“雙碳”目標下 通過可再生能源應用實現建筑碳排放

地大熱能：目前，行業都在找零碳或者超低碳建筑的畫像。在“雙碳”目標下，行業面臨綜合性的壓力，需要建立協同工作模式。未來建筑實現能源自給自足是可期的，相比現在關注建筑的造物過程，需要將關注點更多地轉向關注支持建筑的能源系統以及人因導向的柔性用能特征。

可再生能源應用，降低運行階段的碳排放

根據國標關于建筑碳排放的計算，建筑全生命周期過程中的碳排放包括建材建造、建筑運行、建筑拆除。如果從建筑全生命周期考慮，首先不能大拆大建。現在的“碳中和”與前幾年提到的超低能耗或者近零能耗，最大的差別就是建立在一種延長壽命周期，提高建筑質量，避免大拆大建前提下的建造活動。此外，在建筑運行中的碳排放也是關鍵環節，可以通過設計以及新技術、新能源的應用來實現。

從目前來看，建筑的建造是一個造物的活動，肯定要用到各種各樣的物料，比如水泥、鋼筋的使用，一定存在碳排放；另外，人在樓宇里生活，當然是希望生活的環境越來越好，越來越舒服，所以一定會有能量的輸入，比如供熱、照明等，這些能源的消耗也會帶來二氧化碳的排放。

市場上所謂的零碳或者超低碳建筑還僅是一個愿望，當然這也不是一個不可實現的愿望。現在我國建設行業對零碳建筑還沒有官方的標準，不管是從業人員還是行業的管理者，都在找零碳或者超低碳建筑的畫像。業界比較有共識性的零碳，首先就是實現以建筑為載體的可再生能源功能與建筑基本運行能源消耗的平衡。

建筑基礎運行要達到零碳的要求，也就是在不考慮人的活動用能的情況下，實現冬天送暖風、夏天送冷風、應急出口指示燈、電梯運輸耗能等基礎運行。

建筑減少碳排放的關鍵點是什么？

從建筑全生命周期的角度來看，建筑運行階段碳排放所占的比例相對大，然后是建材生產中的碳排放。運行是按建筑壽命累計計算，而建材是瞬時性發生，兩者減碳的路徑是不一樣的，所以要分兩步來解決。降低運行階段的碳排放，主要是節能和可再生能源的應用。而建材碳排放的降低，一方面是在工業體系下面，建材在生產過程中通過提高工藝技術水平來調整材料碳轉換因子，另一方面是節約用材，盡量減少拆改，延長建筑壽命。

目前，北京最常用的可再生能源是太陽能和地熱能。村鎮還會有生物質能。此外，余廢資源的利用，例如污水源熱泵、空氣源熱泵等，也比較受關注。

“雙碳”目標下，需要建立協同工作模式

被動式建筑是指利用被動式技術去減少建筑室內物理環境的能耗，比如鼓勵應用自然通風、采光策略和措施。但是，我們不能純粹地去追求被動式的建筑，因為其適用范圍有局限性，對于小房子來講好實現，對于動輒十幾萬平方米的大規模建筑不太好實現。

事實上，2000-4000平方米的建筑最適合做被動式建筑。目前，被動式技術也非常受行業內認可，但是它并不能獨立存在，而是優先選用被動式技術，然后以主動式節能做輔助，形成一個復合的形式。

裝配式建筑的原始出發點是推動建筑工業化，提升建造的工業化水平，其工廠預制的方式，避免了現場作業，節省了人力，對建造環節的節碳會有良性的推動作用，但并沒有對建筑的用能體系作出太大的改觀。

“雙碳”目標下，房地產建筑行業面臨怎樣的壓力？

成本是卡口，提高建筑節能率必然帶來的成本增長。以居住類建筑為例，會提高20%。技術卡口主要體現在標準上，很多可再生能源與新能源技術的廣泛應用還需要規范做支撐，例如儲能技術。

建筑在減碳的道路上還需要摸索一個成熟的跨行業協同工作模式。比如，太陽能光伏需要放置在屋頂，但是受到建筑限高、屋頂產權、建管審批等一系列制約。尤其是對于老舊建筑而言，原本就復雜的技術條件，需要走什么樣的流程和手續，才能合法合規地實現可再生能源應用？

同時，在行業配合上也有卡口，因為建筑減碳涉及好多領域，需要綜合管理、技術、施工等各方之力，而有一個強有力的協同機制負責調度，才能把事情做好。

未來建筑可以實現能源自給自足

未來的建筑是賦能建筑，就像特斯拉的廠房，頂部鋪上光伏發電系統，實現能源自給自足，這是未來建筑的一個趨勢。隨著材料科學的進步，能源的自給自足也會出現在民用建筑上，可能會通過儲能得以實現。

整體來看，可再生能源是應用盡用，盡可能使得建筑產生的能源與其消耗的能源達到平衡，這是實現零碳的第一步。

另外，可以采用智慧調控進行精細化的控制，通過設備的運行，進行光熱環境的調度，達到與人的體感匹配的程度。比如，夏天辦公室里開著空調，女同志會披一件外套，而男同志穿著短袖還很熱，那么試想通過智能化的控制方式實現微環境的調節，可以實現減少能量損耗的目的。

目前的建筑材料離不開混凝土和鋼筋，而未來是不是可以找到替代品，或者通過技術的改進而減少混凝土、鋼筋用量？比如，碳纖維材料自重輕，強度又好，是不是可以替代建筑中的結構材料？氣凝膠薄薄一層，有著很好的隔熱防火性能，未來成本降下來，穩定性好起來，是不是可以代替保溫材料？

在能源上，現在的能源是煤、電、燃氣，可再生能源是太陽能、地熱能，未來可能會有新的能源出現，比如氫燃料電池是否能夠廣泛應用到建筑中？

建筑減碳需要經歷怎樣的步驟？

在“十四五”期間，業內基本上認同做節能和可再生能源的綜合利用，這是目前能做到，也是觸手可及的事情，畢竟這些技術都很成熟，也有一些技術標準的支撐，只不過要突破一些卡口。

而在“十五五”“十六五”期間，預判可能會出現一些技術上的變革，也有可能是其他行業的技術變革影響建筑行業，比如電池技術的發展，這些重大的突破，可能會在未來的十年到二十年之內發生。