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第3章建筑工程碳排放Carbonemissionsfromconstruction課程思政應(yīng)對(duì)氣候變化:新理念為全球氣候治理貢獻(xiàn)中國(guó)智慧地球是人類(lèi)唯一賴以生存的家園,面對(duì)全球氣候挑戰(zhàn),人類(lèi)是一榮俱榮、一損俱損的命運(yùn)共同體,沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家能獨(dú)善其身。近年來(lái),氣候變化、生物多樣性喪失、荒漠化加劇、極端氣候事件頻發(fā),給人類(lèi)生存和發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào),面對(duì)全球環(huán)境治理前所未有的困難,國(guó)際社會(huì)要以前所未有的雄心和行動(dòng),勇于擔(dān)當(dāng),勠力同心,共同構(gòu)建人與自然生命共同體。2021年,國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)布《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的政策與行動(dòng)》白皮書(shū)(以下簡(jiǎn)稱白皮書(shū))。白皮書(shū)從中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化新理念、實(shí)施積極應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家戰(zhàn)略、中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化發(fā)生歷史性變化、共建公平合理合作共贏的全球氣候治理體系等方面,詳細(xì)介紹了中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的進(jìn)展,全面分享了中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和,是以習(xí)近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌國(guó)內(nèi)國(guó)際兩個(gè)大局,經(jīng)過(guò)深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策,是著力解決資源環(huán)境約束突出問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的必然選擇,是構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的莊嚴(yán)承諾,彰顯了我國(guó)積極應(yīng)對(duì)氣候變化、走綠色低碳發(fā)展道路的堅(jiān)定決心,體現(xiàn)了我國(guó)主動(dòng)承擔(dān)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)際責(zé)任、推動(dòng)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的擔(dān)當(dāng)。我國(guó)作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家,將完成全球最高碳排放強(qiáng)度降幅,用全球歷史上最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)從碳達(dá)峰到碳中和。推動(dòng)減污降碳協(xié)同增效,有利于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型,助推高質(zhì)量發(fā)展;有利于減緩氣候變化帶來(lái)的不利影響,減少對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)造成的損失;有利于推動(dòng)污染源頭治理,實(shí)現(xiàn)降碳與污染物減排、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量協(xié)同增效;有利于促進(jìn)生物多樣性保護(hù),提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。章節(jié)引言當(dāng)前,全球面臨環(huán)境治理與氣候變化的嚴(yán)峻形勢(shì),加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí),更嚴(yán)格控制人類(lèi)生產(chǎn)與活動(dòng)所帶來(lái)的溫室氣體排放量,降低或減緩溫室效應(yīng),已成為21世紀(jì)全人類(lèi)共同面對(duì)的最為重要的生態(tài)環(huán)境與科學(xué)技術(shù)問(wèn)題之一。我國(guó)提出“二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的重大戰(zhàn)略目標(biāo)以來(lái),節(jié)能降碳行動(dòng)已快速融入國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活的各方面。建筑材料的生產(chǎn)、建筑施工建造、建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)及建筑拆除處置等全生命周期過(guò)程中產(chǎn)生了大量的二氧化碳溫室氣體排放,推進(jìn)建筑業(yè)節(jié)能減排對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)乃至全球雙碳目標(biāo)具有重要的意義。建筑碳排放計(jì)算方法第三節(jié)建筑業(yè)雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)第四節(jié)目錄Contents本章重點(diǎn)雙碳目標(biāo)全生命周期評(píng)價(jià)內(nèi)涵和特點(diǎn)全生命周期評(píng)價(jià)的程序碳排放計(jì)算理論第二節(jié)碳達(dá)峰與碳中和第一節(jié)本章難點(diǎn)建筑碳排放的計(jì)算方法模型擴(kuò)展校正和不確定分析建筑碳排放的測(cè)算第一節(jié)碳達(dá)峰與碳中和

氣候變化在全球范圍內(nèi)造成了規(guī)??涨暗挠绊懀瑯O端天氣為我們的日常生產(chǎn)生活帶來(lái)了諸多不便,天氣模式的改變導(dǎo)致糧食生產(chǎn)面臨威脅,海平面上升造成發(fā)生災(zāi)難性洪災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)不斷增加,臨海城市和國(guó)家面臨巨大生存危機(jī),全球生態(tài)平衡時(shí)刻遭到破壞。而這些是人類(lèi)活動(dòng)所造成的溫室氣體導(dǎo)致的嚴(yán)重后果,溫室氣體本來(lái)可以阻擋部分太陽(yáng)光反射回太空,使地球保持在一個(gè)適合生物居住的溫度下,這對(duì)人類(lèi)以及其他數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的物種生存至關(guān)重要。因此,控制二氧化碳排放總量,增加碳匯能力,實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)平衡,提出和實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)對(duì)于應(yīng)對(duì)全球氣候變化具有重要意義。1碳達(dá)峰與碳中和

“碳達(dá)峰”指二氧化碳排放量在某一年達(dá)到了最大值,之后進(jìn)入下降階段;“碳中和”則指一段時(shí)間內(nèi),特定組織或整個(gè)社會(huì)活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳,通過(guò)植樹(shù)造林、海洋吸收、工程封存等自然、人為手段被吸收和抵消掉,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)活動(dòng)二氧化碳相對(duì)“零排放”?!疤歼_(dá)峰”和“碳中和”發(fā)展目標(biāo)順應(yīng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求,有利于構(gòu)建綠色低碳可持續(xù)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,助推綠色生產(chǎn)方式和生活方式,實(shí)現(xiàn)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。圖3-1碳中和來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)。第二節(jié)碳排放計(jì)算理論2全生命周期評(píng)價(jià)程序31生命周期評(píng)價(jià)內(nèi)涵和特點(diǎn)生命周期評(píng)價(jià)與碳排放1生命周期評(píng)價(jià)內(nèi)涵和特點(diǎn)國(guó)際環(huán)境毒理學(xué)與環(huán)境和化學(xué)學(xué)會(huì)國(guó)際環(huán)境毒理學(xué)與環(huán)境和化學(xué)學(xué)會(huì)對(duì)生命周期評(píng)價(jià)(LifeCycleAssessment,LCA)的定義為:全生命周期評(píng)價(jià)是一種通過(guò)對(duì)產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝及活動(dòng)的物質(zhì)、能量的利用及造成的環(huán)境排放進(jìn)行量化和識(shí)別而進(jìn)行環(huán)境負(fù)荷評(píng)價(jià)的過(guò)程;是對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象能量和物質(zhì)消耗及環(huán)境排放進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)的過(guò)程。全生命周期評(píng)價(jià)包括產(chǎn)品、工藝過(guò)程或活動(dòng)的整個(gè)生命周期,即原材料的開(kāi)采、加工,產(chǎn)品制造、運(yùn)輸和分配,使用、重新利用、維持,循環(huán)以及最終處理。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)對(duì)LCA的定義為:全生命周期評(píng)價(jià)是對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)整個(gè)全生命周期的輸入、輸出及潛在環(huán)境影響的匯集和評(píng)價(jià)。1生命周期評(píng)價(jià)內(nèi)涵和特點(diǎn)根據(jù)上述的定義和內(nèi)涵,生命周期評(píng)價(jià)具有以下特點(diǎn):01LCA以環(huán)境為焦點(diǎn),關(guān)注產(chǎn)品系統(tǒng)中的環(huán)境因素與環(huán)境影響,通常不考經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素及其影響。但LCA方法具備高度的開(kāi)放性與靈活性,可通過(guò)與其他方法工具相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)更廣泛的評(píng)價(jià)。聚焦性02LCA是一種反復(fù)的技術(shù),其每個(gè)階段都使用其他階段的成果。在每個(gè)階段中及各階段之間應(yīng)用這種反復(fù)的方法將使研究工作和結(jié)果報(bào)告具有全面性與一致性。反復(fù)性03對(duì)研究對(duì)象的評(píng)價(jià)范圍必須是一個(gè)完整的過(guò)程,將其看作整體系統(tǒng),保證系統(tǒng)內(nèi)的組成和流程是全部被識(shí)別并正確表達(dá)的,盡量做到不缺少任何環(huán)節(jié)。整體性04產(chǎn)品評(píng)價(jià)范圍形成的系統(tǒng)內(nèi)部,其各組成和過(guò)程之間必須存在密切的相互關(guān)聯(lián)及相互制約關(guān)系。關(guān)聯(lián)性05需根據(jù)研究對(duì)象在不同階段的環(huán)境影響特征表現(xiàn),具體分析各階段的資源、能源消耗及環(huán)境負(fù)荷的特點(diǎn)和關(guān)鍵路徑。結(jié)構(gòu)性06充分考慮研究對(duì)象及其生產(chǎn)工藝流程等的特征變化,使用適宜的、合理的量化與分析研究方法,動(dòng)態(tài)調(diào)整評(píng)價(jià)過(guò)程中的思路和方法。動(dòng)態(tài)性LCA是一種以量化指標(biāo)計(jì)算為基礎(chǔ)的評(píng)價(jià)方法。07定量化2全生命周期評(píng)價(jià)程序

圖3-2ISO生命周期評(píng)價(jià)技術(shù)框架來(lái)源:自繪。

ISO14040將全生命周期評(píng)價(jià)分為互相聯(lián)系的、不斷重復(fù)進(jìn)行的四個(gè)步驟:目的和范圍的確定;清單分析;影響評(píng)價(jià)和結(jié)果解釋,如圖3-2所示。2全生命周期評(píng)價(jià)程序定義目的等邊界系統(tǒng)。目的和范圍的確定評(píng)價(jià)可能的環(huán)境影響,并估算模擬系統(tǒng)所需的物質(zhì)屋子消耗,這個(gè)過(guò)程包括3個(gè)最關(guān)鍵的過(guò)程,即影響類(lèi)別的選取、全生命周期清單的分類(lèi)以及類(lèi)別因子建模。影響評(píng)估表示最嚴(yán)重的問(wèn)題,依據(jù)全生命周期分析結(jié)果作為結(jié)論并提供改進(jìn)意見(jiàn)。結(jié)果解釋收集每個(gè)單元進(jìn)程的相關(guān)數(shù)據(jù),如能耗以及物資流輸入輸出,向外部環(huán)境(水、土地以及大氣)的排放物,從而建立全生命周期清單。清單分析3生命周期評(píng)價(jià)與碳排放

近年來(lái),隨著對(duì)氣候變化問(wèn)題的高度重視,生命周期評(píng)價(jià)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于碳排放與能耗等的計(jì)算分析中。從全生命周期角度系統(tǒng)、全面地分析這些產(chǎn)品系統(tǒng)的碳排放與影響因素,對(duì)實(shí)現(xiàn)全社會(huì)、全行業(yè)節(jié)能減排具有重要的意義。目前,全球共有十多個(gè)著名的全生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)軟件,如SimaPro,GaBi,e-Balance,JEMAI-LCAPro等。此外,中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心開(kāi)發(fā)了CAS-RCEES數(shù)據(jù)庫(kù),四川大學(xué)和億科環(huán)境科技合作開(kāi)發(fā)了中國(guó)生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)(ChineseLifeCycleDatabase,CLCD)。這些數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)為生命周期評(píng)價(jià)碳排放工作的開(kāi)展提供了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。第三節(jié)建筑碳排放計(jì)算方法13建筑碳排放目標(biāo)的計(jì)算范圍計(jì)算模型擴(kuò)展與實(shí)時(shí)校正2基于過(guò)程的建筑碳排放計(jì)算方法4建筑碳排放計(jì)算的不確定性

建筑碳排放的量化計(jì)算分析對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織編制了《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》(GB55015-2021)。在該規(guī)范中,已明確將建筑碳排放計(jì)算作為強(qiáng)制要求,并規(guī)定新建的居住和公共建筑碳排放強(qiáng)度應(yīng)分別在2016年執(zhí)行的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上平均降低40%。1建筑碳排放目標(biāo)的計(jì)算范圍01020304建筑碳排放計(jì)算的目標(biāo)對(duì)象為單棟建筑或建筑群。建筑碳排放計(jì)算方法既要適用于建筑設(shè)計(jì)階段對(duì)碳排放水平的估計(jì),又要適用于建筑物建造完成及運(yùn)行過(guò)程中對(duì)實(shí)際碳排放水平的核算。建筑碳排放計(jì)算應(yīng)根據(jù)不同需求按階段計(jì)算,并將分段計(jì)算結(jié)果累計(jì)為建筑全生命周期碳排放。建筑碳排放計(jì)算應(yīng)包含《IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》中列出的各類(lèi)溫室氣體。

建筑碳排放計(jì)算基本目標(biāo)是厘清建筑生命周期中碳排放的主要來(lái)源,掌握各階段的碳排放水平、特征、分析建筑碳減排的潛力與措施。建筑碳排放指的是建筑物在整個(gè)生命周期內(nèi)由于使用資源、能源而產(chǎn)生的直接或間接溫室氣體的排放綜合,以二氧化碳當(dāng)量表示。建筑碳匯指的是在劃定的建筑項(xiàng)目范圍內(nèi),綠化、制備等從空氣中吸收及儲(chǔ)存的二氧化碳量?!督ㄖ寂欧庞?jì)算標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51366-2019),對(duì)碳排放計(jì)算有以下基本要求:1建筑碳排放目標(biāo)的計(jì)算范圍

其中,碳排放預(yù)算指的是規(guī)劃及設(shè)計(jì)階段中對(duì)建筑物未來(lái)碳排放量所做的預(yù)測(cè)與計(jì)劃。碳排放核算指的是建造完成及運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)建筑物實(shí)際已產(chǎn)生碳排放量的計(jì)量與分析。

根據(jù)計(jì)算目標(biāo)的不同,建筑破排放量常以“整座建筑”“面積”等作為功能單位。且來(lái)說(shuō),當(dāng)估計(jì)或核算一幢建筑的碳排放總量時(shí),宜采用整座建筑作為功能單位;而當(dāng)評(píng)估筑物碳排放強(qiáng)度與減排潛力,對(duì)比分析不同設(shè)計(jì)方法、不同技術(shù)方案的碳排放水平時(shí),直用面積等作為功能單位。

目前建筑生命周期碳排放計(jì)算時(shí),不可能完整考慮碳排放的源與匯。因此,需要在碳排放計(jì)算之前對(duì)系統(tǒng)邊界做合理、可靠的簡(jiǎn)化與決策。1建筑碳排放目標(biāo)的計(jì)算范圍首先原材料被開(kāi)采并運(yùn)輸?shù)讲牧仙a(chǎn)廠,然后工廠進(jìn)行材料的生產(chǎn)與加工,完成養(yǎng)護(hù)、貯存與包裝等工作,并將工廠生產(chǎn)的材料與構(gòu)件運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng);對(duì)于裝配式建筑,這一階段還會(huì)在工廠中完成預(yù)制構(gòu)件的制作。該階段主要的產(chǎn)品流為原材料、能源的輸人及材料、構(gòu)件的輸出。值得注意的是,鋼材、水泥、木材、玻璃等材料生產(chǎn)的碳排放在相應(yīng)的生產(chǎn)、加工及運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中產(chǎn)生,并不是在建筑物現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生,而是由于消耗了材料間接計(jì)入了這些材料的生產(chǎn)及運(yùn)輸碳排放,因此,從消費(fèi)者視角生產(chǎn)階段的碳排放對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)屬于間接碳排放。1生產(chǎn)階段將運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)的材料與構(gòu)件,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)加工施工安裝等工程作業(yè),建設(shè)形成建筑物。在這一階段中,除各類(lèi)復(fù)雜施工工藝(如混凝土澆筑、鋼筋加工、起重吊裝)的能源及服務(wù)使用外,臨時(shí)照明、生活辦公等用能也不可忽略。該階段主要的產(chǎn)品流為材料、構(gòu)件、能源及服務(wù)的輸人,以及建筑物與施工廢棄物的輸出。2建造階段1建筑碳排放目標(biāo)的計(jì)算范圍包括建筑日常使用及建筑的維修、維護(hù)和改造等過(guò)程,是建筑生命周期中持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的階段。建筑日常使用一般涵蓋建筑運(yùn)行所需的供電、照明、采暖、制冷、通風(fēng)、熱水、電梯等系統(tǒng),以及業(yè)主的其他用能活動(dòng)(如辦公及家用電器設(shè)備、炊事活動(dòng));而維修、維護(hù)和改造既包含維持建筑功能與可靠性要求的“小修小改”,又包括功能與可靠性增強(qiáng)所需的“大修大改”。此外,運(yùn)行階段還應(yīng)考慮可再生能源利用的減碳量與建筑碳匯系統(tǒng)的固碳量。該階段的主要產(chǎn)品流為能源及維修、維護(hù)材料建筑工程碳排放計(jì)量的輸入,以及日常使用、維修維護(hù)過(guò)程的廢棄物輸出。3運(yùn)行階段建筑物被拆除并進(jìn)行大件的破碎,將拆除廢棄運(yùn)輸至指定位置后,進(jìn)行建筑場(chǎng)地的平整,而廢棄物被進(jìn)一步分揀,其中可回收材料用于加工、再利用,不可回收的材料被填埋或焚燒處理。該階段主要產(chǎn)品流為能源、服務(wù)的輸入,以及建筑廢棄物和再生資源的輸出。4處置階段2基于過(guò)程的建筑碳排放計(jì)算方法

建筑全生命碳排放的計(jì)算,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)邊界和清單數(shù)據(jù)合理選擇計(jì)算方法?!督ㄖ寂欧庞?jì)算標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51366-2019)采用基于過(guò)程的生命周期評(píng)價(jià)方法建立了建立碳排放計(jì)算的基本框架,可用于工程項(xiàng)目碳排放的一般分析。根據(jù)建筑生命周期的四個(gè)階段,建筑生命周期碳排放的總量包括生產(chǎn)階段的碳排放量、建造階段的碳排放量、運(yùn)行階段的排放量和處置階段的碳排放量。單擊此處輸入你的正文,文字是您思想的提煉,為了最終演示發(fā)布的良好效果。01生產(chǎn)階段的碳排放指的是原材料開(kāi)采和獲取過(guò)程中的碳排放,為材料在生產(chǎn)過(guò)程與運(yùn)輸過(guò)程中碳排放量之和。單擊此處輸入你的正文,文字是您思想的提煉,為了最終演示發(fā)布的良好效果。02建造階段的碳排放量為現(xiàn)場(chǎng)能源利用和施工廢棄物運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕恐?。單擊此處輸入你的正文,文字是您思想的提煉,為了最終演示發(fā)布的良好效果。03運(yùn)行階段的碳排放量為建筑水電系統(tǒng)、業(yè)主的其他用能活動(dòng),以及維護(hù)維修、加固改造的碳排放量之和,并扣除可再生能源系統(tǒng)的能源替代減碳量與建筑碳匯系統(tǒng)的固碳量。單擊此處輸入你的正文,文字是您思想的提煉,為了最終演示發(fā)布的良好效果。04處置階段的碳排放量應(yīng)為拆除現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)與廢棄物運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕恐汀?計(jì)算模型擴(kuò)展與實(shí)時(shí)校正(1)混合式計(jì)算方法

在上述建筑生命周期主要階段與過(guò)程的碳排放計(jì)算,但受限于基于過(guò)程的生命周期評(píng)價(jià)方法自身特點(diǎn),用于建筑碳排放計(jì)算時(shí)仍有一定不足。首先,國(guó)內(nèi)尚未全面開(kāi)展各類(lèi)工業(yè)產(chǎn)品的碳排放因子核算工作,部分常用材料(如有機(jī)溶劑、膠黏劑等)、多數(shù)建筑設(shè)備,以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)服務(wù)(如機(jī)械維修)的碳排放因子均難以獲得。若在建筑碳排放核算中忽略這些內(nèi)容,將影響系統(tǒng)邊界的完備性,引起顯著的計(jì)算誤差。為此,需要在基于過(guò)程的計(jì)算方法基礎(chǔ)上,利用投入產(chǎn)出分析方法,根據(jù)產(chǎn)品(服務(wù))的貨幣價(jià)值與隱含碳排放量之間的關(guān)系實(shí)現(xiàn)估算。計(jì)算模型擴(kuò)展與實(shí)時(shí)校正對(duì)于短期作用,需結(jié)合全社會(huì)及建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì),合理確定建筑行業(yè)碳排放峰值及達(dá)峰時(shí)間。對(duì)于長(zhǎng)期作用,目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者正在研究并采用動(dòng)態(tài)生命周期評(píng)價(jià)理論。對(duì)于能效作用,應(yīng)結(jié)合我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和的技術(shù)路徑,可再生能源的發(fā)展與利用現(xiàn)狀等,考慮對(duì)未來(lái)能源(特別是電力)碳排放因子的合理取值或折減。3(2)碳排放的時(shí)效特征與修正

時(shí)效特征對(duì)建筑生命周期碳排放的計(jì)算與減排策略分析具有重要影響。碳排放的時(shí)效特征可以從以下三個(gè)方面理解:01生產(chǎn)與建造階段的碳排放存在短期集中釋放效應(yīng),需避免大氣中的溫室體含量突破一定閾值,造成不可逆的氣候變化,使得后續(xù)減排措施、技術(shù)的應(yīng)用無(wú)效化。短期作用02碳排放產(chǎn)生的溫室效應(yīng)存在時(shí)間上的累計(jì)作用效果,建筑生命周期前期生成的碳排放,其累計(jì)溫室效應(yīng)更為顯著。長(zhǎng)期作用03建筑運(yùn)行階段碳排放受未來(lái)能源生產(chǎn)、使用效率提升的影響顯著,隨著清潔能源(如綠色電力)的推廣應(yīng)用,按當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)條件下的碳排放因子估算的運(yùn)行階段的碳排放,可能高于未來(lái)的實(shí)際碳排放水平。能效作用4建筑碳排放計(jì)算的不確定性

建筑生命周期碳排放分析涉及大量的數(shù)據(jù)與模型假設(shè),因而計(jì)算結(jié)果的不確定性分析至關(guān)重要。在建筑碳排放量的計(jì)算分析中,常將不確定性劃分為參數(shù)不確定性、模型不確定性和情景不確定性三類(lèi)。參數(shù)不確定性指由計(jì)算模型輸入數(shù)據(jù)不確定性而引起的結(jié)果離散性;模型不確定性指由分析模型的形式與參數(shù)選擇不同而造成的結(jié)果不確定性;而情景不確定性指計(jì)算分析中由系統(tǒng)邊界范圍、功能單選擇、數(shù)據(jù)取值等差異而引起的結(jié)果不確定性。參數(shù)不確定性需借助隨機(jī)分析方法進(jìn)行應(yīng)究;而后兩類(lèi)不確定性可采用情景模擬法或敏感性分析方法,通過(guò)對(duì)比不同系統(tǒng)邊界、輸入數(shù)據(jù)取值和分析模型參數(shù)等進(jìn)行評(píng)估。

參數(shù)不確定性的估計(jì),可采用誤差傳遞公式或蒙特卡羅模擬方法。建筑生命周期碳排放計(jì)算分析涉及工程量能耗、碳排放因子等大量數(shù)據(jù),一般難以滿足或進(jìn)行統(tǒng)計(jì)概率分析。為此,可通過(guò)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)等方法建立參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)概率模型,利用蒙特卡羅模擬等隨機(jī)抽樣方法生成樣本,進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬試驗(yàn),并利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法實(shí)現(xiàn)碳排放量計(jì)算結(jié)果的參數(shù)不確定性分析。第四節(jié)建筑業(yè)雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)13發(fā)展綠色建筑推行綠色施工2強(qiáng)化建筑節(jié)能4推廣綠色建材引言雙碳目標(biāo)是我國(guó)基于推動(dòng)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求做出的重大戰(zhàn)略決策,彰顯了中國(guó)積極應(yīng)對(duì)氣候變化、走綠色低碳發(fā)展道路、推動(dòng)全人類(lèi)共同發(fā)展的堅(jiān)定決心。雙碳目標(biāo)的提出是我國(guó)主動(dòng)承擔(dān)應(yīng)對(duì)全球氣候變化責(zé)任的大國(guó)擔(dān)當(dāng),是加快生態(tài)文明建設(shè)和實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手,體現(xiàn)了我國(guó)在發(fā)展理念、發(fā)展模式、實(shí)踐行動(dòng)上積極參與和引領(lǐng)全球綠色低碳發(fā)展的努力。010203第一階段(2020-2030年)圍繞行動(dòng)方案提出的重點(diǎn)任務(wù),努力實(shí)現(xiàn)2030年碳排放達(dá)到峰值的目標(biāo)。第二階段(2030-2045年)圍繞碳達(dá)峰之后的減排任務(wù),持續(xù)推進(jìn)可再生能源,積極發(fā)展與應(yīng)用碳捕獲、利用與封存(CCUS)技術(shù)。第三階段(2045-2060年)全面推進(jìn)各行業(yè)領(lǐng)域深度脫碳,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)我國(guó)2060前碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)。我國(guó)碳中和的發(fā)展路徑大致可分為三個(gè)階段1發(fā)展綠色建筑

《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378-2019)將綠色建筑賦予了“以人為本”的屬性重視人居品質(zhì)和健康性能的特征,并將綠色建筑定義為在全壽命期內(nèi),節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染,為人們提供健康、適用、高效的使用空間,最大限度地實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。綠色建筑可為人類(lèi)提供一個(gè)健康、舒適的工作、居住、活動(dòng)空間,并實(shí)現(xiàn)最高效率的資源、能源利用與最低限度的環(huán)境影響,其不僅關(guān)注建筑自身的安全耐久,還注重人的健康舒適與生活便利,并包括資源節(jié)約與環(huán)境宜居等性能。發(fā)展綠色建筑1節(jié)能水平更高通過(guò)優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,提升暖通空調(diào)、照明及電氣設(shè)備的能效水平,充分利用地?zé)崮?、太?yáng)能、風(fēng)能等可再生能源,能夠大幅度降低建筑能耗,減少傳統(tǒng)化石能源消耗,從而降低建筑的碳排放量。2資源消耗更少通過(guò)采用高強(qiáng)、高耐久性材料,推動(dòng)綠色建材應(yīng)用,推廣全裝修裝配式建筑等綠色建造方式,有效地減少建筑材料等資源的消耗水平,并帶動(dòng)材料生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)哪芎慕档汀?生態(tài)環(huán)境更好通過(guò)高效集約利用土地資源,保護(hù)建筑場(chǎng)地生態(tài),增加綠化面積能夠營(yíng)造綠色宜居的工作生活環(huán)境,提升生態(tài)碳匯能力,充分固碳釋氧。4節(jié)水效果顯著通過(guò)提升給水排水系統(tǒng)節(jié)水效率、采用節(jié)水器具、利用非傳統(tǒng)水源等手段,能夠有效節(jié)約建筑水資源消耗。1從節(jié)能減排的角度來(lái)看,綠色建筑的主要特點(diǎn)如下:1發(fā)展綠色建筑(1)按照《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),全面推廣綠色建筑設(shè)計(jì),提高建筑節(jié)能水平。(2)強(qiáng)化綠色建筑設(shè)計(jì)方案技術(shù)論證,發(fā)揮設(shè)計(jì)在工程價(jià)值鏈上的引領(lǐng)作用。(3)推動(dòng)綠色建筑設(shè)計(jì)理念、方法、應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新,形成涵蓋安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居等方面的綠色建筑技術(shù)體系。(4)強(qiáng)化住宅健康性能設(shè)計(jì),提升室內(nèi)空氣、水質(zhì)、隔聲等設(shè)計(jì)水平。(5)加強(qiáng)建筑碳排放計(jì)算,充分考慮建材生產(chǎn)、建筑設(shè)計(jì)、建筑施工、建筑拆除等全生命周期碳減排。(6)探索建立綠色建筑設(shè)計(jì)、評(píng)估、反饋機(jī)制,促進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)不斷迭代優(yōu)化。鼓勵(lì)各地因地制宜制定綠色建筑設(shè)計(jì)導(dǎo)則。2022年5月,《“十四五”工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布,圍繞“提升建筑綠色低碳設(shè)計(jì)水平”提出:2強(qiáng)化建筑節(jié)能

能源消耗是建筑全生命周期碳排放的主要來(lái)源,強(qiáng)化建筑節(jié)能對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑減排具有重要作用。根據(jù)《建筑節(jié)能基本術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51140-2015),建筑節(jié)能指建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)施工和使用維護(hù)過(guò)程中,在滿足規(guī)定的建筑功能要求和室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的前提下,通過(guò)采取技術(shù)措施和管理手段,實(shí)現(xiàn)提高能源利用效率、降低運(yùn)行能耗的活動(dòng)。

建筑節(jié)能包含兩方面的重點(diǎn):一是提高能源利用效率,實(shí)現(xiàn)建筑能耗強(qiáng)度與能源消耗總量的雙控;二是節(jié)約建筑運(yùn)行活動(dòng)中的能耗,包括供暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)、熱水供給、照明、動(dòng)力等能耗。實(shí)現(xiàn)節(jié)約的方式可包含在建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工中采取節(jié)能材料,應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)手段,采用可再生能源利用技術(shù),在運(yùn)行管理和使用維護(hù)過(guò)程中提高管理水平,以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)等。拓展閱讀被動(dòng)式建筑

即被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑,指建筑在冬季充分利用太陽(yáng)能輻射取暖,盡量減少通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)及通風(fēng)滲透而造成熱損失;夏季盡量減少因太陽(yáng)輻射及室內(nèi)人員設(shè)備散熱造成的熱量,以不使用機(jī)械設(shè)備為前提,完全依靠加強(qiáng)建筑物的遮擋功能,通過(guò)建筑上的方法達(dá)到室內(nèi)環(huán)境舒適目的的環(huán)保型建筑。被動(dòng)式建筑技術(shù)是實(shí)現(xiàn)超低能耗建筑與零能耗建筑的重要手段之一。零碳建筑

即零碳排放的建筑物,指在不消耗煤炭石油、電力等能源的情況下,全年的能耗全部由建筑所在場(chǎng)地產(chǎn)生的可再生能源提供的建筑。零碳建筑的主要原理是通過(guò)太陽(yáng)能、風(fēng)能和有機(jī)垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的生物質(zhì)能等作為核心能源達(dá)到“零能耗”;通過(guò)屋頂收集的雨水沖洗馬桶或灌溉植物等,減少對(duì)自來(lái)水的需求達(dá)到“零廢水”;將有機(jī)垃圾用來(lái)發(fā)電,將無(wú)機(jī)垃圾制作成家具或建筑材料等達(dá)到“零廢棄物”,最終實(shí)現(xiàn)“零廢水、零能耗、零廢棄物”的理想狀態(tài)。零能耗建筑

零能耗建筑是近零能耗建筑的高級(jí)表現(xiàn)形式,其室內(nèi)環(huán)境參數(shù)與近零能耗建筑相同,充分利用建筑本體和周邊的可再生能源資源,使可再生能源年產(chǎn)能大于或等于建筑全年全部用能的建筑。2強(qiáng)化建筑節(jié)能

我國(guó)現(xiàn)存大量節(jié)能率較低的既有建筑,推行既有建筑節(jié)能改造對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)低碳可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。既有建筑節(jié)能改造指對(duì)不符合建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求的既有居住建筑和公共建筑,按照所處的氣候區(qū)域,對(duì)應(yīng)執(zhí)行北方采暖地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)的居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)(含墻體、屋頂、門(mén)窗等)、供熱采暖或空調(diào)制冷(熱)系統(tǒng)進(jìn)行改造,使其熱工性能和供能系統(tǒng)的效率符合相應(yīng)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

既有建筑節(jié)能改造的主要內(nèi)容包括外墻、屋面、外門(mén)窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫改造,采暖系統(tǒng)分戶供熱計(jì)量及分室溫度調(diào)控的改造,熱源(鍋爐房或熱力站)和供熱管網(wǎng)的節(jié)能改造以及涉及建筑物修繕、功能改善和采用可再生能源的綜合節(jié)能改造等。

此外,在建筑中應(yīng)用可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源,是減少碳排放,實(shí)現(xiàn)零碳建筑、近零碳建筑的重要手段。適用于建筑領(lǐng)域的可再生能源主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能,并應(yīng)考慮“就地生產(chǎn)、就地利用”的原則。3推行綠色施工

施工過(guò)程作為建筑全生命周期的一個(gè)重要階段,是實(shí)現(xiàn)建筑領(lǐng)域資源節(jié)約和節(jié)能減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?!督ㄖこ叹G色施工規(guī)范》(GB/T50905-2014)對(duì)綠色施工的定義是:在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下,通過(guò)科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步,最大限度地節(jié)約資源并減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)的建筑工程施工活動(dòng)。實(shí)施綠色施工,應(yīng)依據(jù)因地制宜的原則,貫徹執(zhí)行國(guó)家、行業(yè)和地方相關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。綠色施工應(yīng)是可持續(xù)發(fā)展理念在工程施工中全面應(yīng)用的體現(xiàn),綠色施工并不僅僅指在工程施工中寶施封閉施工,沒(méi)有塵土飛揚(yáng),沒(méi)有噪聲擾民,在工地四周栽花、種草,實(shí)施定時(shí)灑水等這些內(nèi)容,它涉及可持續(xù)發(fā)展的各個(gè)方面,如生態(tài)與環(huán)境保護(hù)、資源與能源利用、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展等內(nèi)容。作為人口眾多的發(fā)展中國(guó)家,我國(guó)現(xiàn)階段仍保持較高的建設(shè)量,推行綠色施工對(duì)管理與控制建筑施工建造過(guò)程的資源、能源消耗及碳排放具有重要作用。3推行綠色施工

《“十四五”住房和城鄉(xiāng)建設(shè)科技發(fā)展規(guī)劃》將“綠色建造技術(shù)”作為城鄉(xiāng)建設(shè)綠色低碳技術(shù)重點(diǎn)任務(wù)之一,具體包括:開(kāi)展全過(guò)程綠色低碳建造關(guān)鍵技術(shù)、建筑全壽命期垃圾減量化和資源化利用關(guān)鍵技術(shù)、城市低影響開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)、綠色建造前策劃后評(píng)估技術(shù)、建造過(guò)程排放控制關(guān)鍵技術(shù)等研究與應(yīng)用。

《“十四五”建筑節(jié)能與綠色發(fā)展規(guī)劃》提出:大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑,鼓勵(lì)醫(yī)院、學(xué)校等公共建筑優(yōu)先采用鋼結(jié)構(gòu)建筑,積極推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅和農(nóng)房建設(shè),完善鋼結(jié)構(gòu)建筑防火防腐等性能與技術(shù)措施;在商品住宅和保障性住房中積極推廣裝配式混凝土建筑,完善適用于不同建筑類(lèi)型的裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)體系,加大高性能混凝土、高強(qiáng)鋼筋和消能減震預(yù)應(yīng)力技術(shù)的集成應(yīng)用;因地制宜發(fā)展木結(jié)構(gòu)建筑,推廣成熟可靠的新型綠色建造技術(shù);完善裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)體系,推行設(shè)計(jì)選型和一體化集成設(shè)計(jì),推廣少規(guī)格、多組合設(shè)計(jì)方法,推動(dòng)構(gòu)件和部品部件標(biāo)準(zhǔn)化,擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件和部品部件使用規(guī)模,滿足標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)選型要求;積極發(fā)展裝配化裝修,推廣管線分離、一體化裝修技術(shù),提高裝修品質(zhì)。推廣綠色建材綠色建材又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材、健康建材等,指采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、少用天然資源和能源、大量使用工業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無(wú)毒害、無(wú)污染、無(wú)放射性、有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的建筑材料。綠色建材是實(shí)現(xiàn)綠色建筑、低能耗建筑、零碳建筑等不可或缺的物質(zhì)

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