“双碳”距离一座城的“标配”还有多远?

【朗绿科技】试看将来,“双碳”将成为一座城市的标配!

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当小朋友听腻了蛐蛐夜晚的演唱~

当我们不再纠结一米的距离有多远~

当“双碳”成为一座城市的标配~

愿时光如此美好 日子也不会太远

  政策指引2020年9月22日,在第七十五届联合国大会一般性辩论上,“碳中和”被“高亮提及”。习近平主席在会上表示,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和[1]。2021年3月5日,在十三届全国人大四次会议上,国务院总理李克强作政府工作报告中提出,扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。制定2030年前碳排放达峰行动方案。

  阶段解读“双碳目标”无疑是近几年的热点,具体来说,我国从“碳达峰”实现“碳中和”目标分为三个阶段:

  2021-2030年碳达峰阶段

  大部分城市实现人均碳达峰;

  2030-2050年碳中和关键期

  一半城市实现碳中和;

  2050-2060年碳中和决胜期

  所有城市实现碳中和。

实现“双碳”目标是长期复杂的过程

  当前,从全生命周期来看,建筑的温室气体排放可达全社会碳排放的50%左右[2]。由此可以看出,建筑行业能否实现节能减排,能否达成“碳中和”,对我国整体实现“双碳”目标有着重要意义。我国早在上世纪80年代,就建立了有关公共建筑和居住建筑的节能标准。随着可持续发展理念的提出,建筑行业提出“四节一环保”即“节能、节地、节水、节材和环境保护”的绿色建筑目标[3]。

  2006年,我国发布了第一版《绿色建筑评价标准》,至此,我国绿色建筑有了真正可对标的定义和标准。标准发布至今,在2014年和2018年分别进行了2次修编和更新,同时截至2018年底,全国获得绿色建筑评价标识的项目累计达到1.3万个,建筑面积超过14亿平方米[4]。但是我国的绿色建筑评价无论是设计标识,或是运营标识都是针对项目某个时间点或某个时间段的评价,基本没有持续定期做认证评价的项目。我国新建和既有绿色建筑应该如何实现“双碳”目标,并非单纯的通过绿色建筑认证或简单的通过设备或设计就能达到的,是一个全产业链、全寿命周期的复杂过程。

科学碳目标为温室气体减排提供基准

  “科学碳目标”(SBTi)是由WWF联合CDP全球环境信息研究中心、世界资源研究所(WRI)、以及联合国全球契约项目(UNGC)于2015年发起的一项全球倡议。该倡议提供工具、最佳实践指导和针对不同行业的特点,帮助企业设定低于2℃或1.5℃的脱碳水平的、基于科学的减排目标,为企业温室气体减排提供参照基准。

  科学碳目标设定主要有以下四个步骤:

  提交承诺函;

  制定科学碳目标;

  提交目标进行验证;

  确认并宣布目标。

低碳建筑设计是实现低碳目标的基础

  在新建建筑拿地之后,第一步就是进行方案设计。这个环节是建筑项目在全寿命周期过程中能否实现低碳目标的基础。首先,从项目选址上即使做不到退耕还林,植树造林,至少可以减少农林土地的占用,配套设施便利和公交发达的区域,或风力、太阳能等资源发达的区位,也可以减少碳排放。如果选址没有那么多选择,那么接下来的一系列措施,都是可以在设计阶段把控的。如:

  做好区域能源规划,分区从能源端降低碳排;

  围护结构优化设计,充分发挥建筑表皮的减碳效应;

  在水、暖、电等机电设计过程中,优选性能高、节能的设备,尽可能降低建筑运行所需的设备能耗。

  此外,可再生能源利用目前我国最常用的有太阳能光电、太阳能光热、风能、地源热泵这几种,但这些均对项目的地域、自然条件有着较大关联性,在项目的适用性上有很大局限,要实现碳中和的最终目标,可再生能源的多态组合是一个趋势。

低碳施工如何做到减碳降耗呢?

  低碳绿色施工是指在保证施工安全和建设质量的前提下,通过施工方科学管理、合理的现场组织,以及施工技术的优化提升,降低施工过程的资源消耗,减少对环境产生的负面影响。

HOW TO DO IT?

  最直观的方式就是施工现场的用水、用电管理,同时,减少施工过程中混凝土和钢筋的损耗是施工节材的重点内容之一。根据各地工程量预算定额,预拌混凝土损耗率是1.5%,钢筋损耗率是2.5-4.5%[5],一般项目施工过程中这两项损耗率都大大超过了定额要求,有些损耗率甚至翻倍。这就需要施工方严控损耗量,定期记录并汇总损耗情况,如有超标,在下一个阶段进行修正。

  此外,施工过程中为了确保构件表面的平整,一般会采用二次找平方式,通过采用铝膜体系,可以避免二次找平粉刷,降低耗材。

绿色供应链是实施碳中和的源头

  建筑中80%的碳来自结构材料,所以要实现碳中和,建筑在选材环节就要选择低碳建材。接下来的30年里,产品碳足迹和生产碳中和将会是一个值得关注的问题,牵涉到整个绿色供应链的形成。

  除了直接选择低碳建筑材料,建造过程中利用一部分再生材料和可循环材料,也可以减少材料的使用总量。

  此外,建材的运输也是碳排放的重要领域之一。优先选择运输距离短的产品,绿色能源的交通运输方式,是加速绿色建筑行业低碳转型重要抓手。

全程低碳运营不容小觑

  在中国,有一万多个项目做了国内外绿色建筑各类认证,其中90%以上都是设计阶段的认证,做到运营阶段的不到10%,而中国目前也没有类似LEED(O+M)、BREEAM In-Use之类专门针对运营维护的评价标准,可见在我国建筑运维阶段的低碳评价还是缺失的。而建筑的能耗主要产生于运营阶段,建筑在运营阶段的暖通能耗、照明能耗、用水能耗等是此阶段的能耗大户,物业管理方或设备运行方结合项目常规用能情况的数据分析,科学管理、高效运维是实现低碳运营的首要任务。

  同时我国的BIM目前在项目设计阶段得到了普遍应用,少数项目在施工阶段也采用了BIM,而运营阶段的BIM应用几乎还是空白,可以采用一些政策推动对运营阶段BIM提出要求,再结合对物业管理团队节能减排进行监管或考核评估,来提高运营节能的可能性。

  除此之外,还包括垃圾分类处理,雨水、污水的排放、处理和再利用,建立生态绿化系统,美化物业环境、对使用者的教育及引导等等,能否有低碳运营管理策略和科学的管理方法决定了建筑能否达成碳中和的关键。

减排改造是实现碳中和的关键举措

  专业数据显示,我国目前既有建筑面积超过500亿平方米,90%以上是高耗能建筑,城镇节能建筑占既有建筑面积的比例仅为23.1%[6]。与新建建筑相比,既有建筑绿色改造碳减排的潜力更大,存量建筑是建筑运行阶段碳排放量大的根本原因,因此既有建筑绿色化改造是建筑行业整体实现碳中和的关键举措。

  既有建筑因为在投产或使用过程中,实施节能减排改造在多方面会受到限制,比较常规的措施有:

  ① 围护结构改造

  建筑围护结构的能耗损失约占整个建筑物传热耗热量的39%[7],我国大量老旧建筑围护结构隔热保温性能差,通过对屋面、外墙、外窗进行改造是减排改造的重要举措。

  ② 设备更新

  通过老设备的更新换代,采用新型低碳产品或高效设备,来降低使用过程中的碳排量,如采用性能系数较高的空调机组或更换节能灯具等。

  ③ 增加助于减排的产品及设备

  如设置活动外遮阳(实在不具备条件的可以设置固定遮阳或高反内遮阳等),降低进入室内的太阳辐射量,增设光伏发电系统,增加可再生能源利用率。大力提升清洁能源占比,才能最终实现碳中和目标。

  此外,政府部门联合物业建立节能监测、评估与审查制度并定时在政府网站上予以公布,同时接受社会监督。对于虚假减排,高排放、高耗能的建筑单位进行限电、限水等措施、促使建筑进行节能改造。

  ④ 雨水回用,加强海绵城市要求,加强或形成监管机制

  确保项目“有且合理应用”,真正达到减排效果。同时,大多数项目还是采用物业人员漫灌形式对绿化进行浇灌,节水喷灌系统在后期增设并不会对项目造成很大影响,是相对独立的一个技术和系统,可以作为改造适用的技术之一。

低碳拆除在建筑领域如何实现?

  近年随着我国建筑业的快速发展,相伴而产生的建筑垃圾日益增多。有数据统计,中国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的1/3以上,每年新产生建筑垃圾超过3亿吨[7]。实现建筑拆除过程低碳化,建筑垃圾的合理利用,对实现建筑低碳建筑目标意义重大。实现建筑领域的低碳拆除,可以从以下两个方面入手:

  ① 建筑垃圾减量化

  加强建筑拆除过程的管控,提高施工精度,避免多余的凿除或修补产生的垃圾,减少因施工质量原因造成返工而使建筑材料浪费及垃圾大量产生。

  ② 建筑垃圾再利用

  建筑垃圾一般可重复使用,废砖、瓦、混凝土经建筑垃圾处理生产线破碎筛分分级、清洗后可作为再生混凝土骨料,用于地基加固,道路工程垫层等领域。建设工程中的废木材,可作为模板和建筑用材再利用。废金属、钢料等经分拣后送钢铁厂或有色金属冶炼厂回炼。通过各种新技术,新工艺的应用,使得建筑垃圾变废为宝。这部分和低碳施工有着密切联系,后期有必要加强绿色施工认证和监管。

国之大事,虽艰必克!吾国民众,齐力必达!

“双碳” 终将成为一座城市的标配!

  参考文献

  1 央广网《习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话》

  2 川观新闻《绿色建筑离你还远吗》

  3 中国检测网《我国建筑节能与绿色建筑发展总体情况》

  4 住房和城乡建设部《建筑节能全覆盖 绿色建筑跨越发展》

  5《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019

  6 前瞻产业研究院《2013-2017年中国智能建筑行业市场前景与投资战略

  7《既有建筑围护结构节能改造技术》/ 8《2017施工现场建筑垃圾处置方案》

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