商业建筑碳排放计算和碳中和措施介绍

随着“双碳”目标升级为国家战略，“碳中和”行动已正式开启，建筑作为与工业、交通并列的三大高耗能领域之一，必须深入贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念。

通过对建筑工程项目全生命周期各阶段碳排放的因素分析，采取针对性的措施，有效降低建筑的能源消耗，推动建筑行业由高速增长向高质量发展转变。

北京市生态环境局于2023年7月3日发布了《关于在建设项目环境影响评价中试行开展碳排放核算评价的通告》京环发〔2023〕9号文件，文件鼓励产业园区在开展规划环境影响评价、环境影响跟踪评价以及建设项目环境影响报告表、环境影响后评价中开展碳排放核算评价。核算评价对核算、评价（包括碳排放量、碳排放强度）、减污降碳措施（源头防控、过程控制、末端治理）和评价结论做出了一系列的要求。

山东省住房和城乡建设厅于2023年7月4日发布了《建筑设计碳排放计算导则（试行）》。导则对新建、扩建和改建建筑以及既有建筑节能改造工程的碳排放计算与审查提出了下列要求：“需进行可行性研究、方案设计和初步设计审查的建筑工程项目，设计文件应包含建筑设计碳排放分析报告，由相应评审阶段的专家对碳排放分析报告进行审查；其他建筑工程项目，宜利用建筑碳排放分析方法对建筑与机电系统方案进行优化；施工图设计文件应包含建筑设计碳排放分析报告，由施工图审查机构对碳排放分析报告进行审查。”

本文对建筑全生命周期的碳排放计算进行简要的介绍，并列举了一些建筑全生命周期的减碳措施供参考，详细的建筑碳排放计算方式见导则原文。

碳排放核算

公式（简）：

其中，Ei为第i 种能源的使用量（KWh、Mj、m³.../a），EFi为第i 种能源的碳排放因子。

在计算净碳排放量时，还要减去碳汇量。

注：电力碳排放因子来自生态环境部环办气候函〔2023〕43号。

上表的碳排放因子单位可以通过换算转换成易于理解和计算的单位，如下：

在划定的建筑物项目范围内，绿化、植被从空气中吸收并存储的二氧化碳量。

公式（简）：

其中，Ci表示第i种碳汇的量，单位视碳汇类型而定，一般为面积单位㎡；EFi表示第i种碳汇的碳汇因子。碳汇因子可参考广东省住建厅出台的《建筑碳排放计算导则（试行）》。

在建筑设计阶段，对计算边界内的建筑工程，借助于碳排放计算工具，对建材生产及运输、建造及拆除、运行等建筑全寿命期中的某一个或几个阶段的碳排放量进行模拟计算。

示 例

碳排放核算示例为普通办公大楼，建设基地面积2706平方米，总建筑面积17366.4平方米（地下建筑面积为4857平方米），建筑地下3层，地上12层，建筑总高度51.8米。地下为车库和人防工程，一至十一层为办公室，十二层为会议室。建筑结构形式为框架结构，总投资8683.2万元。

由于该建筑已竣工多年，施工资料缺失，按照广东省《建筑碳排放计算导则》3.1节的规定，可以采取经验公式法（注：此方法为颗粒度最粗的建造阶段碳排放量估算方法，只适用于没有任何建筑建造阶段的能耗相关的数据，但仍需进行建造阶段碳排放核算的工程项目。该方法通过经验公式估算建筑的单位面积建造碳排放量，再结合建筑面积计算出整个建造过程的碳排放总量估算值。经验公式如下：Y=X+1.99。其中，X为地上层数，Y为单位面积的碳排放量，单位为：kgCO₂）对建造阶段的碳排放进行估算。

采用经验公式 Y=X+1.99，

得到单位面积CO₂排放量=12+1.99=13.99kgCO₂/㎡

则建造阶段碳排放估算值为：

13.99×17366.4=242956kgCO₂=242.96 tCO₂

根据能耗监测系统数据，该项目运行阶段的能源消耗全部为电力消耗，2019年全年能耗总量为117.03万kWh，参考《建筑碳排放计算导则》附录1，可知电力碳排放因子为0.3748kgCO₂/kWh，因此若只计算当年运行碳排放数据，则该项目2019年运行产生的碳排放为：

117.03×0.3748=438.63 tCO₂

由于该项目尚处于运营中，若要进行整个使用期碳排放核算，则可按照建筑等设计年限50年作为建筑寿命，以2019 年运行碳排放为基准值估算整个使用期运行碳排放，即为：

117.03×50×0.3748=2.19 万tCO₂

由于该项目尚处于运营中，未到拆除阶段，因此可以参考建造阶段碳排放的估算方法，采用经验公式，粗略估算拆除阶段的碳排放。

采用经验公式 Y=X+1.99，

得到单位面积CO₂排放量=12+1.99=13.99kg CO₂/㎡

则拆除阶段碳排放估算值为：

13.99×17366.4=242956 kgCO₂=242.96 tCO₂

本项目碳汇主要是各种绿化包括：屋顶绿化、垂直绿化以及场地绿化。根据各种绿化面积和植被种类，选择相应的碳汇因子，计算得到年度碳汇量为8.00tCO₂，若按照50年的建筑使用寿命估算，则建筑整个使用期的碳汇量为 400.00tCO₂。详细计算如下表所示。

（1）建筑年度运行净碳排放量

年度运行净碳排放量=消耗能源产生的碳排放量（Cm）－碳汇量（Cp）=438.63－8.00=430.63tCO₂·

（2）建筑整个使用期各阶段碳排放量

（3）总量和单位指标

碳中和方案

通过计算得知，建筑全生命周期的碳排放总额为：

242.96+21931.5+242.96=22417.42设计的碳汇总量为400，所以想完成碳中和，则需要补齐碳排放量和碳汇总量的差值，为方便计算取值22000tCO₂，那么每年需要增加碳汇量为22000/50=440tCO₂。

而作为固碳主力的碳汇经济林（国储林），其不同的植物种类、不同的种植方式、不同的种植地区等众多因素，都会影响亩均碳汇量。若以碳汇经济林每年亩均生产碳汇量2tCO₂为例估算，则需额外约220亩碳汇林可完成建筑全生命周期的碳中和。

低碳措施

不只是商业建筑，任何的“碳中和”措施，都是围绕两点来进行：减少碳源、增加碳汇。那么对于商业建筑来讲，增加碳汇的方式主要是种植植物，但通过种植植物的方式想实现碳中和，参考上文案例的净碳排放计算来看，在实操层面上还是有一定的困难，所以重点措施还是要放在减少碳源方面，以下列举了一些低碳措施和技术，可以有效的减少大量碳源。

基于商业建筑全生命周期，低碳措施和技术在以下五大阶段进行赋能:

设计规划阶段:合理运用BIM技术通过流程化、数字 化和参数化的方式实现协同设计，减少各施工单位间的协作成本；同时通过软件和插件应用实现碳排放监测和能耗实时管理。 

建造准备:运用高性能结构体系，积极应用低碳和固碳技术，例如高性能混凝土，保温材料，光伏幕墙等。 

施工阶段:绿色施工。政策推动大力发展装配式建筑及被动房，通过预制装配式构件，或增强建筑气密性，最大化节约材料、人力和资源，缩短工期。

运营管理:主要受到技术驱动，人工智能、物联网、5G等技术赋能传统楼宇自控系统，进一步提升楼宇系统智能化。实时管控商业楼宇碳排放数据，对能耗以及碳排放进行监测。

拆除回收:分拣回收废弃建材，生产再生骨料，实现二次利用。

小结

随着目前越来越多省市对新建项目的碳排放量、碳排放强度、降碳措施等出台相关规定和要求，低碳措施和技术也达到相当成熟的阶段，我国的新建项目进入到绿色发展阶段，传统建筑转型绿色建筑是投资方的必然选择。

在新建项目的投资决策时，可通过专业的项目策划实现项目的绿色、高效落地。

 基于赫兰德咨询在绿色项目、“双碳”领域拥有极具优势的专业研究和业务能力的基础上，我们可以提供：

Ø 国储林实施方案；

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Ø 基础设施和公共服务设施ESG评估及可持续发展报告；

Ø ……

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