整合碳排放评价的绿色建筑评价体系的构建分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：孙领航（1988），男，汉族，河南驻马店人，中级，本科学历，研究方向为建筑学。-183-整合碳排放评价的绿色建筑评价体系的构建分析 孙领航 中国电子工程设计院股份有限公司，北京 100000 摘要：摘要：伴随当前我国碳中和、碳控制等相关工作的深入开展，强化绿色建筑评价体系构建非常关键。对施工全过程、全阶段产生的碳排放标准进行明确，根据国家的绿色建筑评价标准要求进行针对性调整、科学管控、全面优化。同时，以整合碳排放评价为目标，阐述绿色建筑评价体系的构建要点，包括碳排放计算、碳排放措施等，为提升我国绿色建筑评价质量及效率奠定基础。关键词：关键词：整合碳排放；绿色建筑；评价 中图分类号：中图分类号：TU201 0 引言 解决当前建筑施工中二氧化碳高度释放问题至关重要，以绿色发展、绿色施工为方向，分析整合碳排放评价的绿色建筑评价体系构建要点，创新体系架构与设计。包括国内外绿色建筑评价体系对比分析、绿色建筑评价体系构建实现等。针对材料生产运输、建筑施工开展及全周期运行，提出相应的降低碳排放量的优化措施，为下一步研究工作开展奠定基础。1 整合碳排放评价概述“碳排放”是指有关温室气体排放的总体称呼，温室气体中占比最大的是指“二氧化碳”，故此用“碳”一词进行综合代表，碳排放通常所指的是“二氧化碳排放”。在人类的活动中均会涉及到“碳排放”，从生活生产、施工建设均会产生“碳”，并对其进行排放。整合碳排放是指对有关的碳信息、标准及情况进行整合，确定碳排放的标准及内容。整合碳排放评价主要是对生产活动过程中产生的“碳”进行对比评估。本文关于整合碳排放评价对象主要泛指建筑施工、项目建设，与绿色建筑评价体系进行关联。起到控制碳排放、达到碳中和的目的。项目建筑施工所产生的碳排放是否符合标准规范、政策要求，通过整合碳排放评价获得所需数据信息，便于下一步的工作开展、方案制定。2 国内外绿色建筑评价体系对比分析 2.1 日本 CASBEE 在绿色建筑评价体系构建及应用上日本较为领先，日本提出的建筑综合环境性能评价基准，即 CASBEE。该评价体系主要以绿色建筑保障及评估为核心，在2002 由日本的相关学界、工业建筑领域、政府机构等进行联合研发、共同推动，进而达成的评价标准、评价方法。日本 CASBEE 主要包括建筑环境质量与性能、建筑环境负荷。因此，该绿色建筑评价体系的本质是指强化建筑物环境的质量及减弱环境的负荷。建筑物环境质量是指该建筑物本身周边的环境稳定性、环保性及规范性，减环境负荷是最大程度降低建筑环境的波及影响。“环境负荷”用“L”表示，“环境质量与性能”则用“Q”表示，如下：建筑物环境效率（BEE）=建筑物的环境质量与性能（Q）环境负荷（L）如上所述，分子，即建筑物的环境质量与性能(Q)越大，分母，则环境负荷(L)越小时，建筑物环境效率也就产生增大。建筑物环境效率，即用 BEE 表示。日本 CASBEE 的特点在于提出“建筑物综合环境性能”概念，将复杂的表达模式进行最大程度的指标表述、简洁指出。2.2 美国 LEED 美国绿色建筑评估体系，即 LEED，该绿色建筑评估体系最早在 1998 年提出推行的。经过数次的完善与改进，LEED 逐渐符合市场及环保要求，主要包括室内环境质量、材料与资源质量、区域化加分。该评估体系主要以综合评价、打分评估的方式为主。室内环境质量主要是指对室内的环境进行质量评估；材料与资源质量是指所选的施工材料及资源质量的综合评估；区域化加分是指综合对建筑环境进行调查分析，科学合理的对其加分。LEED 的优势在于强化评价指标的理论突破、技术创新。同时，在绿色技术上提出细化、中国科技期刊数据库 工业 A-184-量化的优化概念，注重整合过程的科学把控。2.3 中国绿色建筑评价标准GBT50378-2019 伴随我国市场经济建设飞速发展，提升建筑行业的绿色环保、标准评估非常关键。中国绿色建筑评价标准GBT50378-2019 在生态保护及建筑绿色环保上具有引领性作用。该标准是对绿色发展理念的全面落实，践行与贯彻国家相关的技术指标，提出针对绿色建筑的标准要求，包括高质量发展、节约资源、保护环境、满足人民追求美好生活的愿望。该评估标准适用于民用的建筑绿色性能评价，绿色建筑评价标准强调因地制宜、结合现状，分析建筑所处地域的特征，综合评价建筑全周期内的安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居等性能。同时，绿色建筑评价标准也符合国家现行的相关标准规则，符合我国绿色建筑评价的要求与标准。3 整合碳排放评价的绿色建筑评价体系构建实现 3.1 构建思路及原则 3.1.1 规范性及标准化思路 建筑施工不是单一片面的简单流程，而是更为科学合理的系统布局，绿色建筑评价体系构建要基于国家相关政策及标准规定，根据建筑物所在地及地域的环境特征，规范有序的设计框架。规范性思路是指在绿色建筑体系构建中根据具体事宜、指标内容、数据结果进行规范设计，必须根据当前建筑项目的地域特征，按照施工组织、施工流程、施工技术及施工管理的相关规定进行规范评价，减少内部或外部的问题产生、降低人为波及造成的评估误差。标准化思路是指在评价体系架构上以环保标准、降污标准、碳排放标准等为评估基准，对建筑的全过程、全周期进行评估。3.1.2 科技性及系统性原则 在绿色建筑评价体系构建中需注重整合碳排放元素，将碳排放概念及规范标准融合其中，从降低污染、环境净化、安全保障及稳定可靠的层面入手。科技性原则是指在绿色建筑评价体系构建中利用数据技术、网络信息技术、智能技术，分析相关的数据指标、获取数据信息，精准的计算分析、有效对比，实现评价体系的功能作用。系统性原则是指在绿色建筑评价体系构建中以系统流程为主，强化评价前、评价中、评价后的系统流程，在评价中加强施工管理、施工组织、施工技术的综合指标评价。3.2 指标权重及方法确定 3.2.1 专家调查方法 根据整合碳排放评价的绿色建筑评价体系构建要求，采用专家调查的方式，邀请相关专业的专家参与其中，本次实验中主要邀请 8 位专家，并从 8 位专家的角度全面剖析各自的建议及决策。主要调查内容包括建筑施工阶段的碳排放策略及计算、建材生产及运输阶段的碳排放策略及计算、建筑全生命周期的碳排放策略及计算。共六个问题，采用优、良、差三个维度，对现有的整合碳排放评价的绿色建筑评价体系构建进行评价，如下：表 1 8 位专家的调查评估表 问题专家 1 2 3 4 5 6 7 8 建筑施工阶段的碳排放策略 良 优 优 良 优 优 优 优 建筑施工阶段的碳排放计算 优 优 优 差 优 优 良 优 建材生产及运输阶段的碳排放策略 优 优 良 优 优 优 优 优 建材生产及运输阶段的碳排放计算 差 优 优 优 优 良 优 优 建筑全生命周期的碳排放策略 良 优 良 优 优 优 优 差 建筑全生命周期的碳排放计算 优 优 优 优 优 良 优 良 从表 1 中发发现，在现有的六项整合碳排放评价的绿色建筑评价上，多数专家均表示为“优”，少数为“良”，极少为“差”。表明从六项层面入手构建评价指标非常可行。3.2.2 指标权重方法 在指标权重方法应用上主要以相关计算公式为主，以公式中所代表的定义、运算原理为指标权重，=Mjni=1,j=1 Tjx,j EFjx,j 建筑施工阶段的碳排放的指标权重：表示在建筑施工阶段所减少的碳排放量，Tjx,j表示施工机械台班的实际消耗量，EFjx,j表示施工机械的碳排放因子，j则表示施工机械的类型。CESC=Mini=1 EFjc,i 中国科技期刊数据库 工业 A-185-建材生产的指标权重：CESC所表示的为建筑材料在生产环节上减少的碳排放量，Mi所表示的是建材减少的生产用量、损耗量；EFjc,i所表示的是建材的综合碳排放系数，i 为施工建材的种类。CEys=(Mini=1,r=1 Yi EFys,r+Mi YiEFys,r）建材运输的指标权重：CEys主要表示该建筑材料生产过程中减少的碳排放量，Mi表示建材所出现的实际消耗量，Yi主要表示建筑建材的运输距离，Yi表示建设的实际运输距离和标准运输距离的差距差值。3.3 案例分析 3.3.1 建筑施工阶段的碳排放计算 现阶段伴随绿色施工理念及战略的推进，开展建筑施工阶段的碳排量计算至关重要，建筑施工阶段的碳排放量占比较大，是全生命周期之内排放总量的 3%左右。在该阶段的碳排放计算上根据建筑碳排放计算标准，重点以建筑清单为主，分析施工过程、工序及机械产生的能源用量，在此阶段中产生高碳量排放的原因是节材控制差，部分工序机械过于消耗，建筑施工阶段的碳排放计算公式如下：=Mjni=1,j=1 Tjx,j EFjx,j 其中，表示在建筑施工阶段所减少的碳排放量，Tjx,j表示施工机械台班的实际消耗量，EFjx,j表示施工机械的碳排放因子，j 则表示施工机械的类型。针对建筑施工阶段所产生的碳排放量问题，首先，要将降低暖通空调的系统消耗，在保温隔热上可利用绿色建筑模式，巩固围护结构热工性能，可优化室内的热舒适度。在供暖空调系统的设计上要注重其功能性，要最大程度的降低供暖克空调的系统运转负荷1。其次，充分利用可再生能源，绿色建筑施工中合理的利用再生能源非常关键，当前建筑节能指标的持续提升，大量的再生能源均得到有效应用，其特点为再生性、低碳性、节能性等优势。如较为常见的太阳能热利用技术、光伏技术、热泵技术。最后，需加强绿色植物的配置与布局，绿色植物在光合作用下会大程度的吸收空气当中的二氧化碳，二氧化碳融合到植物体内、土壤当中则会体现出建筑碳汇的优势。根据绿色建筑评价标准 的具体要求，需最大程度的扩展绿地面积，积极开展本地绿植、复层绿化、立体绿化模式，推动绿植固碳潜力最大化，全面践行绿色建筑的创新理念2。3.3.2 建材生产及运输的碳排放计算 首先，对建材生产阶段的碳排放进行计算，明确碳排放的计算范围，该阶段将建筑材料消耗产生的碳排放纳入其中。在减碳上可采用降低材料生产用量、施工损耗量的方式，目的在于全面降低该阶段的碳排放量。计算模型如下：CESC=Mini=1 EFjc,i 其中，CESC所表示的为建筑材料在生产环节上减少的碳排放量，Mi所表示的是建材减少的生产用量、损耗量；EFjc,i所表示的是建材的综合碳排放系数，i为施工建材的种类。根据绿色建筑评价标准相关技术要求，主要涉及采用高强耐久材料、可循环可回收建材、利废建材、限制装饰性材料比例、组织绿色施工的有关“节材”方法。故此需分析建筑项目结构，根据相同的抗震设防原则下，建议采用高强度混凝土、钢筋材料，该方法可降低混凝土结构截面尺寸、配筋率，呈现明显的节材效果。其次，加强材料运输机械所产生的碳排放量控制非常关键，需控制材料运输的距离、优化材料运输量，在减少碳量排放上需加强集中管控，碳减排量计算公式如下：CEys=(Mini=1,r=1 Yi EFys,r+Mi Yi EFys,r）CEys主要表示该建筑材料生产过程中减少的碳排放量，Mi表示建材所出现的实际消耗量，Yi主要表示建筑建材的运输距离，Yi表示建设的实际运输距离和标准运输距离的差距差值，按照建筑碳排放计算标准的关于混凝土标准运输距离为 40km。EFys,r主要表示材料运输机械所产生的碳排放因子，r 是指采用运输机械的类型3。建议在材料运输上需将其距离设定在500km 之内，该方式可以有效的减少其运输资源过度消耗，可明显的降低环境污染，即削减材料的运输量，也降低运输机械的能量消耗4。3.3.3 建筑全生命周期的碳排放计算 在绿色建筑评价体系构建上需注重全生命周期的碳排放计算，建筑全生命周期的碳排放是指整个建筑施工的各个阶段、各个环节、各个时期的碳排放总和。全生命周期的碳排放计算主要包括建材生产阶段碳排放、施工建造阶段碳排放、运行使用阶段碳排放、拆解阶段碳排放，如下：=Mjni=1,j=1 Tjx,j EFjx,j CESC=Mini=1 EFjc,i 中国科技期刊数据库 工业 A-186-CEys=(Mini=1,r=1 Yi EFys,r+Mi YiEFys,r）（1）建筑施工阶段碳排放计算公式（2）建材生产及运输碳排放计算公式（3）建筑全生命周期碳排放计算公式。根据具体计算公式得出相应的结果，并将其结果输入到绿色建筑碳排放计算标准中去，参照具体工程的建筑材料碳排放计算表、建材运输碳排放表进行指标评估5。4 结论 综上所述，通过对整合碳排放评价的绿色建筑评价体系构建进行分析研究，论述国内外关于绿色建筑评价体系的相关内容，结合我国当前绿色建筑评价体系现状，明确建设方向与具体目标。在整合碳排放评价的绿色建筑评价体系构建的过程中结合建筑施工情况，从建筑施工阶段、材料生产运输阶段、建筑全生命周期阶段三个层面入手，阐述碳排量计算方式及优化策略，便于创新我国绿色建筑评价体系，深化施工各个阶段碳排量控制工作、评估方法，为后期相关工作开展奠定基础。参考文献 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