建筑碳排放量的科學(xué)計(jì)算方法

1、全球進(jìn)入低碳”時(shí)代 人類進(jìn)入工業(yè)社會以后，城市的工業(yè)生產(chǎn)、加工制造、交通建設(shè)等各領(lǐng)域由于大量的燃燒或使用一次性的能源，由 此產(chǎn)生并排放出大量的二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致地球氣候迅速變暖。于是，最終可能引發(fā)災(zāi)害性的氣候與環(huán)境的變化， 嚴(yán)重威脅到人類正常的生存、生活。對此，國際上已達(dá)成共識，要發(fā)動全球各國人民從各方面減少二氧化碳?xì)怏w的 排放，以保護(hù)人類共同的生存空間。DGNB :科學(xué)計(jì)算建筑的碳排放量建筑業(yè)的二氧化碳?xì)怏w的排放量約占人類溫室氣體排放總量的30%，但對于如何計(jì)算建筑物的碳排放量，除德國 2008年推出的DGNB可持續(xù)建筑評估技術(shù)體系外，目前還沒有其他更為科學(xué)、專業(yè)的計(jì)算方法。以德國DGNB為

2、代 表的世界上第二代可持續(xù)建筑評估技術(shù)體系，首次對建筑的碳排放量提出了完整明確的計(jì)算方法，在此基礎(chǔ)之上提 出的碳排放度量指標(biāo)（Common Carbon Metrics）計(jì)算方法已得到包括聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）機(jī)構(gòu)在內(nèi)的多方國際 機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。建筑的碳排放量表現(xiàn)在建筑全壽命周期中一次性能源的消耗，進(jìn)而排放出二氧化碳?xì)怏w。DGNB可持續(xù)建筑評估技 術(shù)體系對于建筑碳排放量的計(jì)算原則是：分別計(jì)算建筑材料在生產(chǎn)、建造、使用、拆除及重新利用過程中每個(gè)步驟 的碳排放量并相加，形成建筑全壽命周期的碳排放總量。計(jì)算單位是每年每平米建筑排放二氧化碳當(dāng)量的公斤數(shù)。DGNB：建筑物碳排放的四大方面與計(jì)算方法DG

3、NB體系對建筑物碳排放量首次提出了系統(tǒng)可操作的計(jì)算方法。建筑全壽命周期主要表現(xiàn)在建筑的材料生產(chǎn)與建 造、使用期間能耗、維護(hù)與更新、拆除和重新利用這四大方面。建筑物的碳排放的四大方面與計(jì)算方法分別為：材料生產(chǎn)與建造：考慮原料提取，材料生產(chǎn)，運(yùn)輸，建造等各方面過程中的碳排放量。計(jì)算方法是根據(jù)DIN276 體系將建筑分解，按照結(jié)構(gòu)與裝修的部位及構(gòu)造區(qū)分對待，計(jì)算所有應(yīng)用在建筑上KG300和KG400組別的建筑材料 及建筑設(shè)備的體積，考慮材料施工損耗及材料運(yùn)輸?shù)纫蛩?，與相關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，得出每種材料和設(shè)備在其生產(chǎn) 過程中相應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳當(dāng)量，以所用應(yīng)用在建筑上的材料碳排放量相加得出總量。材料碳排放

4、量的計(jì)算時(shí)間按 100年考慮，每年的碳排放量即為其1/100。這樣就可計(jì)算出建筑物的材料在生產(chǎn)與建造的部分每年的碳排放量。單位是 kg CO 2- Equivalent / m2 *y。使用期間能耗：主要包含建筑采暖，制冷，通風(fēng)，照明等維持建筑正常使用功能的能耗。對于建筑使用部分的 碳排放量計(jì)算，要根據(jù)建筑在使用過程中的能耗，區(qū)分不同能源種類（石油、煤、電、天然氣及可再生能源等）， 計(jì)算其一次性能源消耗量，然后折算出相應(yīng)的二氧化碳排放量。維護(hù)與更新：指在建筑使用壽命周期內(nèi)，為保證建筑處于滿足全部功能需求的狀態(tài)，對此進(jìn)行必要的更新和維 護(hù)以及設(shè)備更換等。材料和設(shè)備的壽命與更新及維護(hù)間隔頻率，按照

5、VDI2067和德國可持續(xù)建筑導(dǎo)則（Leitfaden Nachhaltiges Bauen）相關(guān)規(guī)定計(jì)算。計(jì)算所有建筑使用周期內(nèi)（按50年計(jì)算）需要更換的材料設(shè)備的種類體積， 對比相關(guān)數(shù)據(jù)庫，可以得到建筑在使用壽命周期內(nèi)維護(hù)與更新過程中的碳排放量數(shù)據(jù)。拆除和重新利用：DGNB對建筑達(dá)到使用壽命周期終點(diǎn)時(shí)的拆除和重新利用的二氧化碳排放量的計(jì)算方法如下： 將建筑達(dá)到使用壽命周期終點(diǎn)時(shí)所有的建筑材料和設(shè)備進(jìn)行分類，分為可回收利用材料和需要加工處理的建筑垃圾。 對比相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，可以得到建筑拆除和重新利用過程中的碳排放量數(shù)據(jù)。DGNB：注重建筑拆除與重新利用過程中的減碳DGNB可持續(xù)建筑評估技術(shù)體系

6、認(rèn)為同樣重要的是計(jì)算和降低建筑在拆除和重新利用過程中所產(chǎn)生的二氧化碳。這 是由于在建筑全壽命周期中，需要不斷地更新和維護(hù)。因而，在開發(fā)和設(shè)計(jì)過程中，對材料設(shè)備的選擇就提出了新 的要求：即在保證功能的前提下，選擇堅(jiān)固耐用的產(chǎn)品，在戶型和規(guī)劃設(shè)計(jì)上滿足未來可能的發(fā)展要求，以減少維 修和更換次數(shù)。相反，如果只選用劣質(zhì)材料，不僅會降低使用者的居住品質(zhì)，帶來一系列的問題和健康隱患，同時(shí) 大量的更新和維修工作也必然帶來相應(yīng)的高碳排放量。如果建筑在十幾年后就不能滿足新的使用需求，其拆除過程 中產(chǎn)生的環(huán)境污染和碳排放量也將相當(dāng)巨大。如果這些被拆除的建筑能夠進(jìn)入下一個(gè)使用流程，或被用來再回收建造新的房屋，其二氧

7、化碳的排放量在很大程度 上就會減少。在這一領(lǐng)域，德國DGNB可持續(xù)建筑評估技術(shù)體系就提出了相應(yīng)的技術(shù)原則和措施：既在建筑設(shè)計(jì)過 程中考慮到未來建筑的拆除和材料分類，以盡可能減少建筑拆除過程中建筑垃圾的產(chǎn)生，也在建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)造設(shè)計(jì) 方面，使之有利于今后建筑材料的分離，有利于不同利用價(jià)值材料的分類處理和再回收利用。這種建筑材料的重新 回收和利用可相應(yīng)的計(jì)算出減少的碳排放量，通過循環(huán)利用建筑材料，最終有效的降低建筑建造過程中的二氧化碳 排放總量。如何降低建筑碳排放量當(dāng)前，降低建筑碳排放量的首要工作是降低使用期間的能耗，世界許多國家，都對減少建筑在運(yùn)行過程中的能耗出 臺了相應(yīng)的法規(guī)、政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。對

8、于不同地區(qū)、不同氣候條件下的不同類型建筑，其能耗量都有一定程度的技 術(shù)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。其中，住宅作為城市中數(shù)量最大的建筑類型，相關(guān)能耗也有對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。因而，要降低使用 過程中的碳排放量，通過合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，首先，就要達(dá)到相關(guān)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格的施工和科學(xué)的使用管理， 以降低建筑在使用期間的能耗，從而達(dá)到降低建筑碳排放量的目的。對于減低建筑使用部分的碳排放量，要根據(jù)建筑在使用過程中的能耗，區(qū)分不同能源種類（石油、煤、電、天然氣 及可再生能源等），計(jì)算其一次性能源消耗量，然后折算出相應(yīng)的二氧化碳排放量。在這一生產(chǎn)過程中，需要重視 對能源使用部分的追蹤，強(qiáng)調(diào)節(jié)約使用過程中一次性使用能源的消耗，包

9、括提高采暖和電源部分可再生能源的比例， 而不是盲目的追求在城市建筑上進(jìn)行光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等的推廣，因?yàn)檫@些技術(shù)的應(yīng)用受到許多限制，最終節(jié)能 減排效果有限。同時(shí)，降低碳排放、節(jié)能減耗需要從上而下共同努力，從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和開發(fā)商，到設(shè)計(jì)和建設(shè)者，從建筑的生產(chǎn)、建 造環(huán)節(jié)就減少碳排放量，而作為消費(fèi)者，購買低能耗、低碳建筑，也是為減少碳排放盡一份力。提倡勤儉節(jié)約，避 免鋪張浪費(fèi)，杜絕大而不當(dāng)?shù)慕ㄖ?，是降低建筑碳排放的重要組成部分。此外，綠色出行近年來也常常被大家提及。在建筑前期的規(guī)劃中，應(yīng)盡量提倡以公共交通、軌道交通為主導(dǎo)，500 米左右設(shè)置公共交通站點(diǎn)，建設(shè)滿足日常購買生活用品和必需品的商業(yè)服務(wù)設(shè)施，

10、以減少出行量，建立并重新開發(fā) 人性化的自行車道路體系和存放體系，以滿足現(xiàn)代生活發(fā)展的需求。這樣，同樣能將總體出行的碳排放量降至更低。 這些同我們的居住區(qū)的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有著密切關(guān)系，但嚴(yán)格的說屬于交通系統(tǒng)降低碳排放的范疇屬于交叉學(xué)科領(lǐng) 域，是低碳城市重要的衡量指標(biāo)。中國應(yīng)如何建設(shè)低碳建筑？中國要建設(shè)和推廣低碳建筑，除了近期要進(jìn)一步完善建筑節(jié)能體系之外，中長期需要建立自己的數(shù)據(jù)庫，對各種不 同的建筑材料，如鋼材、水泥、玻璃、鋁制品和內(nèi)部裝修材料，以及建筑設(shè)備（空調(diào)等）等在生產(chǎn)過程中的能耗量 做出全面的統(tǒng)計(jì)和分析。同時(shí)，對不同地區(qū)廠家生產(chǎn)的各種建筑材料其單位能耗進(jìn)行標(biāo)識和追蹤，建造時(shí)才能有更 節(jié)能、

11、減碳的方案可選擇。其次，中國需要設(shè)計(jì)、研發(fā)和建立適合國內(nèi)市場需求且經(jīng)濟(jì)成本上可行的建筑技術(shù)體系。通過這種體系，能更有效 地降低二氧化碳排放量，使之成為切實(shí)降低建筑物碳排放量的建筑結(jié)構(gòu)體系，如建立輕鋼、新型輕質(zhì)混凝土結(jié)構(gòu)、 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體系等的追蹤，使建筑材料的碳排放量計(jì)算有科學(xué)依據(jù)。最后在設(shè)計(jì)和開發(fā)的過程中，需要綜合的考 慮各方面因素，如要求減少二氧化碳排放量、進(jìn)行建筑開發(fā)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)的造型、建筑材料的選擇等。低碳建筑、綠色建筑和可持續(xù)建筑的發(fā)展針對人類在工業(yè)化生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的大量的有害物質(zhì)危害人類健康等惡劣因素，通過使用環(huán)保建材以達(dá)到創(chuàng)造健 康舒適的建筑使用空間，減少人類建設(shè)活動對

12、環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響，與自然和諧共存，是我們通常推廣的綠色建筑 的著眼點(diǎn)。低碳建筑則是如前所述，在全球變暖等因素影響下達(dá)成的共識，把握目前最關(guān)鍵的因素，拯救地球。事實(shí)上，綠色 建筑、低碳建筑都是可持續(xù)建筑的組成部分?？沙掷m(xù)建筑包含了低碳和綠色建筑，其關(guān)注的內(nèi)容和著眼點(diǎn)更加廣泛 而完整。例如，在減耗方面，可持續(xù)建筑不僅要求減少二氧化碳的排放，同時(shí)，也要求減少二氧化氮、二氧化硫等 其他有害氣體對臭氧層的破壞，減少磷化物和重金屬的排放，以避免對全球環(huán)境造成更嚴(yán)重的破壞。以德國DGNB可持續(xù)建筑評估技術(shù)體系為代表的可持續(xù)建筑評估系統(tǒng)，除了關(guān)注環(huán)境保護(hù)，追求在建筑全壽命周期 中，高質(zhì)量工程施工的條件下，滿足建筑的使用功