建筑行業(yè)對(duì)全球氣候的影響

全球氣候變化的影響日益嚴(yán)重，而建筑業(yè)是這一問題的主要推動(dòng)力之一。據(jù)估計(jì)，建筑物和建筑行業(yè)占全球溫室氣體排放量的約40%【1】。這一比例不僅涵蓋了建筑物的直接運(yùn)營排放，還包括生產(chǎn)建筑材料和建造過程中產(chǎn)生的隱含碳排放。

建筑物生命周期中的碳排放可以分為兩部分：隱含碳排放（embodied carbon）和運(yùn)營碳排放（operational carbon）。隱含碳指的是建筑材料生產(chǎn)、運(yùn)輸、建造及其使用過程中的碳排放，如水泥、鋼鐵等材料的生產(chǎn)。運(yùn)營碳排放則主要來自建筑物在其使用壽命內(nèi)的能源消耗，如空調(diào)、照明、取暖等日常設(shè)施的運(yùn)行。隨著城市化進(jìn)程的加速，全球?qū)π陆ㄖ男枨蟛粩嗌仙?，這進(jìn)一步加劇了建筑物對(duì)氣候的影響。

隨著世界各地極端氣候事件的頻發(fā)，如2023年亞洲、南歐和北美的極端熱浪，建筑行業(yè)的碳排放問題變得更加緊迫。這些事件直接威脅到人類的健康和生命，迫使人們意識(shí)到建筑物在抵御氣候變化中扮演的角色以及對(duì)其能源管理的迫切需求。

建筑業(yè)的脫碳緊迫性

雖然全球范圍內(nèi)的建筑脫碳共識(shí)逐步形成，但在實(shí)際操作中，這一過程面臨著重大的挑戰(zhàn)。首先，建筑業(yè)的所有利益相關(guān)者，諸如開發(fā)商、業(yè)主、租戶和設(shè)施管理者，往往存在不同的激勵(lì)機(jī)制。例如，開發(fā)商可能更關(guān)注建筑物的初期投資，而忽略后期的運(yùn)營能效改進(jìn)；而租戶可能希望節(jié)省運(yùn)營費(fèi)用，但缺乏對(duì)非自有建筑物進(jìn)行投資的動(dòng)力。

其次，建筑行業(yè)是一個(gè)相對(duì)保守的領(lǐng)域，新技術(shù)的采用往往面臨來自于成本、風(fēng)險(xiǎn)和復(fù)雜性的障礙。盡管近幾年技術(shù)飛速發(fā)展，建筑物的能源管理技術(shù)逐漸成熟，但在許多情況下，建筑主和開發(fā)商對(duì)這些技術(shù)的潛力和回報(bào)仍持懷疑態(tài)度，阻礙了它們的廣泛應(yīng)用。

新興技術(shù)推動(dòng)建筑脫碳

盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，近年來新技術(shù)的進(jìn)步為建筑物的脫碳提供了可行的解決方案。先進(jìn)的建筑能源管理技術(shù)不僅可以減少隱含碳排放，還可以顯著降低建筑物的運(yùn)營碳排放。

減少隱含碳的技術(shù)創(chuàng)新

建筑材料是隱含碳排放的主要來源，尤其是水泥。水泥的生產(chǎn)需要大量的能源，并釋放出大量的二氧化碳。如果把水泥行業(yè)看作一個(gè)國家，其碳排放量將排名全球第四，僅次于中國、美國和印度【2】。為了解決這個(gè)問題，越來越多的技術(shù)創(chuàng)新者正在致力于減少水泥的碳排放。

例如，英國的Converge公司通過傳感器和預(yù)測性人工智能，幫助建筑承包商優(yōu)化混凝土的攪拌和養(yǎng)護(hù)過程，從而減少水泥生產(chǎn)中的碳排放。這種創(chuàng)新技術(shù)不僅提高了建筑材料的性能，還能減少高達(dá)10%的碳排放【3】。同時(shí)，加拿大的碳升級(jí)技術(shù)公司（CUT）開發(fā)的碳捕集技術(shù)，將工業(yè)廢料轉(zhuǎn)化為補(bǔ)充水泥材料（SCM），從而減少60%的水泥碳排放。這些技術(shù)的應(yīng)用不僅降低了建筑隱含碳，還提高了建筑物的耐久性，延長了其使用壽命，減少了后期維修的頻率。

減少運(yùn)營碳的智能管理技術(shù)

建筑物運(yùn)營期間的能源消耗占全球總能源使用量的三分之一左右【4】。提高現(xiàn)有建筑物的能效、減少其運(yùn)營碳排放至關(guān)重要。近年來，智能管理系統(tǒng)和節(jié)能技術(shù)在建筑物的節(jié)能改造中發(fā)揮了重要作用。

例如，法國的Metron和亞洲的75F等公司開發(fā)了智能管理平臺(tái)，幫助建筑物運(yùn)營商實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化建筑物的能源消耗。這類平臺(tái)利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和人工智能（AI）技術(shù)，能夠精確分析建筑物的能效，并提出提高能效的具體措施。

此外，美國的Aeroseal技術(shù)利用氣溶膠封堵技術(shù)，有效密封建筑物的管道系統(tǒng)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)，減少能源泄漏。研究表明，在住宅建筑中，這項(xiàng)技術(shù)能夠降低10%-15%的能源開支，而在商業(yè)建筑中，氣密性改進(jìn)可減少多達(dá)90%的泄漏。這種技術(shù)在節(jié)約能源方面的效果顯著，為建筑行業(yè)提供了一個(gè)有力的能效提升工具。

應(yīng)對(duì)未來建筑冷卻需求的技術(shù)解決方案

隨著全球氣溫的上升，建筑物的冷卻需求大幅增加。據(jù)估計(jì)，到2050年，全球的制冷能源需求將增加45%，其中大部分需求來自于發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)增長【5】。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，節(jié)能的冷卻技術(shù)將變得更加重要。像75F和Aeroseal這樣的智能冷卻技術(shù)，能夠在提高建筑物舒適性的同時(shí)減少能源消耗，為未來全球建筑物的能源管理提供了一個(gè)可持續(xù)的解決方案。

脫碳技術(shù)應(yīng)用面臨的障礙

盡管技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，建筑脫碳技術(shù)的推廣與大規(guī)模應(yīng)用仍然存在障礙。除了前述的利益激勵(lì)不一致問題，技術(shù)普及過程中還面臨其他幾個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

利益激勵(lì)的不一致

所謂的“激勵(lì)分散問題”是建筑脫碳進(jìn)程中的一大障礙。建筑業(yè)主和租戶之間常常在節(jié)能投資上缺乏共同的利益。建筑物的業(yè)主可能不愿意投資能效技術(shù)，因?yàn)檫@種投資主要會(huì)讓租戶受益，而租戶又可能不愿意為不屬于自己的建筑物支付升級(jí)費(fèi)用。解決這一問題的關(guān)鍵在于引入新的商業(yè)模式和激勵(lì)機(jī)制。

例如，環(huán)境升級(jí)協(xié)議（EUA）是一種創(chuàng)新的機(jī)制，允許業(yè)主和租戶分?jǐn)偨ㄖ苄Ц脑斓某杀?，使雙方都能從中獲益。租戶享受更低的能源費(fèi)用，業(yè)主則通過提高建筑物的價(jià)值獲得回報(bào)。這種協(xié)議模式的推廣有助于緩解激勵(lì)分散問題，為建筑脫碳提供可持續(xù)的動(dòng)力。

技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)知障礙

許多建筑公司、設(shè)施管理者和業(yè)主對(duì)現(xiàn)有的脫碳技術(shù)了解不夠，阻礙了這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用。盡管ESCO（能源服務(wù)公司）和BPO（業(yè)務(wù)流程外包）公司逐步幫助建筑行業(yè)與技術(shù)供應(yīng)商建立聯(lián)系，但技術(shù)的普及仍然面臨認(rèn)知障礙。

為了加速技術(shù)應(yīng)用，建立公開透明的脫碳技術(shù)供應(yīng)商名錄，提供詳細(xì)的技術(shù)效益說明和實(shí)際應(yīng)用案例，將有助于提高市場對(duì)脫碳技術(shù)的信任感。此外，政府和行業(yè)協(xié)會(huì)可以通過提供技術(shù)培訓(xùn)和信息資源，幫助建筑業(yè)主和開發(fā)商更好地理解和應(yīng)用脫碳技術(shù)。

技術(shù)成本和融資問題

脫碳技術(shù)的前期成本通常較高，尤其是針對(duì)現(xiàn)有建筑的改造。盡管長期來看，脫碳技術(shù)能夠節(jié)約運(yùn)營成本，但許多建筑業(yè)主和開發(fā)商對(duì)這些技術(shù)的回報(bào)周期持懷疑態(tài)度，導(dǎo)致他們不愿進(jìn)行投資。

針對(duì)此問題，政府和金融機(jī)構(gòu)應(yīng)出臺(tái)更多的政策激勵(lì)措施。例如，提供低息貸款、稅收減免以及綠色建筑補(bǔ)貼，幫助業(yè)主克服前期投資障礙。此外，創(chuàng)新的綠色融資工具，如綠色債券和可持續(xù)發(fā)展貸款，能夠?yàn)榻ㄖ撎继峁└嗟馁Y金支持。

現(xiàn)在是立即采取行動(dòng)的時(shí)刻

顯然，需要立即采取行動(dòng)實(shí)現(xiàn)建筑脫碳，但實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變需要整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，包括開發(fā)商、業(yè)主、金融家和政府，繼續(xù)合作并建立有影響力的伙伴關(guān)系。從碳密集度較低的建筑材料到數(shù)字和物理改造創(chuàng)新，技術(shù)提供商正在創(chuàng)建可部署的解決方案，這些解決方案已經(jīng)對(duì)減少建筑物的碳排放足跡產(chǎn)生了重大影響。但現(xiàn)在是時(shí)候增加這些解決方案的采用，擴(kuò)大其在全球范圍內(nèi)的影響，并使建筑環(huán)境走上實(shí)現(xiàn)凈零排放的漸進(jìn)之路。

[1] 氣候行動(dòng)小組https://www.theclimategroup.or...

[2] 全球水泥挑戰(zhàn)賽，榮鼎集團(tuán)https://rhg.com/research/the-g...

[3] 將 Converge 的解決方案與低碳水泥材料結(jié)合使用時(shí)，可節(jié)省高達(dá) 50% 的成本

[4] 國際能源協(xié)會(huì)https://www.iea.org/energy-sys...

[5] 國際可再生能源機(jī)構(gòu)https://www.irena.org/Innovati...

CIBIS峰會(huì)

由千家網(wǎng)主辦的2024年第25屆CIBIS建筑智能化峰會(huì)即將開啟，本屆峰會(huì)主題為：“匯智提質(zhì)：開啟未來新篇章”。屆時(shí)，我們將攜手全球知名智能化品牌及業(yè)內(nèi)專家，共同探討物聯(lián)網(wǎng)、AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智慧建筑、智能家居、智慧安防等熱點(diǎn)話題與最新技術(shù)應(yīng)用，分享如何利用更智慧、更高效、更安全、更低碳的智慧技術(shù)，共同開啟未來美好智慧生活。

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