江苏省建筑产业碳中和战略创新研究.pdf

建筑经济CONSTRUCTION ECONOMY第 45 卷第 1 期2024 年 1 月Vol.45 No.1Jan.2024摘要：在当前数字经济蓬勃发展的时代背景下，建筑业作为支撑国民经济增长的重要组成部分，正逐渐成为能源消耗和碳排放的主要产业。因此，解码江苏省建筑产业，探索其碳中和战略创新，既具有重要的理论价值和应用前景，又契合着时代发展的新要求。先从理论上探讨数字技术影响建筑产业碳排放、数字经济下建筑产业存在的不足以及建筑产业肩负节能降耗的重任等重要内容；然后利用IPCC碳排放系数法来测算20152021年江苏省13个地级市及其建筑产业的碳排放量，进而从碳排放总量和人均碳排放量两方面予以分析；最后在此基础上，从数智化和绿色化两个维度设计江苏省建筑产业碳中和战略的创新方案。关键词：数字经济；建筑产业；碳中和战略；碳排放中图分类号：F426文献标识码：A文章编号：1002-851X（2024）01-0089-09DOI：10.14181/ki.1002-851x.202401089引用本文 杨明娜，谢泗薪，孙敏.江苏省建筑产业碳中和战略创新研究J.建筑经济，2024，45（1）：89-97.*基金项目：2023年度江苏高校哲学社会科学研究重大项目“长三角数字经济发展视角下韧性物流引领低碳转型路径创新与战略设计”（2023SJZD028）作者简介：杨明娜，助理研究员，研究方向：企业管理。谢泗薪（通讯作者），教授，研究方向：战略管理、物流管理。近年来，我国建筑产业的碳排放量在碳排放总量中占据越来越大的比例。在此背景下，国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见 住房和城乡建设部等部门关于加快新型建筑工业化发展的若干意见 等政策纷纷出台，而住房和城乡建设部也提出要加快智慧建筑与绿色建筑协同发展。因此，江苏省建筑产业亟需把握时代的风向标，开展碳中和战略创新，寻求技术赋能和全价值链绿色改造的突破口，为“双碳”目标的实现助力。1数字经济下建筑产业碳中和研究的理论基础1.1数字技术影响建筑产业碳排放随着数字经济的发展，数字技术已成为建筑领域响应“双碳目标”的战略利刃。但当下建筑产业数字化水平程度普遍不高，运行效率低下，能源消耗严重，碳排放量一直居高不下。庄典（2019）依托数字化节能设计理念进行动态建筑信息建模，藉此实现碳排放模拟的实时可见化和绿色性能参量的实时计算，为建筑业的碳减排节能提供支持；黄奇帆（2022）指出江苏省建筑产业碳中和战略创新研究*杨明娜1，谢泗薪2，孙敏2（1.南京审计大学，江苏 南京 211815；2.南通大学，江苏 南通 226019）建 筑 经 济2024年90BIM等数字技术能通过多栋建筑的合作运营和资源互补，进一步降低建筑工程的碳排放水平，从而为建筑工程运维带来革命性的改变。还有学者提出数字技术可通过“减增量”和“压存量”两方面来促进产业碳减排的实现，即一方面，通过数字技术使工作人员在线上办公，有效控制线下交通等方面的碳排放量，并利用大数据实现资源的合理配置，提高碳资源的利用效率，从而减少产业的碳排放量；另一方面，通过数字化平台的宣传增强企业及个 人的环保意识并积极发展绿色金融，为企业提供更多资金用于碳中和技术的研发，从而吸收现存的碳排放量。其影响机理如图1所示。1.2数字经济下建筑产业存在不足当前，建筑产业正处于向绿色化、数字化方向发展的变革阶段。张宁（2022）以洛阳为例，研究发现建筑产业存在着“大而不强、专而不精、应对不足、转型乏力”等短板，认为应该充分利用数字经济发展之机，将传统的“粗放型”发展模式转变为“精细化”高质量发展模式；刘小雨（2023）指出，目前建筑行业开展数字化转型在提高生产力和业务模式创新方面发挥了重要的作用，但依然存在着一些信息安全隐患，比如智能终端缺乏足够的安全防护能力等。1.3建筑产业肩负节能降耗的重任据统计，当前建筑行业碳排放总量已超过国家碳排放量总额的一半，是我国碳排放量最高的产业，故建筑行业必须带头肩负起节能降耗的重任。对此，李娜（2022）提出建筑产业开展绿色转型是实现低碳目标的基础条件；洪竞科（2022）通过构建RICE-LEAP模型，情景模拟2020-2050年整个建筑产业链的碳排放趋势和结构特征，证实建筑行业具有较高的碳减排潜力，有序推进建筑产业结构的升级，对于早日达成“双碳”目标具有重要的意义；胡彩霞（2023）分析指出建筑产业正面临着碳中和战略带来的机遇，但创新能力较弱、要素供给制约明显等挑战也不容小觑。2江苏省建筑产业碳排放现状剖析2.1碳排放测算方法选择由于目前还没有官方的碳排放数据发布，因此本文选择根据IPCC 国家温室气体清单公布的碳排放系数（如表1所示），并结合含碳化石能源的实际消耗情况，将原煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气8种能源的实际消耗量乘以其对应的相应系数，来测算江苏省各市及其建筑业的碳排放量。图1数字技术对产业碳排放的影响机理图第 45 卷第 1 期91杨明娜，等江苏省建筑产业碳中和战略创新研究具体测算方法如下：CCOi=TFiCCiCRi44/12CO2=?ni=1Ci=?ni=1ECiCCOi其中，CO2代表8种能源的二氧化碳排放总量；Ci表示能源的二氧化碳排放量；ECi代表转换为标准煤的能源消耗；CCOi为二氧化碳系数；TFi为转换系数，表示化学燃料平均低热量；CCi代表单位热值碳；CRi表示燃烧燃料时的碳氧化速率；44/12表示的是碳的原子质量与二氧化碳的分子质量之间的换算系数。2.2江苏省各市碳排放测算在此先利用IPCC碳排放系数法来测算2015-2021年江苏省13个地级市的碳排放量，接着从碳排放总量和人均碳排放量两方面对江苏省各区域碳排放现状进行分析。由于产业结构、技术水平、资源配置不同，故本文按苏南、苏中、苏北三个区域进行数据的整合。相关数据均来自江苏省各市的统计年鉴。2.2.1碳排放总量经过数据整合计算后，2015-2021年江苏省各市碳排放总量如表2和图2所示。整体层面：从时间上看，2015-2021年江苏省碳排放总量呈逐年递增趋势，其中2019-2020年期间受不可抗力影响，总碳排放量由0.356亿吨下降到0.343亿吨，而后到2021年，总碳排放量又逐渐上升，且增速相对较快。此外，值得注意的是，2015-2021年苏北地区总碳排放量由0.274亿吨下降至0.268亿吨而后上升到0.272亿吨，这是由于苏北地区经济增长缓慢，工业碳排放强度相对来说属于低水平状态，同时2018年江苏省出台大力发展城镇二三产业等政策，促进苏北地区工业的发展，从而碳排放总量上升加快。从空间上来看，江苏省碳排放总量由苏南向苏中、苏北逐渐递减，同时苏南地区总碳排放量要高于省碳排放总量的平均水平。这是由于苏南地区经济发展水平高于苏中、苏北地区，第二产业发展较第一产业范围表1二氧化碳系数表单位 能源SCCTFCCCR44/12CCO折标准煤系数平均低位发热量 单位热值含碳量 碳氧化率-二氧化碳系数（吨标准煤/吨&万立方米）（千焦/千克）（吨煤/TJ）-（吨/吨标准煤&万立方米）原煤0.71432090826.40.983.671.9812焦炭0.97142843529.50.933.672.8604原油1.42864181620.10.983.673.0202汽油1.47144307018.90.983.672.9251煤油1.47144307019.50.983.673.0179柴油1.45714265220.20.983.673.0959燃料油1.42864181621.10.983.673.1705天然气1.33303893115.30.993.672.1622数据来源：IPCC 国家温室气体清单建 筑 经 济2024年92广，而苏北、苏中地区相对更偏向于第一产业的发展，因此碳排放总量较苏南地区少。个体层面：从时间上看，苏州、南通、淮安、徐州4地的碳排放总量在2015到2021年期间明显下降；从碳排放增速来看，此时间段增速最大的是泰州市，从2015年的0.202亿吨上升至表22015-2021年江苏省各市碳排放总量（单位：亿吨）地区2015201620172018201920202021平均值排名苏南0.7780.8020.8120.8260.8540.8310.8590.823南京市1.7871.8471.7971.8931.9041.8551.9171.8571苏州市1.0411.1061.0691.0931.1531.0891.1371.0982无锡市0.4540.4230.5580.5610.5570.5650.5340.5224常州市0.2990.2990.3160.3090.3380.3320.3420.3198镇江市0.3100.3360.3200.2760.3180.3150.3650.3207苏中0.2450.3390.3240.3110.2980.2860.3040.307扬州市0.2050.2360.2330.2160.2150.2070.2180.21910泰州市0.2020.4510.4490.4330.4060.3970.4210.3945南通市0.3270.3300.2900.2850.2730.2550.2720.2909苏北0.2740.2600.2670.2680.2710.2560.2720.267淮安市0.1990.2030.2030.1920.1840.1730.1840.19112连云港市0.2850.3190.3240.3260.3560.3530.3320.3286盐城市0.1600.1600.1630.2320.2230.2130.2370.19811宿迁市0.0300.0320.0220.0210.0200.0500.0620.03413徐州市0.6940.5850.6240.5690.5700.4920.5430.5823江苏省0.3240.3500.3510.3510.3560.3430.359图22015-2021年江苏省及苏南、苏中、苏北碳排放总量第 45 卷第 1 期932021年的0.421亿吨。从空间上看，南京、苏州、徐州、无锡的平均年碳排放总量排在前列，其中除了徐州，其余均为苏南地区城市；同时，南京和苏州平均年碳排放总量均超过1亿吨，这也证实了苏南地区经济发展较快，工业生产和人口活动相对较多，碳排放量较高。2.2.2人均碳排放量与碳排放总量相比，人均碳排放量可以通过人口因素来衡量一个地区的个人能源利用效率和能力。其计算方法是将碳排放总量除以该地区的总人口，计算结果如表3和图3所示。相较于碳排放总量，人均碳排放量2015-2021年下降的城市有所增多，除了苏州、南通、淮安、徐州外，还增加了南京和无锡；同时南京人均碳排放量较大，均在20吨/每人左右，这说明南京工业经济发达，碳排放总量相当大，尽管人口密度也大，但人均碳排放量还是远远领先于其他城市。此外，从图3可以看出，2015-2021年苏中、苏北地区人均碳排放量处于稳步上升的趋势，而苏南地区的人均碳排放量则远高于省人均碳排放量水平，尽管总的来说处于波动期，但七年间还是有所降低，从2015年的11.428吨/每人降至2021年的10.812吨/每人。这意味着苏南地区低碳发展水平较高，正率先步入低碳高效益的发展模式。因此在碳中和战略背景下，江苏省其他地区也应大力发展数字经济，助力产业结构升级，推广绿色低碳技术，降低碳排放杨明娜，等江苏省建筑产业碳中和战略创新研究表32015-2021年江苏省各市人均碳排放量（单位：吨/每人）地区2015201620172018201920202021平均值排名苏南11.42811.68711.17311.07511.15610.42510.81211.108南京市21.70322.33821.55722.44520.51319.90620.34421.2581苏州市9.80610.38810.00610.19410.7268.5418.8509.7873无锡市9.5318.7967.5497.5567.4737.5677.1437.9454常州市6.3566.3566.7086.5337.1356.2886.3816.5377镇江市9.74410.55910.0448.6459.9329.82211.34010.0122苏中4.3516.1015.9175.6845.4695.3015.6685.499扬州市4.4365.1145.0664.6984.7004.5524.8394.7729泰州市4.3598.8818.8908.6138.1187.9858.5477.9135南通市4.2584.3083.7963.7423.5883.3673.6183.81111苏北4.0593.9444.0054.0224.0663.9994.2074.043淮安市4.0914.1524.1233.8893.7353.7924.0283.97310连云港市5.3815.9786.0846.1056.6686.6106.2236.1508盐城市2.2102.2202.2443.2203.0953.1693.5292.81212宿迁市0.6080.6500.4500.4270.3771.0101.2400.68013徐州市8.0046.7197.1226.4686.4555.4146.0176.6006江苏省4.9595.4335.2745.1955.1734.9315.172建 筑 经 济2024年94强度，尽快进入低碳高效益的发展模式。2.3江苏省各市建筑业碳排放现状分析在此利用IPCC碳排放系数法并结合蒋博雅等国内学者的研究方法，采集碳中和下载库公众号的相关数据，来整理、汇总和测算2015-2021年江苏省各市建筑业碳排放量（见表4）。与江苏省碳排放总量的变化相比，建筑业碳排放量的走势基本相似，即2015-2021年期间呈缓慢增加的趋势，其中2019-2020年的碳排放量由0.170亿吨下降至0.158亿吨。相较表2江苏省各市碳排放总量的排名，常州、南通两市建筑业碳排放量的排名都有所上升。这一方面是因为建筑业在城市产业中占比较大，建筑业碳排放量占总碳排放量的比重自然较大；另一方面是因为建筑产业耗能较大，亟待转型升级，尽快实现“碳中和”。3江苏省建筑产业碳中和战略创新方案设计根据以上分析，本文从数智化和绿色化两个方向完成江苏省建筑产业碳中和创新的战略内容及实施方案的制定，如图4所示。3.1碳中和战略创新的数智化方案3.1.1筑牢基础，打造建筑产业数字化平台数字化平台是支撑江苏省建筑产业碳中和战略创新的基础。首先，整合政府、行业、企业、市场的数据信息，打造以建筑业战略决策为核心的数字化支持平台；其次，深度融合图32015-2021年江苏省及苏南、苏中、苏北人均碳排放量图图4江苏省建筑产业碳中和创新的战略方案图第 45 卷第 1 期95表42015-2021年江苏省各市建筑业碳排放量（单位：亿吨）地区2015201620172018201920202021平均值排名苏南0.3930.3810.3910.3780.4300.3830.3900.392南京市0.9470.9240.8630.8520.8950.8720.9010.8931苏州市0.5310.5310.5350.5030.4960.4900.5120.5142无锡市0.2270.1900.2570.2810.2900.2600.2300.2484常州市0.1290.1260.1450.1390.3380.1430.1440.1666镇江市0.1300.1340.1540.1160.1340.1510.1640.1408苏中0.1140.1710.1470.1560.1310.1290.1270.139扬州市0.0880.1160.0980.0910.0930.0840.0870.09410泰州市0.0930.2320.1920.2240.1800.1780.1680.1815南通市0.1600.1650.1500.1540.1190.1250.1270.1437苏北0.1320.1160.1170.1150.1170.1210.1290.121淮安市0.0870.1010.0890.0870.0810.0740.0810.08612连云港市0.1120.1380.1300.1360.1500.1590.1510.1399盐城市0.0800.0810.0680.1020.0910.1040.1140.09111宿迁市0.0160.0140.0100.0100.0090.0250.0290.01613徐州市0.3670.2450.2870.2390.2560.2410.2710.2723江苏省0.1600.1670.1640.1620.1700.1580.1620.163数据来源：碳中和下载库公众号杨明娜，等江苏省建筑产业碳中和战略创新研究BIM、大数据、智慧物料等信息技术，打造以工程项目精细化、数智化为目标的数字化共享平台；第三，运用数字化新技术，加强对传统建筑行业的全链条改造甚至重构，打造以建筑企业智能化为路径的数字化产业平台。3.1.2政策扶持，深化建筑产业数字化管理精准政策扶持是江苏省建筑产业碳中和战略创新的外在推动力。首先，完善金融扶持、人才支持等政策体系，重点激励装配式建筑发展和BIM技术应用，推进建筑产业数字化转型；其次，围绕建筑项目的设计施工、技术应用、验收评价、安全防范等，由政府管理部门汇合龙头企业精心构建建筑市场数字化标准体系；第三，针对施工总承包、专业承包和劳务等不同类型建筑企业的特点与需求，制定专项数字化精准服务措施。3.1.3引育结合，铸造建筑业数字人才队伍数字人才队伍是江苏省建筑产业碳中和战略创新的内在驱动力，需要政府、高校和企业三方的共同努力。首先，政府应该完善相应的数字化人才引进和人才保留政策，通过待遇激励和情感激励，加强数字人才的“引、育、留、用、转”；其次，江苏省作为教育大省，要充分利用本土教育资源优势，引导各高校加强数字化建筑人才的培养，为建筑产业实施碳中和战略输出一批数字化专业人才；第三，积极鼓励建 筑 经 济2024年96建筑企业与高校联合建立数字化人才培训基地，构建“产、学、研”人才培养模式，聚焦培养智能建造的专业技术人员和经营管理人员，助力建筑领域数字人才的成长。3.1.4顶层设计，提升建筑全流程智能化水平数字化顶层设计是江苏省建筑产业碳中和战略创新的战略利器。首先，做好建筑企业管理的数字化顶层设计，将数字技术、建筑行业的发展趋势结合企业自身的实际情况，制订企业数字化转型的中长期计划并加强数字化管理的投入力度；其次，做好建筑项目组织的数字化顶层设计，充分整合项目进度、成本、质量等数据，通过BIM建模，实现项目的数字化精益管理；第三，做好建筑岗位执行的数字化顶层设计，加大数字技术与智慧建筑的全流程融合应用，实现岗位效率的最大化。3.2碳中和战略创新的绿色化方案3.2.1优化能源结构，助力碳中和创新首先，努力推动数字革命与能源革命的深度融合，将大数据、云计算等数字技术巧妙融入能源消费结构中，赋能能源结构优化，提升建筑产业能源使用效率；其次，利用先进技术带动建筑企业低能耗发展，降低传统能源的消耗比例；第三，在建筑产业充分应用太阳能、风能等可再生能源，并结合先进数字技术合理安排能源的流动，优化耗能结构，积极推进碳减排和建筑绿色化进程。3.2.2全产业链监测，精准控制碳排放首先，严格落实建筑节能标准，加强建筑企业碳排放的目标管理，制定碳排放预算；其次，积极建立节能型绿色建材和低碳设备供应商数据库，通过碳足迹计算模型展开对供应商原材料的追根溯源；第三，运用大数据、区块链等数字化工具加强对建筑全产业链碳排放数据的实时监测和对比分析，精准控制碳排放。3.2.3技术创新，实现绿色化低碳发展首先，加强碳中和领域数字技术的创新，从土木工程材料入手，研发高性能且环保的绿色建材，实现源头减碳；其次，大力发展装配式建筑，坚持标准化设计、信息化管理、一体化装修、智能化应用，在新建建筑和既有建筑改造中推动生产和施工过程智能化升级，做到工厂集成、就地安装，提高效率的同时，也能有效降低建造过程中的大气污染和垃圾污染，实现过程减碳；第三，回收再利用废弃建筑遗留材料，发挥已报废建筑的全部价值，实现末端 减碳。3.2.4因地制宜，减碳与增绿双管齐下首先，建立建筑产业碳排放全流程数字化管理体系，因地制宜发展绿色建筑，维护城乡生态安全，逐步降低碳排放；其次，高碳排放的区县往往是促进碳排放减少的重要潜力区域，故而其建筑企业应起带头作用，加强减碳核心技术的攻克，提升建筑资源和能源的利用率；第三，在减碳的同时增大植被覆盖率，实行减碳与增绿的双管齐下，苏北、苏中地区的建筑龙头企业应主动联合其他产业的骨干企业共同稳定现有森林和湿地的固碳，实现生态系统碳汇量的显著增加，最终达到建筑产业逐“绿”而行、高效增绿的战略目标，为“碳中和、碳达峰”的实现贡献力量。参考文献1 庄典.面向数字化节能设计的动态建筑信息建模第 45 卷第 1 期97技术研究D.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2019.2 黄奇帆.双碳目标下未来城市数字智慧发展新路径J.数据，2022（8）：2-7.3 李欣.中国数字经济发展对碳排放的影响研究D.太原：山西财经大学，2022.4 张宁，尤洛峰，王飞.“双碳”目标下北方地区建筑业高质量发展对策研究以洛阳市为例J.建设科技，2022（23）：48-51.5 刘小雨，尹娜.数字化转型背景下市属建筑国有企业智慧工地应用研究J.中国住宅设施，2023（2）：7-9.6 李娜.“双碳”目标下绿色建筑产业发展研究J.产业创新研究，2022（13）：99-101.7 洪竞科，李沅潮，郭偲悦.全产业链视角下建筑碳排放路径模拟基于RICE-LEAP模型J.中国环境科学，2022（9）：4389-4398.8 胡彩霞.碳达峰、碳中和背景下建筑业转型升级的路径选择以Y市Z区为例J.中国工程咨询，2023（2）：76-80.9 蒋博雅，黄宝麟，张宏.基于LMDI模型的江苏省建筑业碳排放影响因素研究J.环境科学与技术，2021（10）：202-212.杨明娜，等江苏省建筑产业碳中和战略创新研究Research on Innovation of Carbon Neutrality Strategy in the Construction Industry of Jiangsu ProvinceYANG Mingna1，XIE Sixin2，SUN Min2（1.Nanjing Audit University，Nanjing 211815，China；2.Nantong University，Nantong 226019，China）Abstract：In the current era of booming digital economy，the construction industry，as an important component supporting national economic growth，is gradually becoming the main industry for energy consumption and carbon emissions.Therefore，decoding the construction industry in Jiangsu Province and exploring its carbon neutrality strategy innovation not only has important theoretical value and application prospects，but also conforms to the new requirements of the times.This article first theoretically explores the impact of digital technology on carbon emissions in the construction industry，the shortcomings of the construction industry under the digital economy，and the important responsibility of energy conservation and consumption reduction that the construction industry bears；Then，it uses the IPCC carbon emission coefficient method to calculate the carbon emissions of 13 prefecture level cities and their construction industries in Jiangsu Province from 2015 to 2021，and analyzes them from two aspects：total carbon emissions and per capita carbon emissions；Finally，based on this，this article designs innovative solutions for the carbon neutrality strategy of the construction industry in Jiangsu Province from two dimensions：digitalization and greening.Keywords：digital economy；construction industry；carbon neutrality strategy；carbon emission