建筑碳排放计算新规范及建筑设计减碳要点分析

建筑碳排放计算新规范及建筑设计减碳要点分析

付万旭

四川省建筑科学研究院有限公司 610000

摘要：在全球变暖形势严峻的背景下，建筑业是最主要的碳排放源，迫切需要对建筑设计进行碳减排优化。目前，世界许多国家相继颁布了新的碳排放计算规范，目的是通过科学的、系统的评估手段对建筑寿命期的碳排放进行精确测算。在节能减排的背景下，从材料选择、节能设计、施工到运营管理等多个方面探索更加绿色低碳的设计方法。本文对我国现行建筑碳排放计算新规范进行了解读，提出减碳设计要点，为我国建筑领域的节能减排工作的开展与推广提供理论支持。

关键词：建筑碳排放计算；新规范；建筑设计；减碳要点

近年来，建筑业的碳排放量广受关注。有资料显示，建筑业占全世界温室气体排放量的40%以上，这些都是由建筑材料的制造、施工和运营过程所产生的。为此，建立并执行新的建筑碳排放计算规范，已是当前世界各国和产业亟待解决的课题。与此同时，在绿色建筑设计理念逐步深入人心的背景下，建筑减碳设计也越来越受到关注。通过优化设计、选用低碳材料、提升能源利用率，使建筑物在满足功能性与舒适性要求的同时显著降低碳排放量[1]。

 一、建筑碳排放计算新规范解读

在全球应对气候变化的背景下，建立并执行新版的建筑碳排放计算规范，对于促进我国建筑业的绿色化发展具有重大意义。依据我国住建部2019年发布的《建筑碳排放计算标准》以及2021年批准的《建筑节能与可再生能源利用通用规范》，碳排放计算成为建筑强制要求，从材料生产、运输、施工、运营到拆除处置等所有环节，需构建一个覆盖整个建设过程的碳排放量计算体系。标准中规定应采用生命周期评价（LCA）方法对建筑整个生命周期的环境效应进行全面、系统的评估。此项规定既注重整体与系统的计算，也突出了 LCA评价方法的重要意义。在建材方面，标准对各种材质的碳排放量进行了详尽的定义。例如，普通建材，例如水泥，钢铁，木材，需要准确地根据其制造流程及原料的来源计算碳排放量。特别是在原材料制备、锻烧、粉磨等过程中，要综合考虑原材料开采、运输等环节的碳排放。这样详细的要求保证了碳排放计算的准确性、全面性。在施工阶段，特别是在建筑工程中，标准着重指出了施工机械与施工技术对建筑碳排放的影响。在建筑工程施工过程中，要考虑到建筑设备的燃料消耗、能源消耗和场地内的各种设备的使用情况。建筑设备的二氧化碳排放量应当根据设备型号、功率、作业时长、燃料种类等因素进行计算，并根据工程建设的具体要求加以调整。同时，项目还应对施工期间所产生的各类临时设施及废料处置进行碳排放计算，从而实现碳排放的综合评价[2]。

在建筑运营阶段，新规范对建筑物节能与可再生能源的使用给予了明确的规定。建筑能耗是影响碳排放的主要因子。规范指出：“建筑物运行时的二氧化碳排放量应包括空调、供暖、照明和通风等系统能耗，以及可再生资源的利用。”通过对各类能耗及利用效能的细化，为建设运行过程中的碳排放问题，提出了一套合理的评估方法。在建筑物的拆除与处置环节，需要对其能源消耗与处置模式作出评价。新规范规定：“建筑物拆除的碳排放量应当包含拆建设备的能源消耗，以及垃圾的运输与处置的碳排放。”该综合性规定保证了对整个建筑寿命期各个环节的碳排放量进行科学和系统的评价。总之，《建筑碳排放计算标准》以详尽的规定，为我国建筑的碳排放计算提供了较为全面和系统的指导意见。该标准的颁布实施，对于促进我国建筑业低碳绿色发展具有重要意义。

二、建筑设计减碳要点

（一）被动设计策略 

通过对建筑物进行被动设计，可对建筑外形、朝向、材料选择以及自然通风等方面的特征进行主动控制，达到最大限度地降低对机械加热和制冷设备的依赖。首先，在建筑物的方向与外观设计上，应该尽量利用自然光以及自然的空气流通。比如，南北朝向的建筑物布置，既可以充分地使用太阳能，又可以降低冬天供暖和夏天冷却所需的能耗。其次，门窗的设计与选材也是至关重要的。良好的门窗材质及遮光装置，不但能起到很好的保温效果，同时也能降低冷热气体的损失。在此基础上，通过对室内空间布置及窗户的选择，可明显减少对灯光及空气调节的使用。被动设计在我国的建筑业中已得到广泛推广与应用，除上述举措之外，被动设计还包括自然地形利用和植被增设，采用屋顶绿化和攀缘植被，提升能源利用率，减少碳排放[3]。

（二） 高效能源系统集成

要达到碳减排的目的，必须将可再生能源与高效率的能源利用相结合。一方面，充分开发太阳能、风能、地热能等可再生资源，是降低建筑物碳排放量的一个主要手段。比如，在大楼内加装太阳能光电电池、太阳能热水器等，就可以大大减少对电能的需要。同时，对室内能量系统进行合理的设计，包括暖通系统、照明及电气设施等。采用智能化的控制技术，实现了对能耗的监测与调节，从而达到了更好的节能效果。另外，楼宇能量管理系统（BEMS）能够将多种能源技术与设施进行集成，利用智能化算法与大数据分析技术，对能源进行优化分配与利用。综合利用高效率的能量体系，可以有效地降低建筑物运行成本，同时也可以有效地降低碳排放量，实现节能减排。

（三）绿色建材和循环利用 

在节能减排方面，节能环保材料的选用与回收利用是关键。首先，选择具有较低碳排放量的环保建材，如再生建材、环保涂料及低能耗生产的建材，能够大幅降低整个建筑寿命周期内的碳排放量。比如，使用可再生水泥和钢材，既可以节约资源，又可以减少原料制造时的碳排放量。其次，在建筑设计中要注重材料的可再生性，采用模块化、可拆除的设计方式，方便建筑在服役期满后的拆除与再利用，降低建筑垃圾的碳排放量。最后，家居内部装饰也要以绿色及低碳为导向，例如使用经过认可的符合环保标准的木材和家具，以降低家居装饰所带来的污染[4]。

（四）水资源管理与节水设计 

在建筑设计中，为了达到节能减排的目的，还需要进行水资源管理的优化设计。对水资源进行高效的管理，可以实现节水、节能、减排。首先，在建筑中应用低流量水龙头、节水抽水马桶、智能化喷灌等节水设施，以达到节约用水的目的，降低水处理和供水中的能耗。其次，在建筑设计中，要充分考虑城市污水与再生水的回收与利用，减少对自来水的依赖，从而达到节能减排的目的。比如，集雨系统能把从房顶和地上收集到的雨水用于非饮用水用途，比如绿化灌溉和冲厕所等。同时，在园林中还应该注意节约用水，例如使用当地的耐旱型植被、铺设透水性路面等，以降低灌溉用水量。通过对建筑进行统一的用水管理与节约用水设计，可在达到节约用水的目的的同时，减少运营费用，降低碳排放量[5]。

结束语：

总而言之，我国新颁布的《建筑碳排放计算标准》以及《建筑节能与可再生能源利用通用规范》，进一步为建筑设计人员提供了碳排放计算的方法。为了优化建筑物的碳排放，设计人员应当从被动设计策略、高效能源系统集成、绿色建材与循环利用、用水管理与节水设计等方面，精心设计建筑物，以达到节能减排的目的。这一设计方向将有助于大幅减少建筑物的碳排放量，提高其能效及环保水平，对我国未来的节能减排工作具有重要的意义。

参考文献

[1]孙雪兵. 基于减碳技术敏感性分析的建筑碳排放和成本研究[D].北京交通大学,2023.

[2]韩宇恒,于哲,陈滕. 基于碳排放系数法对不同装配率的装配式建筑碳排放测算与分析[J]. 建筑结构,2023,53(S1):1337-1342.

[3]胡海涛,王建平,魏宏亮. 建筑工程施工阶段碳排放计算方法适用性分析[J]. 绿色建筑,2024,16(02):125-128.

[4]李昌绪,田书方,李硕冉. 数字化支持建筑碳排放计算与减碳路径研究[J]. 中国招标,2024,(04):138-141.

[5]刘平平,王瑶,朱峰磊,姜立,雷阳,朱珍英,孙明,王孝祺. 基于BIM的装配式住宅建筑碳排放分析[J]. 建筑节能(中英文),2024,52(05):19-23.