建筑業(yè)節(jié)能減碳對策研究

劉琛，田得有

（中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070）

1 引言

建筑行業(yè)對于我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言有著十分重要的意義，是拉動(dòng)國家發(fā)展的重要力量。但是，現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展面臨著較大的困境，其中，以能源消耗量與碳排放量過多最具代表性。因此，建筑業(yè)節(jié)能減排勢在必行。

2 建筑業(yè)能源消耗與碳排放量概述

中國建筑節(jié)能協(xié)會（CABEE）與重慶大學(xué)于2021年12月23日發(fā)布了《2021中國建筑能耗與碳排放研究報(bào)告：省級建筑碳達(dá)峰形勢評估》，該報(bào)告在過去測算數(shù)據(jù)方法的基礎(chǔ)上，更新了2019年全國各省市建筑業(yè)能源消耗量以及碳排放量的相關(guān)數(shù)據(jù)。此份報(bào)告中所統(tǒng)計(jì)的建筑業(yè)能源消耗量和碳排放量數(shù)據(jù)涉及建筑全過程，即將建筑材料的生產(chǎn)和運(yùn)輸、建筑工程的實(shí)際施工、建筑物建設(shè)完成投入運(yùn)行以及建筑物最終拆除這4個(gè)環(huán)節(jié)的能耗量和碳排放量全部納入其中，因此，在對這兩項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行測算時(shí)也劃分了4個(gè)部分。在建筑材料的生產(chǎn)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)測算時(shí)，該環(huán)節(jié)主要涉及建筑材料生產(chǎn)階段所消耗的能源規(guī)模和碳排放量，使用的方法有實(shí)物消耗量法以及投入產(chǎn)出分析法，后續(xù)3個(gè)階段的數(shù)據(jù)測算使用的方法主要有以能源平衡表作為基礎(chǔ)的建筑業(yè)能源消耗與碳排放拆分法。該報(bào)告中使用的建筑全過程能源消耗與碳排放測算體系如圖1所示。

圖1 建筑全過程能源消耗與碳排放測算體系

報(bào)告顯示，2019年，我國建筑全過程能源消耗總量為22.33億t標(biāo)準(zhǔn)煤。在此之中，建筑材料生產(chǎn)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤總量為11.1億t；建筑施工階段的能耗為0.9億t標(biāo)準(zhǔn)煤；建筑運(yùn)行階段的消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤總量為10.3億t。

報(bào)告中引用了IEA數(shù)據(jù)庫中的資料，數(shù)據(jù)顯示，2019年，我國碳排放總量為98.77億t，其中，建筑業(yè)的碳排放量為49.97億t，占比50.59%，其中，建筑材料生產(chǎn)和運(yùn)輸階段排放的CO2總量為27.7億t；建筑工程實(shí)際施工階段排放的CO2總量為1.00億t；在建筑運(yùn)行階段排放的CO2總量為21.3億t；建筑拆除階段暫且忽略不計(jì)。

此外，報(bào)告中還統(tǒng)計(jì)了自2005年開始到2019年我國建筑行業(yè)全過程能源消耗總量和碳排放總量的變化情況。2005年。我國建筑行業(yè)能源消耗總量為9.34億t標(biāo)準(zhǔn)煤，發(fā)展到2019年，這項(xiàng)數(shù)據(jù)增長到了22.33億t，平均每一年度增長6.3%；2005年，我國建筑行業(yè)全過程所排放的CO2總量為22.34億t，到2019年，增長到了49.97億t，平均每一年度增長5.92%。

1）我國建筑業(yè)的工程項(xiàng)目在建設(shè)期間主要依賴混凝土施工，住宅類建筑物的混凝土施工有裝配式施工和現(xiàn)澆施工兩種形式，這兩種形式單位面積工程資源、能源消耗總量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 混凝土工程資源、能源消耗數(shù)據(jù)表

2）在建筑業(yè)中，無論是裝配式建筑還是現(xiàn)澆建筑，鋼筋工程都是其中必不可少的一個(gè)施工環(huán)節(jié)，為建筑物各個(gè)結(jié)構(gòu)的連接奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鋼筋工程施工期間資源和能源消耗量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)概況見表2。

表2 鋼筋工程資源、能源消耗數(shù)據(jù)表kg/m2

3）對于建筑業(yè)，每一個(gè)建筑工程項(xiàng)目的外裝修工程同樣是施工環(huán)節(jié)中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，這決定著建筑物整體的外在風(fēng)格，并直接影響著人們對建筑的第一印象。這一施工內(nèi)容同樣涉及能源和資源的消耗，相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表3。

表3 能源和資源消耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

3 建筑業(yè)節(jié)能減碳的必要性分析

在世界范圍內(nèi)，建筑行業(yè)都是節(jié)能減碳的重要領(lǐng)域，其所消耗的能源總量在世界整體能源消耗總量中可以占到36%，CO2排放量占比也達(dá)到了39%，許多學(xué)者認(rèn)為，在全社會經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，建筑業(yè)是環(huán)境負(fù)荷和能源消耗占比最大的行業(yè)。就我國建筑業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況來看，盡管建筑業(yè)消耗的能源總量和排放的CO2總量始終表現(xiàn)為上升的態(tài)勢，但是其總體增長趨勢已經(jīng)呈現(xiàn)出放緩的局面，從我國單位面積建筑物的碳排放強(qiáng)度來看，其水準(zhǔn)低于發(fā)達(dá)國家，建筑物排放的CO2總量為36 kg/m2。但是，我國作為發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)大國，在全球CO2排放量持續(xù)上升的背景下，建筑業(yè)節(jié)能減碳依舊不能放松[1]。

在人們生活水平和住房要求日益提升的環(huán)境下，為了給人們提供舒適、健康的工作和居住環(huán)境，并促進(jìn)建筑行業(yè)的綠色發(fā)展，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)節(jié)能減碳勢在必行。當(dāng)前，我國既有建筑物中，有超過95%的建筑是高耗能建筑，與一些歐洲的發(fā)達(dá)國家相比，這項(xiàng)數(shù)據(jù)要高出1倍，不僅如此，綠色環(huán)保建材在建筑材料中應(yīng)用的比重也僅僅占到10%。意味著我國建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色健康發(fā)展還有一段很長的路要走。

4 建筑業(yè)節(jié)能減排對策

柴油、煤炭以及電力是建筑業(yè)能源消耗和碳排放總量中占比最大的幾種要素，這幾項(xiàng)內(nèi)容在消耗和排放總量中占有的比重可以達(dá)到85%。除此之外，各種類型的施工設(shè)備和施工機(jī)械的大規(guī)模使用是造成建筑業(yè)能源消耗的重要因素，同時(shí)，建筑工程建設(shè)完成并投入使用后的養(yǎng)護(hù)過程也是能源消耗和碳排放的關(guān)鍵階段[2]?；诮ㄖI(yè)能源消耗和碳排放的實(shí)際情況以及相關(guān)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)節(jié)能減碳的策略主要可以從以下方面入手。

4.1 科學(xué)設(shè)計(jì)施工方案

一個(gè)科學(xué)且合理的建筑工程施工方案可以在很大程度上降低能源消耗和碳排放強(qiáng)度，因此，注重施工方案的設(shè)計(jì)可以為實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)節(jié)能減碳創(chuàng)造良好的環(huán)境。

1）在建筑工程施工現(xiàn)場的各個(gè)區(qū)域分別設(shè)定相應(yīng)的用電控制指標(biāo)，施工人員的生活區(qū)、辦公區(qū)、施工區(qū)以及生產(chǎn)區(qū)等每個(gè)區(qū)域的能源使用量都需要進(jìn)行合理控制，并編制有針對性的施工能耗標(biāo)準(zhǔn)，從根本上實(shí)現(xiàn)能源利用效率的提升。

2）選擇施工設(shè)備和施工機(jī)械時(shí)，應(yīng)用優(yōu)先選擇建筑領(lǐng)域或者國家層面推薦的節(jié)能高效設(shè)備。例如，在使用期間要盡可能地選用一些可變頻的節(jié)能機(jī)械和設(shè)備，并淘汰以往陳舊的垂直運(yùn)輸設(shè)備，采用更加高效節(jié)能的人貨兩用電梯。

3）對施工現(xiàn)場的便道以及臨時(shí)設(shè)施進(jìn)行科學(xué)的安排與規(guī)劃，建筑施工材料的儲存也要做到分類堆放，降低建筑材料反復(fù)運(yùn)輸?shù)念l率。與此同時(shí)，還要對建筑工程的工作面和施工流程進(jìn)行合理規(guī)劃，最大限度地減少施工現(xiàn)場同步作業(yè)的施工機(jī)械的數(shù)量，避免由于交叉施工造成施工事故，一旦出現(xiàn)返工，需要消耗的能源和排放的碳會達(dá)到一個(gè)更高的程度。選擇具體的施工工藝時(shí)，要在保證施工質(zhì)量的前提下選取耗能最低的技術(shù)。

4）擴(kuò)大土建和裝修一體化施工的應(yīng)用范圍，這種施工模式可以在裝修施工中為建筑構(gòu)件預(yù)留相應(yīng)的孔洞或預(yù)埋固定件，避免了裝修施工環(huán)節(jié)在建筑構(gòu)件上進(jìn)行打孔，一方面提升了建筑結(jié)構(gòu)的可靠性，另一方面，施工中所消耗的能源和消耗的施工材料總量也可以得到有效降低。

4.2 合理選用施工材料

在建筑工程選用施工材料的過程中，要盡可能從建筑工程所在地購置相應(yīng)的施工材料，做到“就地取材”，可以極大地降低施工材料運(yùn)輸過程消耗的能源總量和碳排放量。具體而言，對于我國的東部地區(qū)，如果采用公路運(yùn)輸?shù)男问?，施工材料中?0%來可以源于與建筑工程現(xiàn)場相距300 km的地區(qū)，中西部地區(qū)則可以擴(kuò)大到500 km范圍內(nèi)；如果運(yùn)輸施工材料的形式為鐵路運(yùn)輸，那么施工材料的距離可以擴(kuò)大到1 000 km；如果采用的運(yùn)輸方式為公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸共同運(yùn)輸?shù)男问?，總運(yùn)輸距離不宜超過1 000 km。除此之外，要加大裝配式建筑的應(yīng)用頻率，相較于以往的建筑形式，裝配式建筑消耗的能源更少，提升裝配式建筑的建設(shè)數(shù)量可以為建筑業(yè)節(jié)能減碳創(chuàng)造更加良好的環(huán)境。

4.3 建立健全國家法律法規(guī)

建筑業(yè)節(jié)能減碳工作不是建筑行業(yè)本身的任務(wù)，而是整個(gè)國家甚至是整個(gè)世界的問題，因此，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，國家層面需要在其中發(fā)揮自身的作用，積極出臺更多的法律法規(guī)，從制度層面優(yōu)化建筑業(yè)節(jié)能減碳的實(shí)施效果，并加大監(jiān)督管理的力度[3]。各級地方政府應(yīng)結(jié)合所在地區(qū)的實(shí)際情況，在基于國家法律的前提下推行更加嚴(yán)格的節(jié)能減碳規(guī)定。與此同時(shí)，我國的科研機(jī)構(gòu)以及高校應(yīng)加大研究現(xiàn)代化節(jié)能施工技術(shù)、施工工藝以及施工機(jī)械的力度，從技術(shù)層面為建筑行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

綜上所述，依托我國不斷加快的城市化進(jìn)程，在未來的發(fā)展中，建筑行業(yè)的發(fā)展將呈現(xiàn)蓬勃向前的態(tài)勢。作為能源消耗大戶和碳排放大戶，建筑業(yè)在自身不斷向前邁進(jìn)的過程中，要注重綠色施工材料和綠色施工方法的應(yīng)用，從根本上實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的綠色化發(fā)展。總體而言，建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色化、可持續(xù)發(fā)展還有一段很長的路要走，這就需要各級政府及建筑工程的施工單位等積極發(fā)揮自身的作用，為建筑業(yè)節(jié)能減碳奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。