張肖,付裕
摘 要:在“雙碳”目標(biāo)的大背景下,結(jié)合建筑行業(yè)的特點(diǎn),基于建筑全生命周期碳排放視角,從生產(chǎn)階段、規(guī)劃階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段、運(yùn)行階段探討了建筑業(yè)節(jié)能減排的具體措施,以期為建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供一些思路。
關(guān)鍵詞:建筑業(yè);全生命周期;減碳措施
1 前言
2020年9月,習(xí)總書(shū)記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上發(fā)表重要講話,向全球做出重要承諾:中國(guó)力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到碳排放峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。建筑業(yè)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要領(lǐng)域,《中國(guó)建筑能耗與碳排放研究報(bào)告(2021)》指出,2019年,我國(guó)建筑的全生命期能耗量為22.33 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,全過(guò)程的碳排放量為 49.97億噸CO2,占全國(guó)碳排放總量的 49.97%。由此可見(jiàn),在我國(guó)的碳排放總量中,建筑業(yè)的碳排放量占據(jù)著相當(dāng)高的比重,在“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)下,我國(guó)能否如期實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)際社會(huì)的承諾,建筑行業(yè)的節(jié)能減排效果直接影響著我國(guó)是否能夠兌現(xiàn)對(duì)國(guó)際社會(huì)的承諾。
當(dāng)前,眾多學(xué)者對(duì)如何減少我國(guó)建筑業(yè)碳排放進(jìn)行了探究,張凱等[1]分析了綠色建筑存在的現(xiàn)實(shí)困境后,從宏觀政策角度提出建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的建議;劉妍妍等[2]采用文獻(xiàn)研究法與問(wèn)卷調(diào)查法,分析了建筑業(yè)中各產(chǎn)業(yè)板塊在節(jié)能減排中發(fā)揮的主要作用,探索了建筑業(yè)實(shí)施綠色建造的主要路徑;李錚[3]從政策體系構(gòu)建、提供科技支撐、落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化三個(gè)角度提出建筑業(yè)落實(shí)“雙碳”戰(zhàn)略的建議;蒲云輝[4]對(duì)建筑業(yè)能耗和碳排放量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)建筑材料生產(chǎn)運(yùn)輸和運(yùn)營(yíng)階段是控制建筑碳排放量的關(guān)鍵階段;陸菊春[5]等從多利益主體視角出發(fā),構(gòu)建包括建筑企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)和消費(fèi)者在內(nèi)的三方博弈模型,分別從建筑企業(yè)自身的技術(shù)創(chuàng)新水平、低碳交易市場(chǎng)機(jī)制和政府監(jiān)管等方面提出促進(jìn)建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的建議。
綜合來(lái)看,目前國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)建筑行業(yè)低碳發(fā)展的研究處于高熱階段,基于現(xiàn)有研究,本文從全壽命周期視角出發(fā),分析不同階段節(jié)能減排的措施,以期為建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供一些思路。
2全生命周期節(jié)能減排的重要性
建筑的全壽命周期包括: 建筑材料的生產(chǎn)及運(yùn)輸、施工、運(yùn)行維護(hù)、拆除以及再利用等階段。建筑全生命周期碳排放量是指建筑在全生命周期內(nèi)排放的所有溫室氣體的總和,其中二氧化碳量(約73%)占主要成分,其它主要包括甲烷、一氧化二氮、鹵烴、一氧化碳等。建筑的碳排放量主要包括兩大種類:隱含碳排放量和運(yùn)行碳排放量。其中隱含碳排放量是指建材生產(chǎn)、運(yùn)輸和施工階段,以及對(duì)建筑實(shí)施改造和拆除階段的碳排放量。運(yùn)行碳排放量主要包括: 建筑在供熱、供冷、通風(fēng)和照明等過(guò)程中的環(huán)境能耗; 滿足日常生產(chǎn)生活所需的公用設(shè)施能耗,如電梯、供水、生活熱水、供配電等; 功能性能耗,包括建筑內(nèi)的電器、信息系統(tǒng)、辦公設(shè)備、電動(dòng)車充電等 [6]。
在建筑物排放足跡中,建筑全壽命周期碳排放量主要集中在建筑運(yùn)營(yíng)階段和建材的生產(chǎn)運(yùn)輸階段,施工建造階段的碳排放量較少。以2020年為例,2020年全國(guó)建筑與建造的碳排放量為50.8億tCO2,占全國(guó)碳排放總量的50.9%。其中,建材生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕繛?8.2億tCO2,占全國(guó)碳排放總量的 28% ; 建筑施工階段的碳排放為1.0億tCO2,占全國(guó)碳排放總量的1.0%;運(yùn)行階段的碳排放量為 21.6億tCO2,占全國(guó)碳排放總量的21.7%。
基于建筑業(yè)的行業(yè)特性,建筑材料的生產(chǎn)和運(yùn)輸對(duì)全生命周期的減碳起到重要影響;基于低碳發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí)視角,施工過(guò)程的低碳化聯(lián)系著建筑材料的生產(chǎn)運(yùn)輸和建筑的運(yùn)行,施工階段的綠色建造對(duì)建筑業(yè)的低碳發(fā)展具有決定性作用;基于能耗視角來(lái)看,建筑物運(yùn)行階段的減碳空間巨大?;诖?,本文以建筑全生命周期碳排放特點(diǎn)為契機(jī),分階段探索建筑行業(yè)節(jié)能減排對(duì)策,以期為建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供一些思路。
3建筑各階段碳排放量主要影響因素
3.1建筑材料的生產(chǎn)和運(yùn)輸階段
一方面,建筑材料的消耗量對(duì)于建筑業(yè)總碳排放量有著重要的影響,根據(jù)《2022中國(guó)建筑能耗與碳排放研究報(bào)告》顯示,建筑材料生產(chǎn)階段的碳排放占全國(guó)碳排放總量的28.2%。降低建材行業(yè)的碳排放對(duì)推動(dòng)建筑業(yè)低碳發(fā)展具有重要的影響,故而要加大對(duì)節(jié)能材料的利用,降低高排放材料的消耗量;另一方面,建筑產(chǎn)品運(yùn)輸中的碳排放同樣不可忽視,根據(jù)測(cè)算,選用鐵路和水運(yùn)的大運(yùn)載量的建筑材料運(yùn)輸方式的碳排放要遠(yuǎn)低于目前常用的公路運(yùn)輸方式。此外,要應(yīng)勢(shì)大力推進(jìn)新能源和清潔能源等運(yùn)輸工具。
3.2建筑施工階段
由于施工建造是受到多種因素影響的復(fù)雜動(dòng)態(tài)過(guò)程,開(kāi)挖回填、土方運(yùn)輸、材料加工、施工建造、監(jiān)督管理等方方面面都會(huì)給施工過(guò)程帶來(lái)影響,因此,合理高效的施工組織能有效減少浪費(fèi),從而降低碳排放。雖然建造階段的碳排放量相對(duì)較少,但從低碳發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí)特點(diǎn)來(lái)看,推進(jìn)綠色生產(chǎn)和建造涉及建筑設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程產(chǎn)業(yè)鏈,因此建造階段的綠色建造力度,對(duì)綠色建材的應(yīng)用、推進(jìn)技術(shù)革新和升級(jí)換代、推動(dòng)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變效果直接影響著全產(chǎn)業(yè)鏈“碳減排”效果。
3.3在建筑運(yùn)行階段
從能耗角度來(lái)看,建筑運(yùn)行階段的減碳空間巨大,該階段的能源消耗量是節(jié)能減排的關(guān)鍵。主要包括直接使用的化石能源帶來(lái)的碳排放以及消費(fèi)的電力和熱力兩大二次能源帶來(lái)的碳排放等。調(diào)整能源結(jié)構(gòu),提高建筑“產(chǎn)能”能力,推動(dòng)建筑的全領(lǐng)域電氣化及能源系統(tǒng)脫碳是建筑運(yùn)行階段減碳的重點(diǎn)。
3.4建筑拆除階段
竣工面積的大小與碳排放有著密切的聯(lián)系,竣工面積能反映當(dāng)年的建筑業(yè)產(chǎn)能數(shù)量,進(jìn)而反映出當(dāng)年的建筑業(yè)能耗及碳排放量情況。我國(guó)的人均建筑面積已接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平,現(xiàn)存建筑將占社會(huì)建筑總量的86%以上,建筑業(yè)進(jìn)入存量發(fā)展階段。因此發(fā)展建筑維修和延壽技術(shù),增加建筑維修與功能提升的比例,是控制建筑能耗與排放的重要方法。
4建筑全生命周期減碳措施
建筑領(lǐng)域的碳減排需要貫徹綠色低碳的發(fā)展理念,從建筑全生命期的各環(huán)節(jié)入手,采取節(jié)能減碳措施,實(shí)現(xiàn)全過(guò)程減碳。
4.1以建材為抓手,合理選用施工材料
建筑領(lǐng)域脫碳的路徑之一是建筑材料低碳化,從生產(chǎn)和建筑設(shè)計(jì)入手,開(kāi)發(fā)更為綠色環(huán)保的新型低碳建材,實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)。一方面對(duì)建材生產(chǎn)工藝進(jìn)行改善,利用新興技術(shù),降低建材生產(chǎn)過(guò)程能耗;另一方面開(kāi)發(fā)低碳建材,將碳排放強(qiáng)度作為認(rèn)定綠色建材的關(guān)鍵性指標(biāo),發(fā)展擁有固碳能力的建筑材料,包括以CO2作為生產(chǎn)原料的建材,或者能夠吸附CO2的建材。此外,在選用和運(yùn)輸建筑材料中,要努力做到“就地取材”,從工程所在地購(gòu)置建筑材料,盡量降低施工材料在運(yùn)輸中的能耗和碳排放量。同時(shí),與以往的建筑形式相比,裝配式建筑在建材使用、施工操作中都更為節(jié)能高效,因此,要提高對(duì)裝配式建筑的推廣應(yīng)用,為建筑業(yè)的節(jié)能減碳提供支持。
4.2以施工為重點(diǎn),推進(jìn)低碳建筑施工
4.2.1樹(shù)立低碳施工理念
低碳施工首先要培養(yǎng)施工人員的低碳施工意識(shí),增強(qiáng)施工人員的技術(shù)操作能力,提高建筑工程施工效率與質(zhì)量。首先,通過(guò)定期的教育培訓(xùn),向從業(yè)人員傳輸?shù)吞际┕さ睦砟詈椭匾?,幫助從業(yè)人員從意識(shí)層面肯定低碳施工的必要性和緊迫性。只有當(dāng)全體施工人員都能夠正確地認(rèn)識(shí)并執(zhí)行低碳施工時(shí),才能肩負(fù)起低碳建筑施工的質(zhì)量控制重?fù)?dān),并且起到積極的促進(jìn)作用。其次,對(duì)施工人員的培訓(xùn)要注重方式方法,逐步加深,從基礎(chǔ)理論方面開(kāi)始,循序漸進(jìn)地向其講解低碳施工技術(shù)以及注意事項(xiàng)。最后,建筑企業(yè)可以通過(guò)完善相關(guān)管理制度,將低碳施工納入考核,制定完善的獎(jiǎng)懲機(jī)制,并根據(jù)作業(yè)人員的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行相應(yīng)的獎(jiǎng)懲,做到人人重環(huán)保,人人追求低碳目標(biāo)的全員參與的良好環(huán)境。
4.2.2制定低碳施工質(zhì)量控制計(jì)劃
要充分考慮到工程實(shí)際、項(xiàng)目特點(diǎn)以及施工企業(yè)、建設(shè)單位等各方面的實(shí)際情況來(lái)制定科學(xué)合理的低碳施工質(zhì)量控制計(jì)劃,并將其下發(fā)給各參與單位,做好施工前的準(zhǔn)備工作。主要包括低碳施工的目標(biāo)的確定、低碳施工方案的編制、低碳施工的安全可行性分析等,為現(xiàn)場(chǎng)的低碳建設(shè)實(shí)施做好制度和方案的支持。
4.2.3加強(qiáng)低碳施工監(jiān)督管理
要實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑能耗、節(jié)能和環(huán)境污染等方面的低碳發(fā)展控制要點(diǎn)的監(jiān)督管理,就要求相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)督人員具有低碳施工的先進(jìn)理念和較高的業(yè)務(wù)能力,編制科學(xué)合理的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督工作計(jì)劃,采用科學(xué)有效的現(xiàn)場(chǎng)管理手段。首先,質(zhì)量監(jiān)督人員要結(jié)合項(xiàng)目圖紙等資料對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的材料進(jìn)行全面的抽檢,一方面確保建材的規(guī)格和型號(hào)能滿足項(xiàng)目施工要求,另一方面確保選用的建材能滿足低碳環(huán)保要求;其次,質(zhì)量監(jiān)督人員要對(duì)已經(jīng)建好的工程進(jìn)行檢驗(yàn),確認(rèn)所采用的材料和各種結(jié)構(gòu)配件滿足節(jié)能環(huán)保要求。此外,質(zhì)量監(jiān)督人員要對(duì)項(xiàng)目建設(shè)中采用的低碳施工技術(shù)進(jìn)行抽查,確認(rèn)采用的技術(shù)能夠發(fā)揮低碳施工效果。
4.3以運(yùn)營(yíng)為抓手,提高建筑運(yùn)行效率
轉(zhuǎn)變“重建設(shè)輕運(yùn)營(yíng)”的觀念,提高新建建筑的運(yùn)行效率,降低運(yùn)營(yíng)階段的能源消耗是實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展有效措施。一方面,充分利用相關(guān)學(xué)者的先進(jìn)研究成果大力推進(jìn)低碳建筑的發(fā)展,推進(jìn)裝配式、鋼結(jié)構(gòu)等新型的節(jié)能環(huán)保建筑模式的發(fā)展;另一方面,通過(guò)完善低碳建筑的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),加強(qiáng)發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù),注重低碳節(jié)能建筑的構(gòu)造設(shè)計(jì),降低建筑運(yùn)營(yíng)中對(duì)供暖、空調(diào)、照明和通風(fēng)系統(tǒng)能耗,減少不必要的能源損耗和浪費(fèi)。同時(shí),利用大數(shù)據(jù)等技術(shù)分析出碳排放量影響較大的產(chǎn)業(yè),通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),減少既有建筑運(yùn)營(yíng)過(guò)程的碳排放。
4.4告別大拆大建,延壽修復(fù)和節(jié)能改造勢(shì)在必行
通過(guò)提升現(xiàn)有建筑的能源使用效率,從而擴(kuò)大建筑節(jié)能范圍。如注重對(duì)老舊小區(qū)的維護(hù)可以適當(dāng)延長(zhǎng)建筑壽命從而降低建筑拆除數(shù)量??梢酝ㄟ^(guò)大力推進(jìn)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)的節(jié)能改造,利用現(xiàn)有的建筑節(jié)能方法和技術(shù),加強(qiáng)對(duì)老舊小區(qū)的節(jié)能改造,降低老舊小區(qū)能耗,并提高老舊小區(qū)能源使用中的安全性,減少住房空置,助力建筑業(yè)低碳發(fā)展。
5結(jié)論
建筑業(yè)作為能耗和碳排放大戶,目前尚處于低碳轉(zhuǎn)型的初步探索階段,要想實(shí)現(xiàn)綠色建造和可持續(xù)發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走,需要社會(huì)各界多方協(xié)同共治,不斷增強(qiáng)市場(chǎng)多方參與主體對(duì)建筑業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重視度和協(xié)同度,通過(guò)全社會(huì)共同努力來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)。
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