摘要：全球碳排放量攀升，溫室效應(yīng)加劇，為推動(dòng)綠色發(fā)展，我國(guó)于2020年提出碳達(dá)峰與碳中和的“雙碳”戰(zhàn)略。在能源制度改革的大背景下，各行業(yè)不斷衍生出新業(yè)態(tài)、新機(jī)會(huì)，以建工領(lǐng)域?yàn)槔?，建筑全生命周期碳排放的把控是響?yīng)“雙碳”戰(zhàn)略的關(guān)鍵。本文檢索了近年來國(guó)內(nèi)外建筑全生命周期碳排放的相關(guān)研究，從全生命周期的階段劃分和建筑碳排放的計(jì)算方法兩方面入手，總結(jié)歸納其研究成果，提出針對(duì)于新老建筑全生命周期減碳的前景展望。

關(guān)鍵詞：“雙碳”戰(zhàn)略；全生命周期；碳排放

ReviewonLifeCycleCarbonEmissionStudiesofNewandOldBuildings

LiFeiyaoLiuZhifeng*ZhangXingyueYangShuangZhongWen

SchoolofArchitecturalEngineering，JinlingInstituteofTechnologyJiangsuNanjing211169

Abstract：Globalcarbon emissionsarerisingandthegreenhouseeffectisintensifying.Topromotegreendevelopment，Chinahasproposeda"dualcarbon"strategyofcarbonpeakingandcarbonneutralityin2020.Underthebackgroundofenergysystemreform，newbusinessformsandnewopportunitieshavebeenderivedfromvariousindustries.Takingtheconstructionindustryasanexample，thecontrolofcarbonemissionsinthewholelifecycleofbuildingsisthekeyinresponsetothe"dualcarbon"strategy.Thispapersearchesforrelevantresearchonthewholelifecyclecarbonemissionsofbuildingsathomeandabroadinrecentyears，summarisestheresearchresultsfromthedivisionofthewholelifecyclestagesandthecalculationmethodsofbuildingcarbonemissions，andputsforwardtheprospectofcarbonreductioninthewholelifecycleofnewandoldbuildings.

Keywords："Dual-carbon"strategy;wholelifecycle;carbonemissions

自1992年聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約（FCCC）頒布至今，控制溫室氣體排放、延緩全球變暖趨勢(shì)等氣候變化問題已成為全球各國(guó)共同關(guān)心的重要議題。據(jù)《全球現(xiàn)狀報(bào)告2018》統(tǒng)計(jì)，建筑行業(yè)消耗的能源占全球終端能源消費(fèi)總量的36%，產(chǎn)生的碳排放占全球能源相關(guān)碳排放總量的近40%[1]。2020年，我國(guó)建筑業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的7.0%[2]，但建筑業(yè)碳排放量占全國(guó)碳排放總量的51.3%[3]，建筑行業(yè)所面臨的減排壓力日趨嚴(yán)峻。

2020年，我國(guó)提出“將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”[4]。貫徹落實(shí)建筑工程領(lǐng)域的“雙碳”戰(zhàn)略，是黨和國(guó)家全面推進(jìn)“中國(guó)式現(xiàn)代化”的工作內(nèi)容之一[5]，不僅關(guān)系民生福祉，更關(guān)乎民族未來。

將全生命周期評(píng)價(jià)方法引入建筑工程領(lǐng)域，可以從源頭到終端把控建筑全生命周期內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的能源消耗與廢棄物排放，最終促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1建筑全生命周期評(píng)價(jià)體系的建立和階段的劃分

1.1生命周期評(píng)價(jià)體系的建立

生命周期評(píng)價(jià)（LCA）作為一種評(píng)價(jià)方法，主要被用來衡量某產(chǎn)品從原材料獲取到設(shè)計(jì)、制造、使用、循環(huán)利用和最終處理等，定量計(jì)算、評(píng)價(jià)產(chǎn)品實(shí)際、潛在消耗的資源和能源以及排出的環(huán)境負(fù)荷[6]。這一方法自1990年起就已經(jīng)被應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域，并成為評(píng)價(jià)建筑環(huán)境影響的一項(xiàng)重要支撐工具[7]。

1990年，國(guó)際環(huán)境毒理學(xué)和化學(xué)學(xué)會(huì)（SETAC）率先對(duì)生命周期評(píng)價(jià)概念進(jìn)行了系統(tǒng)的闡釋，它將其定義為：一種通過對(duì)產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝及活動(dòng)的物質(zhì)、能量的利用及造成的環(huán)境排放進(jìn)行量化和識(shí)別而進(jìn)行環(huán)境負(fù)荷評(píng)價(jià)的過程，既是對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象能量和物質(zhì)消耗及環(huán)境排放進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)的過程，也是對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象改善其環(huán)境影響的機(jī)會(huì)進(jìn)行識(shí)別和評(píng)估的過程；自1993年起，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）也相繼開展了一系列有關(guān)生命周期評(píng)價(jià)的研究，并將其定義為：對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)整個(gè)生命周期的輸入、輸出及潛在環(huán)境影響的匯集和評(píng)價(jià)[8]。

1.2建筑全生命周期的階段劃分

近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就建筑全生命周期的階段劃分展開積極研究，但由于各項(xiàng)研究存在不同的假設(shè)前提和限制條件，因此，不同學(xué)者對(duì)于建筑全生命周期的階段劃分方式也存在觀點(diǎn)上的分歧。圖1為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于建筑全生命周期階段劃分問題的觀點(diǎn)。

綜合上述研究，雖然不同學(xué)者在建筑全生命周期的階段劃分這一問題上觀點(diǎn)迥異，但綜合分析來看，其劃分的大體思路基本一致。對(duì)于綠色節(jié)能技術(shù)欠缺的老舊建筑和普及并采用綠色節(jié)能技術(shù)的新興建筑而言，兩者間的碳排放量差異存在于建筑全生命周期的每一階段。以劉念雄等的劃分方式為例，在建材準(zhǔn)備階段，不同建材的原材料獲取及其制作過程是影響其碳排放差異的主要因素；在建造施工階段，碳排放差異主要體現(xiàn)在建材的裝配方式和建筑的裝修方式上；建筑的使用和維護(hù)階段是綠色節(jié)能技術(shù)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的主要階段，主要體現(xiàn)在建筑對(duì)于聲能、光能、熱能、生態(tài)能等能源的利用及能源的回收循環(huán)等方面；在建筑拆卸階段，拆卸方式的不同、廢棄物處置方式的不同都是影響這一階段碳排放的因素。

2建筑全生命周期碳排放量的計(jì)算

2.1國(guó)際主要建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

自上世紀(jì)以來，隨著建筑碳排放的相關(guān)研究的不斷深入，目前國(guó)際上關(guān)于建筑生命周期的評(píng)價(jià)體系種類繁多、生命周期的階段劃分標(biāo)準(zhǔn)不一，導(dǎo)致建筑全生命周期碳排放量的計(jì)算方法也不盡相同。此外，造成計(jì)算方法差別的主要因素還包括：建筑功能、建筑材料、碳排放源清單的詳細(xì)程度、與建筑有關(guān)的外界環(huán)境因素等。從20世紀(jì)末開始，各個(gè)國(guó)家和國(guó)際組織積極展開有關(guān)建筑碳排放的理論研究并制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[9]。2006年，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）聯(lián)合多家國(guó)際研究機(jī)構(gòu)發(fā)布“碳排放通用指標(biāo)”；2007年，美國(guó)暖通空調(diào)制冷工程師協(xié)會(huì)（ASHRAE）發(fā)布“碳排放計(jì)算工具”[10]；2008年，德國(guó)推出第二代可持續(xù)建筑評(píng)估體系[11]；2013-2014年，中國(guó)碳排放交易試點(diǎn)地區(qū)上海市、深圳市、北京市將建筑物溫室氣體排放納入溫室氣體排放核算與報(bào)告的范疇之中[12]；2019年，中國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》[13]。

2.2國(guó)際認(rèn)可度較高的3種建筑碳排放計(jì)算方法

目前，國(guó)際上認(rèn)可度較高的關(guān)于碳排放量的計(jì)算方法主要有3種，分別是：排放因子法、質(zhì)量平衡法和實(shí)測(cè)法[14]，均已廣泛應(yīng)用于不同排放源類型的碳排放估算。表1為這三種方法的對(duì)比。

值得一提的是，由中國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》中所采用的方法為排放系數(shù)法。

2.3建筑全生命周期中各階段碳排放量占比

無論采用何種計(jì)算方法、針對(duì)何種類型的建筑，建筑全生命周期各階段碳排放的比例構(gòu)成是類似的，主要體現(xiàn)為：運(yùn)行、使用和維護(hù)階段所占的比例最大，而供暖、用電、通風(fēng)是此階段碳排放的主要影響因素。除此以外，其它階段碳排放所占的比例均較低，建材生產(chǎn)階段一般不超過15%，拆除處置階段所產(chǎn)生的碳排放一般不超過20%，由于廢棄物回收利用等因素的影響，此階段的碳排放量甚至可能為較低的負(fù)值[15]。

3對(duì)于我國(guó)建筑碳排放量的思考

3.1我國(guó)建筑全生命周期的階段劃分

在充分考慮我國(guó)建筑的實(shí)際現(xiàn)狀的前提下，結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究成果，以全生命周期劃分的完整性為原則，以建筑可持續(xù)發(fā)展的“雙碳”戰(zhàn)略為目標(biāo)，筆者認(rèn)為，我國(guó)建筑的全生命周期可以劃分為以下5個(gè)階段：1）建材生產(chǎn)和運(yùn)輸階段：包括原材料的加工提取、生產(chǎn)裝配、運(yùn)輸能耗等；2）建筑建造階段：包括建筑的施工與裝修、機(jī)械設(shè)備能耗等；3）建筑運(yùn)行階段：由建筑本身的運(yùn)行能耗和周圍綠地的負(fù)碳排放效應(yīng)綜合決定；4）建筑維護(hù)階段：包括建筑使用過程中的維護(hù)、翻新等；5）建筑拆除和處置階段：包括建筑主體及建筑設(shè)備的拆除、運(yùn)輸、處置、回收等。

3.2我國(guó)建筑全生命周期碳排放量的計(jì)算

筆者認(rèn)為，基于排放系數(shù)法而頒布的GB/T51366－2019《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》[13]（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)）對(duì)于我國(guó)建筑全生命周期碳排放量的計(jì)算及分析具有規(guī)范和指導(dǎo)意義。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在計(jì)算建筑全生命周期碳排放時(shí)，將全生命周期劃分為建筑設(shè)計(jì)、建材生產(chǎn)、建材運(yùn)輸、建筑建造、建筑運(yùn)行、建筑拆除共計(jì)6個(gè)階段分別進(jìn)行碳核算，并匯總得到建筑全生命周期碳排放量。表2以標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，總結(jié)出的建筑全生命周期各階段碳排放量計(jì)算方法。

結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)，我們更應(yīng)明確的是，基于建筑全生命周期碳排放量的計(jì)算結(jié)果深入研究其數(shù)據(jù)特點(diǎn)，可以根據(jù)各階段碳排放占總量的比例重點(diǎn)關(guān)注或簡(jiǎn)略分析全生命周期中某階段的碳排放。

4對(duì)于新老建筑全生命周期減碳的展望

4.1老舊建筑全生命周期減碳策略

針對(duì)老舊建筑而言，綠色節(jié)能技術(shù)的普及率較低是導(dǎo)致其碳排放量難以控制的主要原因，且建筑由于受到已設(shè)計(jì)建造落成的因素限制，因此其全生命周期減碳的重心應(yīng)放在建筑維護(hù)階段和建筑拆除處置階段：

（1）在建筑維護(hù)階段，最大程度地將綠色節(jié)能技術(shù)融入翻新維護(hù)的過程中：①結(jié)合建筑自身特點(diǎn)及場(chǎng)地周圍的地形條件，深入探索可再生資源的利用率和替代率，改善老舊建筑能源結(jié)構(gòu)；②從圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面入手，改善建筑隔熱保溫、遮光遮陽、通風(fēng)采光等性能，通過被動(dòng)技術(shù)降低建筑總體能耗；③引入垂直綠化、空中花園、景觀水池等新興生態(tài)綠化技術(shù)，形成生物氣候緩沖帶，改善建筑微環(huán)境，提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力[16]。

（2）在建筑拆除處置階段，①盡可能減少建筑物拆除所制造的建筑垃圾與廢棄物污染，在科學(xué)、安全的前提下降低拆除和運(yùn)輸過程中的設(shè)備能耗；②對(duì)建筑拆除產(chǎn)生的垃圾、廢棄物進(jìn)行深度分類，評(píng)估其回收價(jià)值，最大限度地提高資源的循環(huán)利用率，促進(jìn)低碳循環(huán)；③按照綠色修復(fù)要求，制定并落實(shí)全過程環(huán)境保護(hù)與資源節(jié)約計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

4.2新興建筑全生命周期減碳策略

針對(duì)新興建筑而言，隨著綠色節(jié)能技術(shù)的推廣和運(yùn)用，越來越多的問題也逐漸浮出水面。（1）在建筑所處的用地范圍內(nèi)，其生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)往往不受限于建筑本身的用地邊界，因而，劃定建筑碳排放系統(tǒng)的范圍，明確碳排放控制與治理邊界的責(zé)任劃分有助于緩解建筑碳排放問題的矛盾與模糊之處；（2）使用新材料、新技術(shù)對(duì)于降低建筑碳排放具有里程碑意義，但與此同時(shí)也面臨著建造成本的全方位提高，低碳與低成本之間的衡量指標(biāo)的空缺還有待彌補(bǔ)[17]。表3為結(jié)合現(xiàn)有研究及建筑實(shí)際，為建筑全生命周期內(nèi)各個(gè)階段提出的減碳策略。

結(jié)語

全生命周期作為衡量和量化環(huán)境負(fù)荷的工具，不同研究對(duì)于建筑全生命周期的階段劃分雖然存在差異，但都是建立在充分考慮建筑主體及建筑內(nèi)外部環(huán)境的基礎(chǔ)之上，覆蓋了建筑完整的生命周期，為建筑全生命周期碳排放量的計(jì)算分析提供了靈活性與便利性。而碳排放的計(jì)算方法及其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，無論是在理論方法方面還是案例分析方面，都具有較高的探索價(jià)值和研究意義。

目前，中國(guó)正處于“雙碳”戰(zhàn)略實(shí)施的關(guān)鍵時(shí)期，無論是從建筑行業(yè)的責(zé)任角度，還是全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)平衡角度，建立科學(xué)規(guī)范的建筑全生命周期碳排放量計(jì)算模型，全面系統(tǒng)地分析新老建筑碳排放量影響因素，有的放矢地制定新老建筑全生命周期減碳的優(yōu)化策略，對(duì)于我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略的踐行具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

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基金項(xiàng)目：2023年度大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目“新老建筑全生命周期碳排放量對(duì)比及優(yōu)化策略”（202313573014Z）

作者簡(jiǎn)介：李非遙（2003—），女，漢族，江蘇連云港人，金陵科技學(xué)院建筑工程學(xué)院建筑學(xué)專業(yè)本科在讀。

*通訊作者：劉志峰（1975—），男，漢族，江西贛州人，金陵科技學(xué)院建筑工程學(xué)院院長(zhǎng)，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事建筑與景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)研究。