董建鍇 高 游 孫德宇 姜益強(qiáng) 黃 帥

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué),哈爾濱;2.寒地城鄉(xiāng)人居環(huán)境科學(xué)與技術(shù)工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,哈爾濱; 3.中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司,北京)

0 引言

近年來(lái),全球氣候變暖趨勢(shì)加劇,聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)第六次評(píng)估報(bào)告指出,由于溫室氣體的大量排放,2006—2015年這10年間全球的平均溫度比工業(yè)化前的全球平均溫度上升了約0.87 ℃[1]。其中,二氧化碳的影響最為嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì),每萬(wàn)億t的二氧化碳排放會(huì)導(dǎo)致(1.7±0.4) ℃的全球平均溫升,且部分地區(qū)的溫升會(huì)更加極端[2]。由此可見,降低目前的碳排放強(qiáng)度直至達(dá)到碳中和,對(duì)于解決全球變暖問(wèn)題尤為重要。因此,各國(guó)在《巴黎協(xié)定》中既定承諾的基礎(chǔ)上,先后提出了碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)。據(jù)現(xiàn)有報(bào)道,已有127個(gè)國(guó)家和地區(qū)通過(guò)制定法規(guī)、行政命令、政策宣示、提交自主貢獻(xiàn)文件等方式確定了碳中和(或者類似概念)的目標(biāo)[3]。

我國(guó)將在2030年完成碳達(dá)峰,并在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和[4]。相比于部分發(fā)達(dá)國(guó)家的2050年碳中和目標(biāo),我國(guó)設(shè)定的碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)時(shí)間雖然較晚,但是考慮到這些發(fā)達(dá)國(guó)家大都已實(shí)現(xiàn)了碳達(dá)峰,而我國(guó)則需在10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的基礎(chǔ)上,用30年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)碳中和,需要比發(fā)達(dá)國(guó)家更快的碳排放量下降速度,這是巨大的挑戰(zhàn)。因此,這一艱巨目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要社會(huì)各界的共同努力,以及科學(xué)研究的支撐。

同時(shí),建筑領(lǐng)域的碳排放量占比居高不下,清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心的數(shù)據(jù)顯示, 2018年我國(guó)建筑建造和運(yùn)行相關(guān)的二氧化碳排放量約占我國(guó)總二氧化碳排放量的42%[5]。因此,建筑領(lǐng)域的減排工作對(duì)于全球碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要,部分國(guó)家也對(duì)其建筑領(lǐng)域的減排工作進(jìn)行了規(guī)范、管理和引導(dǎo)。而國(guó)內(nèi)的相關(guān)工作還有所欠缺,亟需更多更具體的規(guī)范、目標(biāo)、政策等來(lái)引導(dǎo)和推進(jìn)相關(guān)工作[6]。本文重點(diǎn)梳理建筑領(lǐng)域相關(guān)的碳中和與碳達(dá)峰的概念,分析和總結(jié)發(fā)達(dá)國(guó)家已有的建筑領(lǐng)域碳中和目標(biāo)及路線,旨在為我國(guó)建筑領(lǐng)域碳達(dá)峰、碳中和技術(shù)路線的制定提供參考,助力我國(guó)建筑領(lǐng)域盡早實(shí)現(xiàn)碳中和及碳達(dá)峰的目標(biāo)。

1 建筑領(lǐng)域碳達(dá)峰與碳中和相關(guān)概念

碳達(dá)峰與碳中和作為新生概念,明確其定義與相關(guān)定義的含義對(duì)行業(yè)乃至全社會(huì)推動(dòng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。

1.1 碳達(dá)峰及碳中和

碳中和是如今世界各國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的終極目標(biāo)之一,《生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)大辭典(上冊(cè))》中給出了碳中和的定義:“碳中和指總釋放碳量為零,排放多少碳就作多少碳抵消措施來(lái)達(dá)到平衡”[7]。碳中和需建立在總碳排放量下降到一定程度的前提下,但由于人類的生產(chǎn)生活,碳排放量不可能下降到零,余下的這部分可通過(guò)以下幾種手段進(jìn)行碳抵消:一是利用碳吸收或碳捕獲、利用與封存(CCUS)去除排放到大氣中的二氧化碳;二是通過(guò)生產(chǎn)可再生能源,使本身的碳排放量得到補(bǔ)償;三是通過(guò)碳交易購(gòu)買一定的碳排放權(quán),當(dāng)碳抵消的總量大于或等于碳排放量時(shí),即可稱為達(dá)到碳中和。

碳達(dá)峰是實(shí)現(xiàn)碳中和的先決條件,雖然在碳中和定義的描述中,可用碳捕獲、碳封存、生產(chǎn)可再生能源等方式抵消已產(chǎn)生的碳排放量,但考慮到該技術(shù)的局限性,無(wú)法用于抵消過(guò)多的碳排放量,因此需將總體的碳排放量降至一個(gè)足夠低的數(shù)值,再運(yùn)用抵消的方式實(shí)現(xiàn)碳中和。碳達(dá)峰指碳排放量在某一時(shí)期達(dá)到總量峰值,但在之后會(huì)進(jìn)入平臺(tái)期并有一定波動(dòng)(一般要求平臺(tái)期不會(huì)出現(xiàn)超過(guò)峰值的波動(dòng)值),最后進(jìn)入平穩(wěn)下降階段。一些已有的規(guī)定對(duì)碳達(dá)峰提出了更高的要求。世界資源研究所要求將提交的峰值目標(biāo)與之后的碳排放清單進(jìn)行比較,以保證碳達(dá)峰的可靠性[8]。聯(lián)合國(guó)環(huán)境署則要求在碳達(dá)峰后5年,其碳排放量需較峰值減少10%以上,并無(wú)條件承諾會(huì)進(jìn)一步減少碳排放量[9]。

在建筑領(lǐng)域中,碳排放主要來(lái)自于建筑建造和運(yùn)行2個(gè)階段,又可進(jìn)一步細(xì)分為土地利用過(guò)程中釋放固化的二氧化碳帶來(lái)的直接排放、建材生產(chǎn)和建筑建造過(guò)程中的直接/間接二氧化碳排放、運(yùn)行階段能源使用帶來(lái)的直接二氧化碳排放和用電帶來(lái)的間接二氧化碳排放[4]。各國(guó)建筑領(lǐng)域應(yīng)分別從這些角度入手,采取合理且有效的措施,有效控制和減少碳排放。

目前,大多數(shù)國(guó)家建筑領(lǐng)域的碳達(dá)峰、碳中和工作仍處在起步階段,中國(guó)相較于大部分發(fā)達(dá)國(guó)家,面臨著更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我國(guó)當(dāng)下最為緊迫的任務(wù)是制定相關(guān)的政策、法律和規(guī)范,實(shí)現(xiàn)以碳排放量來(lái)衡量和評(píng)估建筑。因此,本文對(duì)建筑領(lǐng)域的低碳建筑、零碳建筑等有關(guān)概念進(jìn)行了整理、歸納總結(jié)。

1.2 低碳建筑

目前,我國(guó)建筑節(jié)能領(lǐng)域主要聚焦于降低建筑能耗,對(duì)其作了大量研究并制定了一系列關(guān)于綠色建筑、低能耗建筑等的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。誠(chéng)然,對(duì)實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》所需的碳減排而言,利用可再生能源并實(shí)現(xiàn)建筑高能效是重要的目標(biāo)。但將能源利用作為唯一的評(píng)價(jià)指標(biāo),無(wú)法確定排放物對(duì)環(huán)境的全部影響,通常以溫室氣體排放量(以碳當(dāng)量衡量)來(lái)表示建筑排放物對(duì)環(huán)境的影響。隨著碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出,建筑領(lǐng)域勢(shì)必要向低碳建筑方向轉(zhuǎn)型。但目前在建筑碳排放領(lǐng)域中,低碳建筑仍是一個(gè)較為模糊的概念,在現(xiàn)有的各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中尚無(wú)明確的定量標(biāo)準(zhǔn),且各國(guó)有關(guān)部門、研究機(jī)構(gòu)提出的定性標(biāo)準(zhǔn)也有一定的區(qū)別。

芬蘭赫爾辛基省環(huán)境部在《低碳建筑采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》中定義低碳建筑為關(guān)注全壽命周期,在能源、材料和技術(shù)等方面進(jìn)行創(chuàng)新,以減少碳排放的建筑[10]。Frank等人提出低碳建筑的目標(biāo)是在確保有效的室內(nèi)舒適性的同時(shí),產(chǎn)生的二氧化碳排放量遠(yuǎn)低于普通建筑[11]。Luo等人描述低碳建筑為通過(guò)使用低碳材料、低碳技術(shù)和可再生能源等手段,在建筑全壽命周期內(nèi)減少碳排放量并提高能源性能的建筑[12]。Jones強(qiáng)調(diào),低碳建筑應(yīng)以降低建筑產(chǎn)品的能源需求為基礎(chǔ),充分利用可再生能源[13]。在國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)組織編寫的《生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)大辭典(上冊(cè))》中,對(duì)低碳建筑進(jìn)行了如下定義:低碳建筑指在建筑的全壽命周期內(nèi),以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ),最大限度地減少碳排放,為人們提供具有合理舒適度使用空間的建筑模式[7]。因此,低碳建筑的實(shí)現(xiàn)需建立在綠色建筑的基礎(chǔ)上,而不能為減少碳排放而影響建筑的環(huán)境效益,以及人的健康與舒適。

綜合以上的描述和定義,低碳建筑應(yīng)做到在建筑全壽命周期內(nèi),保證健康和舒適性的基礎(chǔ)上,在材料、能源、技術(shù)等方面進(jìn)行改進(jìn),降低建筑碳排放。而與目前大力推行的低能耗建筑相比,二者都是建立在綠色建筑的基礎(chǔ)上,但他們聚焦的角度和衡量建筑的方式不同,低能耗建筑以建筑能源的種類和消耗量為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),而低碳建筑以碳排放量作為主要評(píng)估標(biāo)準(zhǔn);另一方面,低碳建筑是一個(gè)涉及建筑全壽命周期的概念。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),從業(yè)者和研究人員應(yīng)聚焦建材生產(chǎn)、建造、建筑運(yùn)行乃至拆除等階段,努力降低全過(guò)程中的建筑碳排放量。

低碳建筑是建筑領(lǐng)域在碳中和大背景下的努力方向,為更好地推進(jìn)和建設(shè)低碳建筑,需要有關(guān)政策、規(guī)范及評(píng)估體系的指引。如建筑直接、間接碳排放量的劃分,以及低碳建筑排放量的限額和目標(biāo)等問(wèn)題都需要進(jìn)一步的研究。

1.3 零碳建筑

參照《生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)大辭典(下冊(cè))》[14]、《生態(tài)文明建設(shè)大辭典(第一冊(cè))》[15]中低碳城市和零碳建筑的定義,零碳建筑可視為在低碳建筑基礎(chǔ)上提出的更為激進(jìn)的目標(biāo),是指在建筑的全壽命周期內(nèi),以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ),通過(guò)清潔能源利用、植物凈化等手段,最大限度地減少碳排放,直至實(shí)現(xiàn)零排放。

建筑實(shí)現(xiàn)零碳排放的方式有減碳和碳中和。常見的手段包括:提高能效、提高能源利用效率、現(xiàn)場(chǎng)或場(chǎng)地外生產(chǎn)清潔可再生能源、購(gòu)買場(chǎng)地外清潔可再生能源等。在一些定義中只允許使用部分手段,一些定義給出了這些技術(shù)策略使用的優(yōu)先順序。如世界綠色建筑委員會(huì)(WGBC)規(guī)定了實(shí)現(xiàn)零碳建筑允許采用的技術(shù)的優(yōu)先級(jí)[16],如表1所示。

表1 WGBC對(duì)于實(shí)現(xiàn)零碳建筑手段優(yōu)先級(jí)的規(guī)定

目前,零碳建筑的定義并不完全統(tǒng)一,不同國(guó)家、不同研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者給出的定義在允許采用的碳中和技術(shù)、涵蓋的壽命周期、涵蓋的能源使用范圍等方面有所區(qū)別。如英國(guó)零碳中心對(duì)零碳建筑的定義中包含常規(guī)的能源使用(包括供暖、制冷、熱水、照明)導(dǎo)致的碳排放,而非常規(guī)的能源使用(包括烹飪和插座系統(tǒng))導(dǎo)致的碳排放則不在考慮范圍內(nèi)[17]。考慮到零碳建筑標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)苛,導(dǎo)致短期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn),挪威設(shè)立了5個(gè)等級(jí)以適用于不同的建筑類型和當(dāng)?shù)貤l件[18],如表2所示,通過(guò)限定碳補(bǔ)償可抵消的排放類型,給出了實(shí)現(xiàn)難度由高到低的零碳建筑等級(jí),構(gòu)成了一個(gè)較為完善的體系,以規(guī)范不同區(qū)域和不同條件下建筑的減排工作。

表2 挪威各等級(jí)的零碳建筑

1.4 其他有關(guān)概念

零碳建筑作為建筑領(lǐng)域碳減排工作的終極目標(biāo)之一,是一個(gè)較為嚴(yán)苛的概念,實(shí)現(xiàn)難度較大。完善低碳建筑的體系,還需要概念的支撐,如凈零排放建筑、凈零碳建筑等,為建筑部門和相關(guān)從業(yè)者提供一條較為可行的發(fā)展路徑。

Torcellini等人在研究中給出了凈零排放建筑的概念:建筑物所產(chǎn)生的可再生能源能量應(yīng)等于或多于其二氧化碳排放量所對(duì)應(yīng)的一次能源能量[19]。

挪威有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)凈零排放建筑的定義為:建筑產(chǎn)生的可再生能源對(duì)應(yīng)的二氧化碳當(dāng)量多于或等于二氧化碳排放量,同時(shí)規(guī)定了凈零排放建筑的碳排放量不能通過(guò)碳交易的手段來(lái)抵消,但可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)可再生能源的生產(chǎn)進(jìn)行碳補(bǔ)償[20]。

英國(guó)有關(guān)機(jī)構(gòu)給出的全壽命周期凈零碳建筑的定義為:通過(guò)抵消或現(xiàn)場(chǎng)可再生能源補(bǔ)償?shù)确绞绞蛊淙珘勖芷谔寂欧帕繛榱慊蜇?fù)值的建筑。同時(shí),在該定義的界定中,不承認(rèn)通過(guò)碳交易手段進(jìn)行的抵消,可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)及場(chǎng)地外可再生能源進(jìn)行碳補(bǔ)償,同時(shí)遵循世界綠色建筑委員會(huì)給定的優(yōu)先級(jí)[21]。

1.5 低碳建筑領(lǐng)域概念比較

低碳建筑及相關(guān)概念的關(guān)系如表3所示。低碳建筑是碳中和大背景下建筑領(lǐng)域發(fā)展的必經(jīng)之路,是一個(gè)較為廣泛的概念,是建筑領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的大框架之一;零碳建筑是在低碳建筑基礎(chǔ)上較為激進(jìn)的目標(biāo),相應(yīng)地,其實(shí)現(xiàn)難度也較大,可作為建筑減排工作的終極目標(biāo)之一,但短期內(nèi)難以達(dá)到,需更多的目標(biāo)來(lái)指引短期的減排工作;凈零排放建筑、凈零碳建筑等一些相關(guān)概念的要求相較于零碳建筑低,且可通過(guò)更多的方式達(dá)到,可以作為低碳建筑體系的重要補(bǔ)充,可作為短期建筑減排的目標(biāo)。

表3 低碳建筑及其相關(guān)概念簡(jiǎn)介、比較

應(yīng)根據(jù)我國(guó)的具體情況,對(duì)于地理位置不同、減排難度不同的建筑,給出具體的定義和界定,形成科學(xué)合理的低碳建筑評(píng)價(jià)體系,為我國(guó)建筑領(lǐng)域的減排工作提供方向和指引。

2 主要國(guó)家建筑領(lǐng)域碳中和目標(biāo)及技術(shù)路線

在目前已提出碳中和承諾的國(guó)家中,部分國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)的政策和法律,給定了各個(gè)行業(yè)在實(shí)現(xiàn)碳中和道路上應(yīng)肩負(fù)的責(zé)任和對(duì)應(yīng)的目標(biāo)。一些國(guó)家也針對(duì)建筑領(lǐng)域的碳排放制定了目標(biāo)和政策,可為我國(guó)建筑領(lǐng)域碳達(dá)峰和碳中和的實(shí)現(xiàn)提供參考。

2.1 英國(guó)

英國(guó)作為世界上最早以法律形式確定減排目標(biāo)的國(guó)家之一,在2019年發(fā)布了修訂版的《氣候變化法案》[22],正式確立了2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo),并在后續(xù)發(fā)布的一系列文件和政策中給出了各行業(yè)的碳中和目標(biāo)路線。

英國(guó)減排進(jìn)展報(bào)告及Climate Watch的研究展示了目前英國(guó)建筑碳排放的水平和減排進(jìn)度[23-25],如圖1所示,在提出第一版《氣候變化法案》后的7年間(即2008—2015年),英國(guó)的建筑碳排放量下降了17%,但隨后,其建筑減排工作陷入了瓶頸,甚至出現(xiàn)了反彈。同時(shí),以2017年的數(shù)據(jù)為例,英國(guó)建筑的總耗電量占到全國(guó)總耗電量的66%,相當(dāng)于4 800萬(wàn)t的間接碳排放量。由以上數(shù)據(jù)可見,英國(guó)建筑領(lǐng)域目前的減排形勢(shì)不容樂(lè)觀。

圖1 英國(guó)建筑領(lǐng)域歷史碳排放量趨勢(shì)

針對(duì)這一情形,為順利在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo),英國(guó)氣候變化委員會(huì)為建筑領(lǐng)域減排目標(biāo)的制定提出了如下建議:到2030年,將居住建筑的碳排放總量(二氧化碳當(dāng)量)降低到6 200萬(wàn)t,非居住建筑的碳排放總量降低到110萬(wàn)t;到2050年,通過(guò)運(yùn)用清潔能源、采用節(jié)能和低碳的供暖措施、改善照明和電器效率等途徑,將居住建筑的碳排放總量降低到400萬(wàn)t,公共建筑的碳排放總量降低到60萬(wàn)t[26]。后續(xù)出臺(tái)的一系列文件和政策給出了更具體的目標(biāo)和措施,如表4所示。

表4 英國(guó)建筑領(lǐng)域減排有關(guān)政策、目標(biāo)

由以上分析可知,英國(guó)目前的建筑減排政策主要針對(duì)未來(lái)的新建建筑,從建筑能源使用及建筑性能入手,以求在短時(shí)間內(nèi)用較低的成本取得更好的成效。

2.2 加拿大

加拿大總理特魯多在其連任時(shí)的施政綱要中宣示了加拿大2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的目標(biāo)[33]。在后續(xù)的一系列法律和政策中對(duì)于各部門、各行業(yè)的碳排放現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并給出了后續(xù)的工作方向和努力目標(biāo)。

加拿大住建部的數(shù)據(jù)表明,加拿大住宅領(lǐng)域的碳排放在1990—2014年間下降了11%[34]。同時(shí),加拿大環(huán)境和氣候變化署及Climate Watch[35-36]的數(shù)據(jù)展示了加拿大建筑領(lǐng)域近10年來(lái)的溫室氣體排放量,如圖2所示。其中,2018年的建筑運(yùn)行階段直接碳排放量占全國(guó)總排放量的9.8%,若加上耗電量折合的間接碳排放,該數(shù)值將達(dá)到18.0%。由此可見,合理控制并有效減少建筑領(lǐng)域的碳排放,是加拿大實(shí)現(xiàn)2050年凈零排放目標(biāo)的必經(jīng)之路。

圖2 加拿大近年來(lái)建筑運(yùn)行階段碳排放情況

并且,類似于英國(guó),加拿大近年來(lái)的碳排放量也出現(xiàn)了波動(dòng)甚至反彈的情況。該情況可能是近年來(lái)居民對(duì)建筑舒適性等要求越來(lái)越高,但清潔能源發(fā)展停滯、新技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)突破等原因?qū)е碌摹?/p>

各個(gè)企業(yè)每一項(xiàng)制度的實(shí)施無(wú)不存在著風(fēng)險(xiǎn)，而企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，對(duì)于可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)考慮周全。企業(yè)在實(shí)施制度的時(shí)候，首先，應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識(shí)其可能存在的各種風(fēng)險(xiǎn)，從而制定出相應(yīng)地正確地解決對(duì)策，為企業(yè)獲得更大利益。其次，企業(yè)應(yīng)當(dāng)完善管理制度，建立應(yīng)收賬款的完整體系，如建立信用評(píng)價(jià)制度、建立完善的合同管理制度、建立應(yīng)收賬款的責(zé)任制度、建立合理的獎(jiǎng)罰制度，通過(guò)這些制度的建立與完善，來(lái)有效防止不良應(yīng)收賬款現(xiàn)象的發(fā)生，為企業(yè)謀求更大的利益。最后，應(yīng)當(dāng)組織專業(yè)的力量來(lái)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)已完成的應(yīng)收賬款進(jìn)行管理，實(shí)時(shí)督促應(yīng)收賬款的動(dòng)向，從而保障應(yīng)收賬款能夠按期歸還，給企業(yè)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)效益。

在這一情形下,加拿大環(huán)境和氣候變化署也給出了到2030年建筑碳排放量下降到8 200萬(wàn)t的目標(biāo)。同時(shí),為達(dá)成該目標(biāo),加拿大在后續(xù)的政策文件中給出了更具體的目標(biāo)和舉措,如表5所示。

表5 加拿大建筑領(lǐng)域減排有關(guān)政策、目標(biāo)

加拿大目前的建筑領(lǐng)域碳中和及凈零排放工作尚在起步階段,從目前已出臺(tái)的政策中可看出,其工作重心集中在后續(xù)更具體的目標(biāo)、政策、規(guī)范的提出上。措施方面,除建筑運(yùn)行、能源方面以外,加拿大也更多地聚焦在建材生產(chǎn)選擇、建筑施工、改造乃至拆除方面。

2.3 新加坡

新加坡作為亞洲重要的發(fā)達(dá)國(guó)家,其在環(huán)境保護(hù)方面的工作和成果一直處于世界領(lǐng)先地位,同時(shí),其氣候條件和地理?xiàng)l件與我國(guó)東南地區(qū)較為相似,其建筑碳中和的實(shí)現(xiàn)途徑值得我國(guó)有關(guān)部門參考和借鑒。

新加坡在其提交的國(guó)家自主貢獻(xiàn)文檔中提出了到2030年達(dá)到6 500萬(wàn)t的碳排放峰值的目標(biāo),該峰值相對(duì)于新加坡2005年的碳排放水平下降了36%。并在之后的長(zhǎng)期減排發(fā)展戰(zhàn)略中提出:到2050年,將碳排放量從峰值下降一半,至3 300萬(wàn)t,并期望在本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)凈零排放[40]。

根據(jù)Climate Watch的數(shù)據(jù)[36],新加坡近年來(lái)制造業(yè)和建筑領(lǐng)域的碳排放量數(shù)據(jù)和變化情況如圖3所示。與英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相比,新加坡建筑領(lǐng)域的碳排放量仍在隨其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷增長(zhǎng),因此,其建筑領(lǐng)域的減排工作面臨更大的挑戰(zhàn)。新加坡政府和有關(guān)部門為解決這一問(wèn)題進(jìn)行了大量的工作和研究,并由此提出了一系列的目標(biāo)和政策,為建筑領(lǐng)域的減排工作提供目標(biāo)和指導(dǎo)。

圖3 新加坡近年來(lái)建筑及制造業(yè)碳排放量變化情況

新加坡房屋和建筑監(jiān)督局(BCA)于2005年出臺(tái)了針對(duì)其亞熱帶氣候的綠色建筑評(píng)級(jí)體系Green Mark Buildings(綠色標(biāo)志建筑)[41],并于2018提出了一系列更為激進(jìn)的目標(biāo)[42],如:Super Low Energy Buildings(即能耗在2005年標(biāo)準(zhǔn)的40%以下的建筑)、Zero Energy Buildings(所有能耗均由可再生能源提供的建筑)及Positive Energy Buildings(僅由可再生能源供能,并可以向外界提供多余能量的建筑)。新加坡將上述內(nèi)容作為建筑節(jié)能減排工作的目標(biāo),并通過(guò)各種補(bǔ)貼鼓勵(lì)從業(yè)者進(jìn)行建設(shè)和改造。同時(shí),在后續(xù)政策文件中,新加坡也給出了建筑減排工作的具體路徑、目標(biāo)、時(shí)間節(jié)點(diǎn)等,如表6所示。

2.4 其他國(guó)家

除上述有完善的建筑減碳體系的國(guó)家外,一些國(guó)家在建筑領(lǐng)域也提出了減少碳排放的政策和要求。

美國(guó)政府在NDC計(jì)劃[46]中給出了建筑領(lǐng)域脫碳戰(zhàn)略,將通過(guò)提高建筑能效和電氣化程度等措施減少建筑相關(guān)的碳排放;各任總統(tǒng)先后在行政令中提出,提高建筑能源效率、測(cè)量和減少溫室氣體排放;增加可再生能源使用;進(jìn)行建筑電氣化和建筑脫碳改造[47]。

日本政府設(shè)定了到2030年建筑領(lǐng)域減排46%及2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo),規(guī)劃將為超過(guò)60%的新建建筑引入太陽(yáng)能[48];其建筑領(lǐng)域提出,將通過(guò)提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱、遮陽(yáng)性能、利用自然能源、提高能效等方法改善建筑排放,同時(shí)指出通過(guò)改進(jìn)建材生產(chǎn)工藝以降低建筑材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放[49]。

德國(guó)政府規(guī)定,到2030年其建筑領(lǐng)域溫室氣體排放量(二氧化碳當(dāng)量)降至6 700 t以下[50],提出將為建筑翻新、改造提供資助,以幫助建筑物具有最優(yōu)的能效和供暖性能,將進(jìn)一步完善建筑評(píng)級(jí)體系和能源咨詢制度[51]。

3 建議

我國(guó)建筑領(lǐng)域碳中和工作面臨著當(dāng)前排放強(qiáng)度大、目標(biāo)周期短的問(wèn)題,任務(wù)極為艱巨?；仡櫖F(xiàn)有減排的工作,有關(guān)部門對(duì)建筑領(lǐng)域的碳達(dá)峰、碳中和提供了相應(yīng)的指引,如表7所示。

表7 我國(guó)現(xiàn)有建筑領(lǐng)域減排工作的有關(guān)政策

相較于前面介紹的發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)建筑領(lǐng)域減排工作尚處于起步階段,存在缺少定量、具體的政策和指引,沒有分時(shí)間節(jié)點(diǎn)制定的行動(dòng)目標(biāo)等問(wèn)題。在后續(xù)進(jìn)一步推進(jìn)減排工作時(shí),應(yīng)廣泛吸取各國(guó)經(jīng)驗(yàn)。本文參考上述國(guó)家的減排行動(dòng),結(jié)合我國(guó)的現(xiàn)狀,為我國(guó)建筑領(lǐng)域碳中和的路徑提出如下建議:

1) 對(duì)建筑減排工作應(yīng)有全局意識(shí),關(guān)注建筑全壽命周期的碳排放量,為此,建筑部門應(yīng)加強(qiáng)和能源、工業(yè)等部門的溝通,廣泛調(diào)研、統(tǒng)計(jì)建筑全壽命周期各階段的碳排放情況,并進(jìn)行合作,制定合理有效的監(jiān)控、減排計(jì)劃。

2) 有關(guān)部門需盡快引領(lǐng)從業(yè)人員轉(zhuǎn)變有關(guān)觀念,普及建筑減排不完全等于建筑節(jié)能的理念,避免工作重心的偏離,給出權(quán)威的低碳建筑等概念,以給出明確的工作目標(biāo),同時(shí)盡可能加強(qiáng)建筑碳排放強(qiáng)度與衛(wèi)生、健康、舒適及節(jié)能等目標(biāo)的協(xié)同。

3) 建立權(quán)威的碳排放量及碳排放強(qiáng)度監(jiān)控、計(jì)量體系,并在此基礎(chǔ)上計(jì)算減排量,給予減排成果突出的企業(yè)和單位以獎(jiǎng)勵(lì)和宣傳,有關(guān)部門也應(yīng)對(duì)成功的減排案例進(jìn)行資料的搜集、總結(jié),以為后續(xù)的工作提供參考和借鑒,并盡可能為從業(yè)者的建筑減排工作提供具體的指引。

4) 在減排工作推進(jìn)過(guò)程中,應(yīng)盡快制定分時(shí)間節(jié)點(diǎn)的減排目標(biāo)和量化評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),在現(xiàn)有的重慶市、北京市等低碳建筑標(biāo)準(zhǔn)中仍是以評(píng)分的形式來(lái)衡量,應(yīng)盡快給出以碳排放量為衡量的低碳建筑標(biāo)準(zhǔn);在全建筑領(lǐng)域,制定目標(biāo)政策時(shí)應(yīng)更多地加上恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間節(jié)點(diǎn),以推動(dòng)減排工作穩(wěn)步有序地開展。

5) 對(duì)于減排對(duì)象,不能僅關(guān)注新建建筑的減排工作,應(yīng)同樣重視既有建筑,在對(duì)其進(jìn)行節(jié)能等方面的改造時(shí),輔以對(duì)其碳排放性能的改進(jìn);對(duì)于各類型的建筑,碳排放量較大的商業(yè)、工業(yè)建筑可作為優(yōu)先減排的對(duì)象,其減排行動(dòng)也可為居住建筑的減排工作提供借鑒。

6) 在具體行動(dòng)方面,可充分借鑒國(guó)外已有的減排行為,通過(guò)改革結(jié)構(gòu)、采用低碳建材等措施減少建設(shè)階段碳排放;通過(guò)推行建筑電氣化、采用高效熱泵技術(shù)、利用可再生能源、規(guī)范用戶行為、改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能等方式減少運(yùn)行階段碳排放;也可通過(guò)垂直、屋頂綠化,可再生能源生產(chǎn)等手段中和建筑產(chǎn)生的碳排放量。

4 結(jié)論

本文通過(guò)分析建筑減排的必要性,介紹了建筑領(lǐng)域碳達(dá)峰、碳中和的有關(guān)概念,總結(jié)并分析了一些發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑減排目標(biāo)、措施政策等,旨在為我國(guó)建筑領(lǐng)域減排措施及碳中和技術(shù)路線的制定提供參考和借鑒,得到以下結(jié)論:

1) 目前,建筑領(lǐng)域全過(guò)程碳排放量占我國(guó)總碳排放量的42%,合理制定建筑領(lǐng)域碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)節(jié)點(diǎn),規(guī)劃其技術(shù)路徑,對(duì)于我國(guó)2060年碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。但建立減排目標(biāo)的同時(shí),需要我國(guó)社會(huì)各界對(duì)低碳建筑的概念、界定條件、評(píng)估階段等有清晰且統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。因此,應(yīng)充分了解、參考國(guó)內(nèi)外的有關(guān)資料,給出標(biāo)準(zhǔn)的定義,并在此基礎(chǔ)上提出更具體的碳減排措施及標(biāo)準(zhǔn)。

2) 國(guó)外部分發(fā)達(dá)國(guó)家在提出碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)之余,也給出了建筑領(lǐng)域減排的目標(biāo)和技術(shù)路線,對(duì)我國(guó)有關(guān)部門的政策制定有參考意義。我國(guó)有關(guān)部門應(yīng)充分吸取發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),避免出現(xiàn)建筑領(lǐng)域減排工作停滯甚至反彈的情況,制定相關(guān)目標(biāo)時(shí)應(yīng)落在實(shí)處,并充分考慮未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),以在未來(lái)切實(shí)做到建筑領(lǐng)域碳達(dá)峰、碳中和。

3) 因氣候類型、地理?xiàng)l件、民俗習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)水平及目前排放量等因素的不同,各國(guó)建筑減排目標(biāo)和技術(shù)路徑存有差異。在制定相關(guān)政策時(shí),有關(guān)部門也應(yīng)充分考慮上述條件,借鑒各國(guó)路徑的可取之處,如劃分不同階段的工作重點(diǎn),使某一類型或某一地區(qū)的建筑優(yōu)先實(shí)現(xiàn)碳中和,最終制定合理且符合我國(guó)現(xiàn)狀的目標(biāo)、規(guī)范及政策等。

4) 建筑的減排工作應(yīng)由各部門共同努力,關(guān)注建筑全壽命周期的情況;建筑的碳排放強(qiáng)度應(yīng)力求和建筑能耗各項(xiàng)性能協(xié)同;應(yīng)盡快建立起成熟的建筑碳排放量計(jì)量、監(jiān)控體系;減排工作的對(duì)象應(yīng)兼顧新建建筑與既有建筑,其中,大型公共建筑碳排放量較大,減排優(yōu)先級(jí)較高;需充分借鑒已有建筑減排案例,選取合理有效的減排手段。