放系數(shù)法的基礎(chǔ)上開始探索BIM等新興技術(shù)手段在碳排放度量中的應(yīng)用。此外，實(shí)測(cè)法雖然準(zhǔn)確度高，但由于其實(shí)驗(yàn)條件、數(shù)據(jù)分析處理等較為苛刻，在核算建筑物碳排放時(shí)應(yīng)用很少，多數(shù)為鍋爐燃燒過程中廢氣污染物的核算以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、森林生態(tài)系統(tǒng)碳排放量的估算。

3. 度量工具。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)綠色建筑、低碳建筑的研究啟動(dòng)晚很多。自20世紀(jì)90年代后期開始，我國(guó)兩岸三地的相關(guān)組織機(jī)構(gòu)才陸續(xù)制定了一系列碳排放計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，見表6。在這些評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中，作為低碳建筑營(yíng)建和管理的指導(dǎo)性文件，香港和臺(tái)灣的標(biāo)準(zhǔn)在各自區(qū)域內(nèi)有所應(yīng)用。大陸地區(qū)的深圳市率先推出量化規(guī)范，其他標(biāo)準(zhǔn)大多尚未應(yīng)用于實(shí)踐。

三、 結(jié)論及展望

建筑物生命周期碳排放是社會(huì)碳排放總量的重要組成部分，其度量是建筑業(yè)節(jié)能減排、建設(shè)領(lǐng)域碳交易、發(fā)展低碳建筑等活動(dòng)的基礎(chǔ)，也是國(guó)內(nèi)外可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。總結(jié)國(guó)內(nèi)外建筑物生命周期碳排放度量相關(guān)研究，可以發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外通常將建筑物的生命周期劃分為材料生產(chǎn)、建造施工、使用維護(hù)、拆除等四個(gè)階段，多使用碳排放系數(shù)法度量建筑物生命周期碳排放，度量工具的構(gòu)建尚處于百家爭(zhēng)鳴階段。相對(duì)我國(guó)而言，國(guó)外在建筑物生命周期碳排放度量方面的研究起步早，已從提出碳排放度量的理論方法轉(zhuǎn)為構(gòu)建碳排放度量的工具軟件，度量的建筑類型、規(guī)模等也逐步擴(kuò)展，碳排放因子庫(kù)的構(gòu)建取得積極進(jìn)展。

對(duì)比國(guó)內(nèi)外度量建筑物生命周期碳排放的研究進(jìn)展，可知我國(guó)建筑物生命周期碳排放度量尚處于起步階段，建議未來(lái)的研究方向包括：

（1）加強(qiáng)政府、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、學(xué)者們之間的研究協(xié)作，針對(duì)不同的評(píng)價(jià)目的和階段，統(tǒng)一建筑物碳排量測(cè)算階段及測(cè)算邊界，避免重復(fù)計(jì)算或遺漏。

（2）將可持續(xù)、可循環(huán)的思想應(yīng)用在建筑物生命周期的每一個(gè)環(huán)節(jié)，充分考慮建筑物生命周期中的直接、間接碳排放以及碳匯效應(yīng)。

（3）借鑒美國(guó)、英國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)，通過激勵(lì)建筑材料生產(chǎn)企業(yè)測(cè)算并標(biāo)注材料碳排放系數(shù)等手段，建立健全我國(guó)建筑物碳排放因子數(shù)據(jù)庫(kù)。

（4）融合BIM等新興技術(shù)，以及建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)軟件、能耗分析軟件等，分別度量建筑物生命周期各階段的碳排放度量，建立智能化度量建筑物生命周期碳排放的集成平臺(tái)。

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基金項(xiàng)目：高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金（項(xiàng)目號(hào)：20120092120019）。

作者簡(jiǎn)介：李德智，東南大學(xué)土木工程學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師，東南大學(xué)博士，美國(guó)馬里蘭大學(xué)訪問學(xué)者（博士后）；崔鵬，東南大學(xué)土木工程學(xué)院碩士生；歐曉星，東南大學(xué)土木工程學(xué)院講師、博士生。

收稿日期：2014-05-13。