低碳建筑工程項目全生命周期測度研究

1 溫蛟奇 曾 雪

1.北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院；2.中央財經(jīng)大學(xué)

國外的眾多案例表明在起步階段，技術(shù)和制度是低碳建筑發(fā)展的重要制約因素。美國綠色建筑委員會（USGBC）為了滿足美國建筑市場對綠色建筑測度的需要，先后提出了多套LEED（Leadership in Energy and EnvironmentalDesign）評估體系?？墒且驗長EED 以美國的建筑市場為導(dǎo)向，不契合中國具體的國情，無法直接為中國的低碳建筑測度所利用。

低碳建筑工程項目全生命周期測度研究

隨著城市化、工業(yè)化和機(jī)動化進(jìn)程的加快，在經(jīng)濟(jì)全球化和環(huán)境惡化全球化的雙重背景下，能源技術(shù)向低碳、無碳化方向發(fā)展的趨勢勢必日益增強(qiáng)。低碳建筑是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的，是人類社會繼農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進(jìn)步，其實質(zhì)是高能源利用效率和清潔能源結(jié)構(gòu)問題，核心是能源技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和人類生存發(fā)展觀念的根本性轉(zhuǎn)變。因此，發(fā)展低碳建筑，探求全新低碳建筑全生命周期測度顯得十分必要。如不能科學(xué)的測度低碳建筑的水平，這將使得我們低碳建筑的發(fā)展效果無法得到量化，最終將制約建筑行業(yè)的低碳發(fā)展。

低碳建筑工程項目全生命周期測度國內(nèi)外研究

低碳建筑工程項目全生命周期測度國內(nèi)研究

國內(nèi)外的學(xué)者對低碳建筑測度研究主要有兩方面：一方面，未能建立一套成熟、完善的評價體系，這使得低碳理念在建筑產(chǎn)業(yè)中難以深入推廣。另一方面，目前的研研究會集在建筑運(yùn)轉(zhuǎn)能耗方面，并未將建筑全生命周期納入，這使得建筑碳排量的測度具有局限性?？茖W(xué)地評價建筑物的碳排量必須要考慮建筑的全生命周期，對每個階段進(jìn)行測度匯總；建筑是否契合低碳規(guī)范，尚未建立一個統(tǒng)一的評估體系。

低碳建筑工程項目全生命周期測度國外研究

國外的眾多案例表明在起步階段，技術(shù)和制度是低碳建筑發(fā)展的重要制約因素。美國綠色建筑委員會（USGBC）為了滿足美國建筑市場對綠色建筑測度的需要，先后提出了多套LEED（Leadership in Energy and EnvironmentalDesign）評估體系?？墒且驗長EED 以美國的建筑市場為導(dǎo)向，不契合中國具體的國情，無法直接為中國的低碳建筑測度所利用。

低碳建筑工程項目全生命周期測度的必要性

低碳建筑發(fā)展方面

建筑業(yè)發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過碳排放速度，而且建筑業(yè)發(fā)展越來越依賴高碳排放建筑。從目前我國建筑業(yè)發(fā)展模式來看，想達(dá)到低碳的難度非常大。不能科學(xué)的測度低碳建筑的水平，這將使得我國低碳建筑的發(fā)展效果無法得到量化，最終將制約建筑行業(yè)的低碳發(fā)展。低碳建筑工程項目全生命周期測度的開展，將推動一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如綠色建材、可再生能源等，然后帶動整個行業(yè)的優(yōu)化升級。在發(fā)展中降低能耗，既加快行業(yè)優(yōu)化又推進(jìn)我國建筑業(yè)的國際化從而提高國際競爭力。

低碳建筑測度存在的問題

目前對低碳建筑全生命周期測度，主要是通過將低碳建筑和傳統(tǒng)建筑進(jìn)行對比得到的。中國建筑業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)粗放式的特點，對能源和資源依賴較高，單位建筑面積能耗高于高能源消費(fèi)國家的平均水平。低碳建筑的碳排放在一段時間內(nèi)會高于傳統(tǒng)建筑，這段時間叫建筑節(jié)能建設(shè)期。當(dāng)?shù)吞冀ㄖ慕ㄖ?jié)能收益體現(xiàn)出來，碳排放量就開始低于傳統(tǒng)建筑，這段時間叫做建筑節(jié)能投資回收期。按照建筑物使用周期70 年計算，低碳建筑的碳排量要小于傳統(tǒng)建筑。當(dāng)前，學(xué)者推算出的建筑節(jié)能投資回收期是21 年，在建筑物使用周期70 年的前提下，有一定的經(jīng)濟(jì)效益。但是根據(jù)我國實際情況，建筑的使用期能達(dá)到70 年的非常少，大多數(shù)建筑的使用壽命只有30～40 年?，F(xiàn)有的方式計算出的低碳建筑21 年的建筑節(jié)能投資回收期過于漫長，而且低碳建筑的經(jīng)濟(jì)社會效益也體現(xiàn)的不夠充分。當(dāng)前全生命周期測度模式主要考慮了低碳建筑工程項目全生命周期建設(shè)期的能源消耗的碳排量。我們需要一種新的低碳測度方式，來計算低碳建筑全生命周期碳排量。

低碳建筑工程項目全生命周期測度的公式

低碳建筑工程項目全生命周期能耗應(yīng)包含材料生產(chǎn)、材料運(yùn)輸、建筑建造、建筑使用、拆除回收這五個階段。構(gòu)建低碳建筑全生命周期能耗：

公式（1）中的TCE 為總的碳排放量。CO2sc 為材料生產(chǎn)階段的碳排量，CO2ys 為建筑建運(yùn)輸段的碳排量，CO2jz為建筑建造階段的碳排量，CO2sy為建筑使用階段的碳排量，CO2cc 為拆毀回收階段的碳排量。由于在建筑全生命周期中涉及多種能源的使用。為避免能源的差異性，公式為：

中國能源探明儲量中，煤炭占94%，石油占5.4%，天然氣占0.6%，這種能源資源結(jié)構(gòu)，決定了中國以煤為主的能源。E為不同類型能源使用量，可按標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一折算為標(biāo)準(zhǔn)煤。系數(shù)Ck 為相應(yīng)的碳排放系數(shù)。主要的碳排放系數(shù)如表1。

說明：1.低（位）發(fā)熱量等于29 307 千焦（kJ）的燃料，稱為1kg 標(biāo)準(zhǔn)煤（1 kgce）。

表1 各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤及碳排放參考系數(shù)

2.上表前兩列來源于《綜合能耗計算通則》（GB/T 2589-2008）

3.上表后兩列來源于《省級溫室氣體清單編制指南》（發(fā)改辦氣候[2011]1041 號）

4.“二氧化碳排放系數(shù)”計算方法：以“原煤”為例

建筑低碳測度模型公式為：

根據(jù)式（2）進(jìn)行迭代，可得：

MarketUalue ／ TotalAre 建筑的每平方米均價、M／MarketUalue 每平方米能耗，Ck 為碳排放系數(shù)。TotalArea 表示建筑物的總面積，MarketUalue 表示的建筑市場價，E 表示不同能源的使用量。

低碳建筑工程項目全生命周期測度面臨的問題和建議

低碳工程項目全生命周期測度資金來源不足

我國對建筑工程項目全生命周期測度在補(bǔ)貼方面的激勵措施十分有限，工程項目全生命周期測度工作推進(jìn)起來難度較大；依靠地方財政，資金壓力比較大。

建 議：ECE ＝ ∑[（En ／ E）×Ck×（E ／MarketUalue）×（MarketUalue ／ TotalArea）]其 中，En／E 第n 種能源在能源消耗中的份額；Ck 為能源k 的碳排放系數(shù)；E／MarketUalue 為能源效率MarketUalue／TotalAre 建筑的每平方米均價。ECE 為每平方米建筑二氧化碳排放量。以ECE 作為低碳建筑碳排放指標(biāo)。允許企業(yè)之間對碳排放指標(biāo)的購買，交易產(chǎn)生的稅金可用作低碳工程項目全生命周期測度的經(jīng)費(fèi)。由于低碳建筑項目全生命周期測度涉及國家資金，相關(guān)法律法規(guī)應(yīng)當(dāng)明確規(guī)定低碳測度方在全生命周期中的監(jiān)督、審查職能及權(quán)力和義務(wù)。

欠缺低碳建筑工程項目全生命周期測度的設(shè)計能力

低碳建筑工程項目全生命周期測度要求在建筑設(shè)計、建造及使用中充分考慮環(huán)保、節(jié)能、低碳、經(jīng)濟(jì)、舒適等綜合因素，實現(xiàn)建筑與生態(tài)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展；而目前無論是設(shè)計體制還是設(shè)計人員資質(zhì)，與低碳建筑工程項目全生命周期測度設(shè)計要求都還有相當(dāng)?shù)木嚯x，這就很難推進(jìn)低碳建筑的工程項目全生命周期測度。

建議：很多世界級的建筑大師致力于低碳建筑的設(shè)計并已設(shè)計出世界一流的低碳排放建筑。例如威爾士的加的夫港口的未來屋和上世紀(jì)30 年代白金漢郡的白宮翻新等。國際上有很多好設(shè)計的經(jīng)驗值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。低碳測度設(shè)計方應(yīng)由具備建筑全生命周期業(yè)務(wù)知識的骨干組成，應(yīng)當(dāng)建立健全行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、資格認(rèn)定和考核制度。

缺乏有效的鼓勵政策和監(jiān)管機(jī)制

現(xiàn)在，因為中國缺乏有效的成體系的政策鼓勵和監(jiān)督機(jī)制，導(dǎo)致了低碳建筑市場各方參與積極性不高，制約著低碳建筑工程項目全生命周期測度的進(jìn)行。

建議：表1 某商辦樓單位建筑面積生產(chǎn)過程中的能耗和排放權(quán)重由外到內(nèi)是：材料生產(chǎn)、材料運(yùn)輸、建筑造

可見材料生產(chǎn)的能耗和排放是減少建筑能耗和碳排放的首要環(huán)節(jié)。國家建立一套合理、科學(xué)的碳排放及能耗的量化監(jiān)測系統(tǒng)。這將有助于建立低碳排放和低能耗的建材數(shù)據(jù)庫，以便制定相關(guān)的法律法規(guī)去約束建材生產(chǎn)企業(yè)和項目建設(shè)單位。完善廣電報刊等公眾媒體的社會輿論監(jiān)督機(jī)制。

缺乏完善的低碳建筑產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

由于中國低碳建筑業(yè)起步晚、實踐經(jīng)驗少、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不足，現(xiàn)有的評估系統(tǒng)側(cè)重低碳建筑環(huán)境質(zhì)量的評價，強(qiáng)調(diào)節(jié)能、節(jié)水節(jié)材、節(jié)地等，忽視了低碳建筑本身的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、舒適性和可持續(xù)發(fā)展性，嚴(yán)重影響低碳建筑工程項目全生命周期測度的推進(jìn)。

建議：

在低碳建筑工程項目全生命周期測度起步階段，政府相關(guān)部門根據(jù)各地區(qū)的具體情況，制定本地區(qū)的低碳建筑項目全生命周期的碳排量標(biāo)準(zhǔn)，在全國范圍內(nèi)樹立推進(jìn)低碳建筑項目全生命周期測度的典范。

結(jié)語

低碳建筑工程項目全生命周期測度對低碳建筑的影響屬于沒有被內(nèi)部化的正外部效應(yīng)，市場的自我調(diào)節(jié)功能失效，即企業(yè)和居民個體沒有足夠的動力為了低碳建筑的未來而完全檢測自身的消費(fèi)、生產(chǎn)和生活。在實現(xiàn)低碳建筑工程項目全生命周期測度這一過程中，政府具有不可替代的作用。低碳建筑工程項目全生命周期測度具有公共性，應(yīng)由國家出面引導(dǎo)，同時低碳建筑工程項目全生命周期管理方參與其測度。允許參與測度方的企業(yè)享有相應(yīng)的碳排量交易免稅額度。在政府以及輿論的監(jiān)督下，該系統(tǒng)能有效保證低碳建筑從建材生產(chǎn)、建材運(yùn)輸、建筑建造、使用、拆除回收各階段實現(xiàn)測度。