全生命周期理論下低碳建筑評價
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摘要：發(fā)展低碳建筑是當(dāng)前我國加快向低碳經(jīng)濟型社會轉(zhuǎn)變的重要手段之一，對于支持我國低碳建筑的激勵政策而言，選擇正確的評價工具能夠幫助決策者有針對性的制定扶持政策。本文通過運用全生命周期的碳排放量模型，來闡述當(dāng)前制定相關(guān)低碳政策的必要性。
關(guān)鍵詞：低碳建筑；全生命周期理論；碳排放量；低碳政策
1概述
隨著城市化和工業(yè)化的加快，我國正處于高速發(fā)展階段，對于能源資源的需求量也在迅速上升，能源資源消耗巨大。2012年中國一次新能源結(jié)構(gòu)消費比例為煤炭比例占資源消耗比重的65.9%，天然氣占3%，石油占20%，核能只占1%，因此我國仍舊處于一個富煤，少油，貧氣的境況。13年，我國全年能源消費總量37.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比上年增長3.7%。煤炭消費量增長3.7%；原油消費量增長3.4%；天然氣消費量增長13.0%；電力消費量增長7.5%。在同時期下，國外的能源消耗比例卻發(fā)生了一定的變化，以美國為例，《自然-氣候變化》（NatureClimateChange）和《地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)》（EarthSystemScienceData）雜志曾經(jīng)發(fā)表報告稱2012年，美國的碳排放量下降了1.8%，其煤電比例由08年的50%跌至37%，新能源例如核電的運用已經(jīng)達到了20%，這就使得美國逐步并且快速的走向清潔能源社會。眾多的數(shù)據(jù)充分的證明，節(jié)約能源資源，發(fā)展低能耗產(chǎn)業(yè)，是我國向低碳經(jīng)濟型社會轉(zhuǎn)變的主要途徑之一。建筑行業(yè)的低碳環(huán)保是我國在發(fā)展低碳經(jīng)濟過程中的一個重要環(huán)節(jié)，建筑耗能在溫室氣體排放的比例中占將近38%的比重，其中居民房屋有占20%，而商業(yè)建筑有18%。我國是建筑大國之一，《2013年國名經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計報告指出》，我國全年全社會建筑業(yè)增加值38995億元，比上年增長9.5%。我國的建筑能耗占全社會總能耗的28%，每建成一平方米的房屋的碳排放量是0.8t，2013年的碳排放量比12年增加了近10%。而在新增的10億m2建筑中，只有15%符合低碳標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)模巨大的建筑群是我國碳排放量只上不下的重要原因之一。因此，發(fā)展建筑行業(yè)的低碳經(jīng)濟，推廣低碳建筑的概念也逐步進入人們的視線。
2低碳建筑的概念界定
氣候變化委員會（IPCC）指出，所謂的低碳建筑，就是能夠減少溫室氣體排放，從而降低碳排放量的建筑。它相對于普通建筑，可以更好的實現(xiàn)節(jié)能減排，降低建筑能耗。諸多報告指出低碳建筑應(yīng)該是與傳統(tǒng)建筑相比必須達到至少80%的溫室氣體減排要求的一類環(huán)保經(jīng)濟型建筑。同時，我國也對于低碳建筑進行了界定，指出該類建筑是一種能夠在建筑材料與設(shè)備制造、施工建造和建筑物使用的整個生命周期內(nèi)，減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量的新型建筑。建筑節(jié)能具有很強的商品外部性，在推廣低碳建筑改造的過程中必然需要龐大的資金支持，因此可以說發(fā)展低碳建筑是一個動態(tài)的，循序漸進的過程，有效的政策導(dǎo)向和激勵是發(fā)展低碳建筑基礎(chǔ)。好的激勵政策能夠正確引導(dǎo)人們客觀看待低碳行業(yè)，并給予低碳建筑更大的發(fā)展空間，因此科學(xué)構(gòu)建衡量低碳激勵政策的評價方法，正確選擇政策評價工具，能夠有效的保證低碳建筑的經(jīng)濟效益，為政府實施各類激勵政策提供強有力的理論基礎(chǔ)。政策的提出能夠?qū)Φ吞冀?jīng)濟有一定的輔助和扶持作用，但政策能否正常運行，能否真的帶來收益性效果，我們還需要借助政策工具來評估其績效。我們可以通過幾種視角來對低碳經(jīng)濟政策的績效進行評價。
3建筑項目的全生命周期理論
我國也在運用不同的政策評價工具來衡量低碳政策的有效性。例如投入產(chǎn)出模型，凱恩斯系數(shù)等，希望能夠證明低碳建筑與社會經(jīng)濟之間的積極關(guān)系。筆者認(rèn)為，建筑的碳排放量表現(xiàn)在建筑全壽命周期的一次性能源消耗中，因此可以以建筑項目的全生命周期理論為基礎(chǔ)計算建筑各階段的碳排放量，通過各階段的碳排放量對比，使決策者明確低碳建筑。生命周期理論是指產(chǎn)品從興起到結(jié)束，即從自然中來再回歸自然的一個過程。建筑工程的生命周期是從建筑的起步設(shè)計、施工，再到使用，最后廢棄拆除為止的一個過程。由于建筑項目的技術(shù)復(fù)雜，建造周期較長，并且風(fēng)險高，因此，對建筑進行生命周期劃分是至關(guān)重要的。本文將建筑劃分為4個階段，規(guī)劃設(shè)計階段，施工階段，運營維護，拆除階段。如圖1所示，規(guī)劃設(shè)計階段，包括了建造前期的圖紙設(shè)計，建材選擇，交通運輸。施工階段和拆除階段可以由不同的施工方式來計算，運營維護階段包括了建筑使用過程中對各種類能源的消耗。近年來，國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域通過運用生命周期碳排放量的計算方法，基本對四個周期做出了一定的評估。如圖2所示，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為建筑的整個生命周期中運營維護過程中的碳排放量是最高的，大約在81%左右，此階段的碳排放量大多集中于供暖，照明和燃?xì)獾仍O(shè)備的運行。而其他階段所占的碳排放比例相對較低，規(guī)劃和施工階段，大約占10%~15%，而拆除階段的碳排比率不超過20%。低碳建筑的核心就在于碳排放量比普通建筑少，建筑材料也大多運用環(huán)保綠色材料。通過該種計算方式可以有效的證明一個建筑是否符合低碳建筑標(biāo)準(zhǔn)，以及低碳建筑的優(yōu)勢所在。如果一個建筑在建造過程中運用了綠色環(huán)保材料，并且對其運營維護進行合理管理使得它的碳排放量低于其他的普通建筑，那么就可以有效證明該建筑屬于環(huán)保低碳建筑。因此以生命周期為理論基礎(chǔ)，可以幫助我們計算出每個環(huán)節(jié)的碳排放量，從而針對實際指標(biāo)來研究相應(yīng)的技術(shù)，制定相應(yīng)政策法規(guī)。
4我國的低碳政策
由于越來越多的人開始關(guān)注低碳概念，我國在低碳建筑和低碳經(jīng)濟領(lǐng)域也出臺了相關(guān)政策。2001年推出了我國第一部生態(tài)住宅評估手冊《中國生態(tài)住宅技術(shù)評估手冊》，通過對小區(qū)在環(huán)境規(guī)劃，能源環(huán)境節(jié)約，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，材料與能源方面對住宅進行評估。2004年清華大學(xué)建筑學(xué)院等8個單位完成了《綠色奧運建筑評估體系》（GOBAS)；2005年北京地方標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評估標(biāo)準(zhǔn)》及上海、深圳等地方性綠色建筑評估標(biāo)準(zhǔn)相繼編制完成；2006年建設(shè)部組織多家單位共同編制了《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》。2004年11月，中國政府公布的《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》中指出，需要通過全社會的努力，盡快扭轉(zhuǎn)近些年能源消費彈性系數(shù)大于1的趨勢，使2010年中國GDP能源節(jié)能綠達到2。2%，并在隨后10年提高至3%，爭取在2020年能源強度下降到1.54t/萬元。2006年國務(wù)院頒布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要年(2006-2020年)》，首次將“城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展”作為十一個重點領(lǐng)域之一。在“城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展”領(lǐng)域中“建筑節(jié)能與綠色建筑”是一個優(yōu)先發(fā)展主題。同年3月7日，原建設(shè)部與國家質(zhì)檢總局聯(lián)合了工程建設(shè)國家標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，這是我國第一部從住宅和公共建筑全壽命周期出發(fā)，多目標(biāo)、多層次對綠色建筑進行綜合性評價的國家標(biāo)準(zhǔn)。2007年6月，科技部，國家發(fā)改委公布了《中國應(yīng)對氣候變化專項行動》。針對該方案，中國將致力于進行控制溫室氣體排放和減緩氣候變化的相關(guān)技術(shù)開發(fā)，其中包括：研究可再生能源和新能源使用，如何有效節(jié)能，提高能效，清潔制度和碳交易發(fā)展等。同年，中央財政開始安排必要的扶持資金，采取“以獎代補”方式對十大重點節(jié)能工程給予適當(dāng)支持和獎勵，獎勵金額按項目技術(shù)改造完成后實際取得的節(jié)能量和規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)確定。2014年度《中國低碳生態(tài)城市發(fā)展報告》以新型城鎮(zhèn)化為主題，根據(jù)我國新型城鎮(zhèn)的新模式，深入研究了其發(fā)展歷程，已經(jīng)取得的相關(guān)成果，并且深度剖析了低碳城市發(fā)展過程中所出現(xiàn)的問題。2014年9月，國務(wù)院批復(fù)了《國家應(yīng)對氣候變化規(guī)劃》，規(guī)劃中對于二氧化碳排放的峰值問題作了深入解答，并且提出到2020年，實現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40％-45％的目標(biāo)。并且繼續(xù)開展低碳省區(qū)試點，加大財政投入和政策的支持力度。同年8月，“2014年低碳發(fā)展高戰(zhàn)略級別研討會”也對碳排放交易權(quán)問題也作出了回答。會上提出全國統(tǒng)一碳排放權(quán)交易市場計劃于2016年試運行，2020年將正式建立全國碳市場。
5結(jié)論
總而言之，低碳建筑是在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約能源資源，保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。所以推廣低碳建筑是我國經(jīng)濟模式向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)，同樣也是社會向低碳社會轉(zhuǎn)變的重要條件之一。隨著各類相關(guān)政策的出臺，我國也逐漸將低碳經(jīng)濟發(fā)展作為未來幾年，甚至幾十年中重要的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)之一。
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作者：邵鈺涵 單位：西安建筑科技大學(xué)