奧雅納:以數字化工具推進建築全生命週期碳評估

本報記者 郭陽琛 張家振 上海報導

(奧雅納董事、中國區氣候變化及可持續發展負責人王淩飛)

(奧雅納副董事、數字化科技服務負責人何文傑)

6月5日—8日,2024上海國際碳中和技術、產品與成果博覽會(以下簡稱“上海碳中和博覽會”)在上海市舉辦,全面展現低碳領域的最新進展和未來探索方向,以推進全球建築行業2030年前實現碳減排50%的發展目標。

相關研究表明,建築業在全球碳排放總量中的占比高達37%。一棟建築碳排放總量的近50%來自隱含碳,即材料製造和施工過程,而不同功能的建築所產生的碳排放量可相差10倍。目前,只有不到1%的建築項目計算並報告其全部碳足跡。

全球知名工程顧問公司奧雅納(Arup)方面表示,整個建築行業需要建立碳排放的測算方法、製定通用標準並充分收集不同功能、規模和地點的具體數據,以便為資產持有者、投資者和開發商提供經濟合理的減碳決策。全生命週期碳評估(WLCA),有潛力滿足全球建築環境溫室氣體測量通用標準製定的迫切需要。

建築隱含碳此前為何被忽視?數字化工具如何洞察建築的全部碳足跡?又如何利用數據推動建築減碳?帶著這些疑問,《中國經營報》記者在上海碳中和博覽會期間與奧雅納董事、中國區氣候變化及可持續發展負責人王淩飛以及奧雅納副董事、數字化科技服務負責人何文傑展開對話。

關注建築隱含碳迫在眉睫

《中國經營報》:建築業在全球碳排放總量中的占比高達37%。在建築的全生命週期中,碳排放占比較高的有哪些環節?

王淩飛:建築的全生命週期中包括建築隱含碳和運營碳。對於城市高密度綜合體來說,運營碳所占的比例較高,運營碳排放發生在建築運營的整個週期中,主要指建築用能排放,包括建築物燃料碳排放、電力間接碳排放、廢棄物及溫室氣體的排放等。

一棟建築碳排放總量的近50%來自隱含碳。對於隱含碳來說,排放較高的環節在於建築材料的生產和運輸、建築的施工建造以及建築物拆除過程。

《中國經營報》:隱含碳占比巨大,此前長期被建築行業忽視的原因有哪些?

王淩飛:第一,隱含碳研究很複雜,各類材料的上遊供應商非常多,其碳排放因子確認非常複雜;

第二,很多材料隱含碳在其製造過程中已經由其生產廠家進行了碳排放的計算和履約,故建築物對其隱含碳計算需要考慮各種碳計算邊界和範圍;

第三,運營碳對於建築物管理團隊來說,其排放和節能相關,降碳過程同時也是節能和減少費用的過程,故建築業開發商和物業管理部門更願意投資研究和降低運營碳。

《中國經營報》:奧雅納針對全生命週期碳評估打造了數字化工具,對50多個國家的1400多個建築項目進行碳評估,得出了哪些共性結論?

何文傑:第一,基於不同的建築功能,比如數據中心與住宅樓,所產生的碳排放量可能相差10倍。因此,我們需要獲得有關建築功能、規模和位置的具體數據,以便優先做出經濟實惠的減碳決策;

第二,不同的建築功能,不同專業所占比例大大不同,如辦公樓的結構碳排佔據主導,但如數據中心或醫院等設備較多的建築控製機電碳排顯得尤為重要;

第三,從規劃階段到建築物投入使用,碳排放量會大幅上升。為解決這一問題,需要對建築項目整個過程中的碳排放進行更嚴格的審查;

第四,僅靠提高能效和電網脫碳不足以在2030年前將排放量減半,減少隱含碳排放量至關重要。同時,減少供應鏈中的隱含碳排放也是重要一步。

《中國經營報》:相較於“碳中和”,建築行業越來越呼籲淨零碳排放,主要有哪些原因?現階段實現淨零碳排放面臨哪些難點?

王淩飛:建築作為承載人類生產生活的主要場所,也是能源消費端,成為碳排放的主要來源。如今,能源消費增長的需求、建築環境品質的提升與碳減排壓力的矛盾,是建築減排的重點。

低碳建築的設計和建造應遵循減碳策略的優先層級,即被動節能減少需求、主動節能提高能效、可再生能源利用抵消策略,整合推動運營碳減排策略體系。在近年能源結構脫碳轉型、新技術的發展、智慧城市發展背景下,我們也在積極探索研究諸如智慧能源之類的創新脫碳策略應用。

現階段實現零碳排放也面臨幾大難點:首先,需要以國家層面的零碳設計標準來領導整個行業的零碳轉型,為整個建築業提供減碳的參考路徑和目標;其次,目前淨零碳排放更多出現在宣傳層面,需要實際的項目落地;最後就是需要更多新技術來支撐淨零碳排放的實現,包括可再生能源轉化利用、儲能技術、直流供電等。此外,電網供電側也需要考慮未來綠電的供應可靠途徑,為淨零碳排放做好堅實的後盾。

利用數字化工具對症減碳

《中國經營報》:相比國外,國內業主對於推動實現淨零碳排放的意願如何?有哪些不同的訴求?

王淩飛:目前,中國業主推動零碳排放意願主要來自政策需求及企業發展的要求,比如ESG和上市公司信披要求。國家和地方對超低、近零能耗項目有一定的補貼和鼓勵政策,未來如果對淨零碳排放項目也有類似的利好政策,相信也能在一定程度上推動業主的淨零碳排放意願。

此外,中國業主希望淨零碳排放能和建築本身運營相結合,在降碳的同時能夠節能並降低運營成本;希望淨零碳排放不僅在運維層面達到,而是基於全生命週期的零碳考慮。在系統降碳的同時,也可以設置一些室內外低碳打卡點和新技術應用展示。

《中國經營報》:以代表性項目為例,奧雅納如何利用數字化工具進行全生命週期碳評估,取得了怎樣的效果?

何文傑:例如,奧雅納在青島市參與的某項目中,數字化工具Zero的應用使我們可在項目早期即利用較多項目的數據庫,進行初步全生命週期碳評估。

在項目早期即開始測算全生命週期碳排放,可幫助項目排查碳排放熱力點,以發現最大的碳源並進行針對的設計。我們發現,建築結構碳排佔據較大的比重,因此,低碳混凝土、高強鋼、低碳鋼的使用對項目的可持續性表現尤為重要。

由於上述項目採用了可持續數字化一體設計(Total Sustainable Digital Design, TSDD)策略,我們可以在項目前期就開始對不同方案結合碳排放進行比選,以得出在滿足建築要求的前提下達成相對低碳的設計。

在實踐過程中,我們發現數字化的工具以及數據統一性尤為重要,否則將無法進行精細化的對標。我們也發現很多時候降低隱含碳並不需要增加造價或投資,僅在設計上進行更為低碳的設計,即可達到減碳超過10%的目標。

《中國經營報》:對於數字化工具的使用,奧雅納做了哪些本土化的調整?

何文傑:2023年,奧雅納與國檢上海簽署了戰略框架協議,合作開發建築隱含碳測算及認證服務。這是國內首個由權威機構頒發,以測算建築工程隱含碳為導向的認證項目,目前正處於試點階段。

我們進行了一系列碳排放測算及認證的本土化調整。比如,在計算邏輯方面,我們根據國內標準的規定進行了對應調整;碳因子的取值對標國內;數據的收集更貼合國內工程邏輯;以及建立根據國內數據的對標。

《中國經營報》:如果讓收集到的建築碳排放量化數據真正在減碳中發揮作用,下一步的發力方向有哪些?

何文傑:在政策上需要進一步鼓勵減排措施的實施,這要求從開發商到整個供應鏈的每一個環節都增加更多直觀的有利因素。對於許多開發商來說,他們關注的也是減碳能給他們帶來的長期優勢。

過去的經驗告訴我們,建立統一的平台是充滿挑戰的,但製定統一的行業標準是可行的,尤其是關於統計碳排放的標準。如果各個項目在計算範圍上不一致,那麼就無法進行有效的對標,更無法進行碳排放的比較。

為了實現這一目標,我們需要培養一批專業的碳顧問或碳核查人員,並在項目的各個階段引入這些專業人員,以確保整體項目的碳排放得到有效控製。同時,政策方面也需要加大對量化碳排放的鼓勵,並將減碳成果納入碳交易體系,以促進碳交易市場的發展。

(編輯:張家振 審核:童海華 校對:燕鬱霞)