建筑碳排放测算的主要难点与计算导则

去年底发布的《2030年前碳达峰行动方案》明确减少城乡建设领域降低碳排放等任务要求。

如今，一座普通建筑的全寿命周期（50年左右）产生的碳排放中，大约60% 是运行期间的排放，近40%是施工和上游过程中的排放。平均而言，几乎三分之二的排放是由主体结构和围护结构导致的，它们提供了最大的节能潜力。剩下的三分之一主要是由建筑扩建、建筑设备和材料运输导致的。

能源效率设计的重点是降低建筑物的能源消耗。最重要的是，大多数现代绿色建筑正在通过利用可再生能源实现自我维持。可持续建筑的首选之一是安装太阳能系统。这种策略适用于阳光充足的地方。太阳能系统不再局限于大型工业和商业建筑。即使是小房子现在也可以通过高效太阳能系统获得可再生能源。

无论是建材生产、建筑施工还是运行使用阶段，最终是否实现节能减碳都离不开对碳排放量的测算。随着4月1日国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》的正式实施，建筑碳排放测算也成为强制要求。

目前虽然我国建筑碳排放测算总体还处于起步阶段，但一些基本的标准已经实施，为后续探索打下来很好的基础。比如，2019年住房和城乡建设部公布了国家标准《建筑碳排放计算标准》（以下简称《计算标准》），为新建、扩建和改建的民用建筑在运行、建造及拆除、建材生产及运输阶段的碳排放计算确定了标准。

《计算标准》对一些关键概念进行了界定。比如“建筑碳排放”是指建筑物在与其有关的建材生产及运输、建造及拆除、运行阶段产生的温室气体排放的总和；“碳排放因子”是指将能源与材料消耗量与二氧化碳排放相对应的系数，主要用于量化建筑物不同阶段相关活动的碳排放。另外，《计算标准》还明确，建筑物碳排放计算应根据不同需求按阶段进行，并且可将分段计算结果累计为建筑全生命期碳排放量。

有一些地方出台了本地的碳排放计算导则。广东省今年1月发布《建筑碳排放计算导则（试行）》，给出了建造、运行、拆除三个阶段的具体碳排放核算方法。

有了标准之后，究竟该如何计算出建筑的碳排放量呢？如果用易于理解的方法来解释，其主要原理就是将一个工程用到材料总量乘以每件材料对应的碳排放因子，累加得到一个工程的碳排放总量。比如计算某个项目中混凝土空心砌块的碳排放量，假设该项目需要使用1000立方米混凝土空心砌块、其碳排放因子为0.204（吨/立方米），那么该项目中混凝土空心砌块产生的碳排放量就是204吨。

中国国检测试控股集团认证评价中心总经理闫浩春表示，在实际操作中，建筑碳排放测算主要有三种方法：排放系数法、投入产出法和清单分析法。

排放系数法是在正常技术经济和管理条件下，根据生产单位产品所排放的气体数量的统计平均值来计算碳排放量，公式为“排放量=活动数据*排放系数”，该方法是联合国政府间气候变化专门委员会推荐的通用碳排放计算方法。投入产出法利用投入—产出矩阵反映经济的相互依存关系，该方法很容易用建筑业的统计金额换算出能耗与碳排放量，适用于商业、工业等宏观层面的碳排放计算。清单分析法则将各个过程分解计算，最终累加得出碳排放总量，各阶段碳排放计算模型以“碳排放量=活动数据*排放因子”为基础，适用于微观层面的碳排放计算。

业内人士表示，当前建筑碳排放测算面临的主要难点在于，工程建设领域涉及大量的材料和设备，其中不少碳排放因子数据还不完备。今年全国两会期间，全国人大代表杜小光建议：应完善各类能源、建材的碳排放因子数值，明确温室气体的核算范围；此外，针对装配式建筑、环境工程、市政工程等，应建立与之配套的碳排放核算标准。

放眼未来，目前已有一些规划及文件提到了建筑碳排放测算的发展方向。2022年年初召开的全国住房和城乡建设工作会议提出，要研究建立城乡建设碳排放统计监测体系，探索建立城市基础设施能源消费统计制度，编制碳排放统计计量标准，完善省市公共建筑节能监管平台。《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》提出，要制（修）订建筑碳排放核算等标准，探索大型建筑碳排放交易路径。

附1：各阶段碳排放源范围

1）设计决策阶段：设计单位对某一建筑项目开始设计直至项目设计完成的全过程。设计阶段主要考虑工作人员使用相关设备进行建筑图纸设计时导致的能源消耗以及设计人员为建筑项目出差的过程中所产生的碳排放。

2）建材生产及运输阶段：材料生产阶段包括砂浆、水泥、混凝土、钢材、砌块、玻璃、木材等主要建材的原材料开采、运输和加工中产生的碳排放，材料运输阶段主要考虑将各类建筑材料运送至施工现场的过程中对能源（主要包括柴油、汽油和电）的消耗而产生的碳排放。

3）建造施工阶段：此阶段人机材开始进场，直至建筑交付使用，核算范围包括现场施工机械运作以及施工现场人类活动产生的碳排放。

4）运营维护阶段：该阶段包括采暖、空调、通风、生活热水和照明等系统能源消耗和日常水资源消耗产生的碳排放量，也包括人们在建筑使用中由于必要的修缮维护所需要的建材生产、运输和机械设备对应的碳排放。由于运营维护阶段是建筑生命周期中持续时间最长的阶段，因此将由土地开发利用对原有土地碳汇造成破坏而产生的碳排放也计入此阶段。另外利用可再生能源系统和绿化植物碳汇带来的减碳量应在该阶段总碳排放中扣除。

5）拆除处置阶段：该阶段包括建筑拆除时施工机械的能源消耗和建筑垃圾运输、处理及回收产生的碳排放。

附2：生命周期各阶段碳排放计算方法

采用《2006 年 IPCC 国家温室气体清单指南》中推荐的碳排放因子法来计算绿色建筑全生命周期各阶段的碳排放量，其计算公式如下：

碳排放量 = 建筑活动水平（AD）× 排放因子（EF）

式中，建筑活动水平（AD）是指建筑全生命周期内直接活动或间接活动水平的数据，比如建造过程中消耗的建材用量、各项活动中消耗的能源总量、受影响的土地面积、施工人员数量等；排放因子（EF）是指单位建筑活动数据所产生的二氧化碳当量，又称为碳排放系数。

根据绿色建筑生命周期碳排放核算范围的界定，整个生命周期包含设计决策、建材生产及运输、建造施工、运营维护、拆除处置五个阶段。绿色建筑生命周期的总碳排放量为各个阶段的碳排放量之和，其数学计算表达式如式：

选取单位建筑面积年碳排放量 GE 作为绿色建筑生命周期碳排放的评价指标，计量单位为 kgCO2eq/(a·m2)，该指标按照下式计算：

① 设计决策阶段

(1) 设计设备碳排放计算

(2) 差旅碳排放计算

② 建材生产及运输阶段

(1) 材料生产碳排放计算

(2) 材料运输碳排放计算

③ 建造施工阶段

(1) 施工机械碳排放计算

(2) 施工人员碳排放计算

④ 运营维护阶段

（1) 运行阶段碳排放计算

(2) 维修阶段碳排放计算

⑤ 拆除处置阶段

以上公式摘自肖旭东的《绿色建筑生命周期碳排放及生命周期成本研究》，具体排放因子见文献。

附3：广东省《建筑碳排放计算导则（试行）》

建筑碳排放内涵与外延建筑碳排放的计算边界，依据不同的参考对象，具有不同的划分和描述，本导则按照广东省发展和改革委员会初步划分的建筑领域碳排放计算边界，将建筑碳排放定义为建筑在建造、运行、拆除三个阶段产生的碳排放。其中建筑建造所 需的混凝土以及装配式构建生产过程产生的碳排放包含在建造阶段的碳排放中。

一、是建筑材料、设备的生产、运输过程 的化石能源消耗和能耗；

二、是建筑建造阶段的碳排放；

三、是运行阶段的碳排放；

四、是建筑拆除阶段的碳排放。

以下为建筑碳排放计算导则链接：

【微分享】建筑碳排放计算导则与示例