2022-03-14
党中央国务院已经对2030年前碳达峰、2060年前碳中和做出战略规划和部署。2021年11月,国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》(简称《方案》)指出:确保如期实现2030年前碳达峰目标。2022年1月17日,国家主席习近平在北京出席2022年世界经济论坛演讲时说:“实现碳达峰碳中和是中国高质量发展的内在要求,也是中国对国际社会的庄严承诺。中国将践信守诺、坚定推进。”
建筑行业与工业行业、交通行业是能源消费的三大领域,是实现碳达峰碳中和极其重要的领域。“建筑如果算上采购、制造、建造和建筑物生命期内的运维和处置,约占全社会终端能耗的一半。碳达峰碳中和就要算到能源消耗和资源消耗上来,各个行业都有自己的一笔账。算不过去,就得进行碳交易,实现碳中和。”中国建筑节能协会总工程师杨西伟在2022年1月11日于北京举行的“聚焦双碳愿景 迎接建筑降耗‘轻’时代论坛”(简称论坛)上说。住建部科技与产业化发展中心原副主任梁俊强也做出类似的表述,“建筑领域在碳达峰碳中和当中承担着重要任务,它所承担的达到总任务50%左右,所以需要建筑领域的各个部门、企业共同努力,承担起应有的责任。”
建筑行业能否在2030年前碳达峰关系到我国能否在2030年前实现国家碳达峰的目标。建筑行业能否在2030年前达峰2060年前中和?“到2060年时间还来得及,但是到碳达峰只有不到10年的时间——那么碳中和是不是就很宽松?也未必,因为如果碳峰的峰值很高,那么中和到零的任务就会非常艰巨,每一年要做的事情就很困难。另外世界上大部分国家宣布大约是2050年碳中和,作为世界第二大经济体、现排放世界第一的我们,结合我们的国情,做出了2060年前中和的承诺。如果我们的国力强大到可以提前了,那中和的时间就会提前。因此,碳达峰碳中和留给建筑行业的时间不会是想象的那么宽裕。”杨西伟说。论坛上,瑞士intop综合规划责任有限公司高级咨询顾问、中瑞零碳建筑合作项目联合主持人路枫认为,要从规划设计阶段着手减碳、降碳——向零碳目标迈进;为了更深入对建筑行业现状、达峰路径及技术支撑情况的了解,本刊采访了中国建筑研究院环境与能源研究院工程评估与调试中心副主任魏峥;论坛上,采筑、立邦中国等企业代表介绍了他们主动为行业碳达峰所采取的措施。

行业碳达峰碳中和路径与技术支撑
魏峥告诉记者,2030年碳达峰、2060年碳中和是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,要坚定决心,严格按照政府总体部署,加强政策的系统性与协同性,同时充分发挥市场机制作用,形成有效激励约束机制,建筑双碳目标才可以稳妥有序,安全实现。
不转型无法实现2030年前碳达峰
记者:根据目前的情形,我国建筑行业能够在2030年碳前达峰、2060年碳前中和吗?简单阐述理由。
魏峥:首先,可以肯定地说,建筑行业2030年碳达峰、2060年碳中和是必须实现的目标,这个目标是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,同时我们也要充分认识碳达峰、碳中和工作的重要性、必要性与紧迫性。其次,目前建筑部门是能源消费的三大领域(工业、交通、建筑)之一,根据近年统计,建筑领域的碳排放量大概有22亿吨,约占全国总排放量的20%,如果再将建材领域生产运输的碳排放考虑进去,总占比基本可以达到总排放量的42%。
根据建研院建立的中国建筑能耗与碳排放预测模型(CBECM)测算,按照现有发展模式,不进行任何转型的情况下,无法实现建筑领域 2030 年前碳达峰及 2060 年碳中和。因此,必须严格按照政府总体部署,加强政策的系统性与协同性,同时充分发挥市场机制作用,形成有效激励约束机制,建筑双碳目标才可以稳妥有序,安全实现。
现阶段建筑领域的碳排放减排路径的设计、创新技术研究,对于我国政府落实“双碳”目标至关重要,同时对于其他部门高质量地、更好地实现碳中和也具有非常重要的作用。在“3060”目标的底线内,什么时间实现碳达峰与碳中和,包括建研院在内的专家学者确实都还在积极、热烈地探讨,也欢迎行业同仁共同交流。
路径的确定
记者:根据您及团队的研究,我国建筑行业碳达峰碳中和需要怎样的路径?路径是如何确定的?
魏峥:在回答这个问题之前,应该先讨论下建筑行业碳减排放如何产生,然后再来说实现路径与确定的问题。建筑领域的碳减排一部分是建筑运行过程的直接碳排放,这部分指的是建筑内直接燃烧化石能源排放的二氧化碳,比如餐饮,生活热水,燃气供暖等,这部分排放产生是发生在建筑内的;而对于建筑消耗的电力、热力等主要能源,由于其发生碳排放的位置不在建筑内,因此叫做间接碳排放,当然从全过程角度讲建筑的建造和维修耗材的生产和运输导致的碳排放也应该纳入建筑碳排放中,但目前建筑领域关注的减碳一般指直接碳排放与间接碳排放。
确定“3060”目标的路径是一个目标导向的过程,两个方向,对于直接碳排放,这是我们的完全责任,因此这个方向我们的目标就是取消或是转成间接碳排放;而对于间接碳排放,输入性质的碳排放源头在能源领域,因此,我们要做的是降低建筑需求侧的碳排放强度,协助达到中和。分解了大的目标体系后,需要建立整个建筑领域双碳目标实现路径。在目标建立过程中,要遵循政府提出的双轮驱动,两手发力的工作原则,一方面要从政策入手,提高政策约束能力;另一方面要用好市场这只抓手,创新驱动双碳目标下的新技术、新领域、新模式诞生。
路径一,要加快出台相关法律法规,编制与降碳节能相关的标准规范,尤其是要提升国家强制性建筑节能标准,从设计、施工、运行全过程引导约束行业向低碳甚至零碳方向转型。同时,各级住建局还要协同各主管单位做好控制建筑面积与增加建筑碳汇引导工作。
路径二,实现双碳目标下的“真”节能,节能不等于降碳,降碳也未必节能。行业原来很多工作都是以节能为目标,这需要调整完善,包括对新建建筑有些内容可以完全调整,如现在正在推广的新建超/近零能耗建筑、零碳建筑;另外,既有建筑的节能改造也是重要措施,通过既有建筑设施绿色升级改造,积极推广使用高效制冷、精细化调适、智能化用能控制等技术,深度节能降碳,实现存量建筑优化提升。
路径三,充分利用可再生能源,提高非化石能源占比与供能系统效率,通过减煤、减气来提高建筑电气化率,在能源领域供给侧做到源网荷储协同发力,在建筑领域需求侧实现光储直柔的目标。
路径四,提高双碳目标管理水平,完善重点用能单位能耗在线监测系统,规范建筑碳排放核算体系,建立全国性、行业性节能技术推广服务平台,实施能耗比对制度,推动高耗能企业建立能源管理中心,完善能源计量体系,鼓励采用认证手段提升管理水平。
实现“双碳”路径离不开技术的支撑,因此必须要创新财政的支持,可以通过绿色金融和政策构建建筑行业低碳转型,发展以低碳为导向的绿色金融、绿色信贷等市场化机制。
建筑行业达峰中和离不开技术的支撑
记者:支撑建筑行业碳达峰碳中和的技术总体情况如何?
魏峥:目前,建筑行业达峰中和技术主要分为三类。第一类是可高效循环利用技术,这类技术往往成本低收益高,能效提升、减排成效显著;第二类是快速零碳化技术,这类技术往往比较新,目前来看,建筑行业的零碳化必须以全面电气化为基础,例如近年推广的光储直柔技术,技术难点比较多,但这类技术是建筑行业从碳密集型向清洁能源转变的关键技术;第三类是负排放技术,主要包括碳捕集和农林碳汇等方面,但边界比较窄,不太容易大规模推广。
记者:现有技术中有哪些可以推广应用或是可以市场化应用?
魏峥:现有技术中,我认为可以市场化推广的,一是超低/近零能耗建筑技术,这项技术标准体系完善、核心技术成熟、规模化推广产业基础扎实,目前在京津冀、山东、河南、上海、江苏等地开展示范应用1200万㎡,规模化推广条件成熟。
二是零碳建筑/园区/城区技术体系,该技术以提升建筑能效和推动能源结构转型的运行阶段为重点,是落实双碳战略最直接的技术体系,可以实现能耗强度管理迈向碳排放强度管理。
三是基于超低/近零能耗建筑等高性能建筑体系的性能化设计流程,从措施的规定性方法迈向能耗和碳排放强度控制为目标的性能化设计方法;精细化设计有助于提升建筑先天节能降碳能力。
四是高效用能系统及关键设备技术,包括大型公共建筑空调调适技术,包括磁悬浮高效冷机、变频螺杆高效冷机和高效制冷机房系统,还有高效照明智能控制技术,以及光储直柔技术的光伏发电、直流设施与蓄电池等关键设备。
五是智能化、数字化、大数据运维管理技术,包括冷源群控系统,能耗监测平台,精细化调适运维管理软件等等。
六是相关标准体系与监管平台的建立实施技术,例如建筑能耗比对评价体系和建筑碳排放核算体系实施,这也是今年全国施行标准GB55015的强制要求。
记者:有哪些技术还需要科研创新?在创新过程中,要注意哪些问题?
魏峥:目前,在绿色低碳转型、提升建筑能效水平和优化建筑用能结构方向都需要科研创新,特别是新技术和新领域方向的创新。在技术创新的过程中,我建议首先要感受行业需求,收集大量相关数据,形成大数据;其次要科学认知,了解机理或驱动机制,唯有如此,才能更好地指导发展;最后要实现技术的落地与可持续,保证技术一直处于先进与可控的状态。

实现目标要从可持续综合规划开始
《方案》指出,“打造一批达到国际先进水平的节能低碳园区”,“推动建材循环利用,强化绿色设计和绿色施工管理”。所有措施都是为低碳、超低碳、近零碳目标。路枫在论坛上演讲时说:“要达到目标,需要我们方方面面的努力。总体来讲,我们需要在社会、经济和生态这三大领域树立明确的可持续目标和措施。从这个宗旨出发,要为我们的建筑和园区打造可持续综合规划。”
零碳可持续规划的内容和任务
“零碳可持续规划是一个跨学科的任务,具体说,我们要对建筑和园区从建筑布局和设计、能耗和能源设备、垃圾和材料管理、交通和流动性、组织和运营、户外和绿色空间、水资源管理等各个领域进行节资节能低碳的细致规划,以便安排策划好各个分领域之间的关系和交界;同时我们还要综合规划策略和措施,以及将它传递给项目的各个利益相关方,以便于他们积极参与实现零碳目标的进程。”路枫说。
“我们的任务是为决策方和业主制定目标、方向和责任范畴,为设计师和工程师团队提供零碳设计指南,并监控其实施过程和效果。在建筑投入使用之后,还需为运营方和用户提供可持续运营和使用建筑的信息,并陪伴和监控实施。唯有如此,建筑和园区全生命周期的零碳目标才能全面地得以实现。”路枫说。
路枫强调说,零碳和可持续主题应该纵贯建筑和园区全生命周期。“建筑产生前,它存在的意义是零,当建筑结束它的生命周期后,它的存在也应该是零,而不能有残害和危害留给地球,这就是我们所说的从摇篮到摇篮的意义。”
材料规划是综合规划的重要内容
“材料规划是综合规划的重要分领域规划,材料的选择和相应建筑整个生命周期的处理对建筑的零碳表现都有极大的影响。我们的宗旨是物尽其用,就地取材,最少的资源耗竭,最大的利用率,并且要通过创新技术,让材料在节能减排上发挥优越的技术性能。”“建材可以分为结构建材、装饰建材和特殊用途建材。每种建材的开采、加工和回收利用可能性及程度都是我们在每个项目的材料规划中要去细致考虑的。”路枫从以下几方面介绍材料规划。
一是努力做到循环利用。路枫认为,传统的处理建筑废料的方式,可以说是从摇篮到坟墓的过程。“旧建筑被爆破,因化学粘接剂及涂料等不能做拆分清洁处理,而只能被焚烧与填埋,从而使材料不能进入循环使用。零碳环保的做法应该让材料尽可能的得到循环使用,包括在加工处理过程中所产生的边角料也应该得到它有意义的新用途,而不是被当垃圾处理掉,这就需要设计师在设计他们建筑作品的同时,及时考虑到这些,比如像宁波历史博物馆就是一个让旧建筑旧建材很好地在新建筑中得到继续使用的例子。”“我们应该一开始就明确我们的建筑中有哪些材料今后可以怎样被简单拆分,可以怎样被回收利用。所有这些都应该在建筑设计同时就有清晰的书面的规划并存档,以便于今后使用。比如通过建筑信息模型来达到这个结果。”
二是设计规划中要尽可能规避不必要的耗材。“建筑业是消耗资源最严重的一个领域,也更进一步证明了建筑材料规划在总体规划中的重要意义。”“我们过度耗资的后果使地球慢慢无法承受我们的消耗,所以要保护地球,保护我们的生命环境,需要我们重视并用心打造建筑的材料规划。”路枫强调要低碳就要尽可能少用耗材——减量建造。“减量的建造也是材料规划中一项重要的内容,这是一个有预见性的措施,从一开始就让不必要的耗资不出现在建筑的材料账本上。还有对既有建筑改造时,就直接尽可能少地改变原建筑结构和材料基础上,对于建筑进行更新再用。”
三是减少灰色能耗。“除了建筑运营能耗外,我们还有很大一部分在使用建筑过程中看不见的能耗——这就是隐含在建材中的灰色能耗,也就是建筑在建造时开采、生产和运输建材过程中,以及建筑使用后的维修,甚至在最后拆除过程中对建材进行加工处理的所有发生的能耗,这部分能耗可以通过合理规划,优化工艺工序,或是通过全生命周期的相互补偿得到降低。”
四是降级使用和分级使用。“当从旧建筑拆解下来的建材不能很好地被直接回收利用用时,降级使用也是一个很好的去处,比直接做垃圾丢弃或填埋要好。比如苏黎世温特图尔保险公司里用从旧建筑那里拆除的窗户铺地和橱窗橱柜的实木做室内装修效果也十分好,大可不必用崭新的材料和组件;再比如,可以把破碎的混凝土用来做铺路,或者用做铺混凝土的粗骨料。”“分级使用也是近年来在欧洲广泛研究的一个话题,它的目标实际上就是物尽其用,比如木材从开采开始使用,一级一级每次使用都有副产品的产生,每次使用后性能都会降低或改变,这样怎样使用这些副产品和性能降级或改变了下一级产品,就是一门艺术,这里的规划不仅需要有创新思路,也需要有先进的技术。”
五是建材全生命周期管理。路枫认为,要从设计阶段就着手记录,比如通过建筑信息模型,让建筑好像时刻有一个随身的说明书,身份证上面记录所有材料的数据信息和后续处理措施,这个工作可以为后续的建材回收处理工作提供很大的方便和捷径。建材怎样能有组织地得到回收再用呢?二手建材交易中心是一个很好的场所,在这里建材可以重新获得他们第二次生命和角色。“现代和未来设计规划人员在设计任务中将增添的新角色,就是在设计建造建筑的同时,也要构思好将来如何拆除和回收再用建筑的方案,只有这样才是对自己作品对环境的负责。”路枫说。
六是材料创新。路枫认为,“创新的材料也是材料规划中必不可少的一个篇章”。她举例说,正是因为有了获得专利的轻质木料产品,我们才实现了在苏黎世一个新建园区内建成高达100米的木结构住宅建筑。
行业企业在行动
“双碳目标牵涉到经济社会发展的各个方面,我们每一个人和每个企业都在其中,所以都要用积极的态度行动起来,为我们30年前达峰60年前中和做出我们自己应有的贡献。”梁俊强说。实际上,行业、企业已经在行动。
行业:推广节能低碳技术产品,
解决现实问题
“从现在起,不管是新的要创新的技术,还是经典的老技术,都要考虑如何节能环保、如何减碳、如何减少对资源的使用。减少对资源能源的使用,让我们的子孙后代也有资源能源可以用,让地球如何能更绿色,始终是从富起来到强起来的中国要考虑的一件事情。”杨西伟说,协会正在大力推广先进适用节能低碳技术,助力行业早日实现达峰中和目标。同时,“我们要解决目前大家讨论比较多、诟病比较多的保温隔热问题。”杨西伟说:“我国制造了将近200亿平方米或者有说法超过200亿平方米的节能建筑,这200亿平方米的节能建筑都实施了不同标准的节能的体系。外墙外保温这些年的发展超出了我们的想象,甚至超出了我们的认知的高度;超出了我们当初引进的欧美体系的应用场景,以致发生了火灾、发生了脱落,这既有市场的因素,有技术要继续发展完善的因素,也有监管机构乱作为等复合因素。”他认为,要解决外墙保温等问题,就必须要提高品质抓质量。“我们的职业教育、职业工人培训这些缺口应该要补上,市场竞争无序也应该归于有序,低造价假冒伪劣的东西要清除市场,要让节能减碳工作能够名副其实。”
企业:推动建材形成绿色产业供应链、
创新节能低碳产品
“加快推进绿色建材产品认证和应用推广,加强新型胶凝材料、低碳混凝土、木竹建材等低碳建材产品研发应用。”《2030年前实现碳达峰行动方案》中说。采筑、立邦中国正是致力于此的企业代表。
“作为‘碳排放大户’,建筑行业无疑是被重点关注的行业之一,在节能、绿色、低碳等方面面临巨大挑战,如何解决行业痛点、难点,是未来的发展着力点。随着国家政策进一步清晰,对双碳目标已经从政策提升到了战略布局,新的经济形势,对产业链的要求也随之改变。通过何种方式建立标准,是行业目前最需要明确的事情之一。”采筑创始合伙人、总经理都军在论坛上说。据其介绍,为填补行业绿碳认证标准的缺口,帮助供应链上下游迅速达成共识,形成统一的绿碳标准,2021年9月,采筑牵头发起,联合49家认证机构、采购商客户、检测机构,成立ACA采筑认证联盟,联合行业权威力量,制定绿碳标准,并积极推动绿色采购实践以及多个先行示范区项目。“建筑节能之路任重道远,采筑通过绿碳行动,将行业的优秀实践和优秀产品,用更权威、更有公信力的手段,推动成为客户能够接受的绿色产品和双碳产品。与此同时,采筑还将在打造绿碳通行证、扩展采筑认证联盟、推动绿色产业链重组方面持续发力。”都军说。
建材行业知名企业立邦中国从2010年起,就以系统化的战略视角关注全价值链上的每一步碳足迹。2022年1月6日,立邦中国与上海节能减排中心有限公司共同成立“双碳研究与实践联合中心”,建立上海市涂料行业的双碳标准,并为国家双碳的行业标准提供必要的参数。在产品上,立邦中国本着节能降碳的宗旨,不断推陈出新——近日推出的臻丽石轻质真石漆就是一例。据立邦中国建筑工程事业部总经理李汉明介绍,该产品充分考虑绿色生态链的多个环节,从产品设计的角度以“去彩砂化”的技术路线,将配方中要求较高的彩砂改为普适白砂,拓宽了原料来源,减少资源消耗。该产品每平米平均耗量仅约为立邦传统真石漆用量1/3,在降低整体涂装用量的同时,提升了涂层耐候、抗污的品质,为建筑带来更长周期的可持续保护。
正如杨西伟所说,“对于碳达峰、碳中和,企业要有超前意识”,“有能够抢占先机的企业,从现在起就应该来琢磨这个事情,你的技术产品碳耗到底是个什么状态,能不能够持久,能不能够在今后算碳账的时候占高地,大家是要下功夫了。”采筑、立邦中国是积极行动者。相信在双碳目标下,这样的行动者会越来越多。
总之,正如习总书记所说的,实现碳达峰碳中和是中国高质量发展的内在要求,也是中国对国际社会的庄严承诺。中国一定会践信守诺、坚定推进。作为三大碳排放重点领域之一的建筑行业,尽管面对转型之困,时间紧任务重,但我们决心已定,目标已明,我们众志成城,建筑行业碳减排目标一定会实现。