﻿ 上海市建筑碳排放核算研究
 上海理工大学学报  2022, Vol. 44 Issue (4): 343-350 PDF

1. 上海理工大学 环境与建筑学院，上海200093;
2. 上海市建筑科学研究院有限公司，上海 200032

Building carbon emission evaluation of Shanghai
HUANG Beijia1, CUI Hang1, SONG Jialing1, YU Haiyong2
1. School of Environment and Architecture, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China;
2. Shanghai Research Institute of Building Sciences Co., Ltd., Shanghai 200032, China
Abstract: In order to effectively realize the energy saving and emission reduction of construction industry and realize carbon peak and carbon neutrality, the accounting method of construction carbon emission was studied. Based on the life cycle theory, the building carbon calculation model at the urban level was established, and the carbon emissions of residential and non-residential buildings in Shanghai were calculated. By comparing the carbon emissions of residential and non-residential buildings, the carbon emission trend of buildings in Shanghai was studied. The research results show that the carbon emissions in the construction field in Shanghai have maintained a growth trend from 2010 to 2020, and the production stage of building materials and the operation stage of the building are the two stages that have the largest contribution to the overall carbon emissions of buildings. From the perspective of the proportion of carbon emissions of different building materials, the carbon emissions of steel are the highest in the carbon emissions of building materials, accounting for more than 50%, followed by cement and aluminum. In terms of building a carbon reduction path, the corresponding emission reduction counter measures are put forward combining with the carbon emission accounting results of each life cycle stage of the building.
Key words: building carbon emissions     evaluation     life cycle assessment(LCA)     Shanghai

1 研究方法 1.1 上海市建筑碳排放核算模型

1.1.1 建材生产阶段碳排放计算

 ${{C}}_{{\rm{SC}}}=\sum _{i=1}^{n}{M}_{i}{F}_{i}$ (1)

1.1.2 建造及拆除阶段碳排放计算

 ${C}_{{\rm{SG}}}=\sum _{i=1}^{n}{E}_{\mathrm{J}\mathrm{Z},i}{EF}_{i}+\sum _{i=1}^{n}{E}_{\mathrm{C}\mathrm{C},i}{EF}_{i}$ (2)

1.1.3 运营阶段碳排放计算

 ${C}_{\mathrm{Y}\mathrm{X}}=\sum _{i=1}^{n}{F}_{i}{U}_{i}$ (3)

1.2 数据来源

2 结果与分析 2.1 上海市建筑碳排放分析 2.1.1 建材生产阶段

 图 1 2010—2020年上海市主要建筑材料生产碳排放占比 Fig. 1 Carbon emission ratio of major building materials production in Shanghai from 2010 to 2020

 图 2 2010—2020年上海市住宅及非住宅建筑建材生产阶段碳排放对比 Fig. 2 Comparison of carbon emissions of residential and non-residential building materials in Shanghai from 2010 to 2020
2.1.2 建造及拆除阶段

 图 3 2010—2020年上海市住宅及非住宅建筑施工阶段碳排放对比 Fig. 3 Comparison of carbon emissions in construction stage of residential and non-residential buildings in Shanghai from 2010 to 2020
2.1.3 建筑运营阶段

 图 4 2010—2020年上海市住宅及非住宅建筑运营阶段碳排放量 Fig. 4 Carbon emissions in operation stage of residential and non-residential buildings in Shanghai from 2010 to 2020
2.1.4 建筑生命周期碳排放结果讨论

 图 5 2010—2020年上海市建筑生命周期各阶段碳排放量 Fig. 5 Carbon emissions in life cycle stages of buildings in Shanghai from 2010 to 2020

 图 6 2010—2020年上海市住宅及非住宅建筑生命周期碳排放对比 Fig. 6 Comparison of life cycle carbon emissions of residential and non-residential buildings in Shanghai from 2010 to 2020
3 结论与建议

a. 2010—2020年上海市建筑碳排放总量呈波动增长趋势，建筑碳排放总量从2010年的9416万t增长到2020年的14545万t。

b. 建材生产和运营阶段是建筑碳排放的主要阶段，减排策略应重点关注。钢材生产碳排放量是建材生产阶段中碳排放量的主要构成部分，占比在50%以上，其次是水泥和铝材。而建筑施工（建造、拆除）阶段碳排放量占比较小（低于10%）。2010—2020年建筑施工碳排放总体持稳定上升趋势，且波动较小。2020年碳排放量达到最高值，为684万t。对于运营阶段，住宅与非住宅建筑主要碳排放来源相似，均为电力消耗。从变化趋势来看，2010—2020年住宅与非住宅建筑运营阶段碳排放量变化相似，都呈波动上升趋势。住宅建筑运营阶段碳排放量在2020年达到最高值（2048万t），而非住宅建筑运营阶段碳排放量在2017年达到峰值（3112万t）。

c. 从建筑类型上来看，2010—2020年住宅建筑运营阶段碳排放量总是小于非住宅建筑，在其他两阶段未显示这种规律。

d. 上海市建筑碳排放存在总量大、总量持续增长、建材生产阶段及运营阶段占比高等特点。

a. 在建筑减碳路径方面，建材生产阶段由于钢材、水泥等高碳建材的使用导致碳排放量占比较大，可通过大力推广绿色建材的应用，将碳排放强度作为绿色建材认定的关键指标，发展具有固碳能力的建材来达到减排目的。

b. 运营阶段碳排放主要来源于电力消耗，可通过外墙保温设计、新型建筑板材使用等措施来减少建筑的能源需求，采用LED照明技术与产品、光热光伏系统建筑一体化设计等技术来提升建筑能源的使用效率，采用分布式能源[16]进而来减少相关碳排放。

c. 对于碳排放占比较小的建筑施工（建造、拆除）阶段，可以通过推行绿色施工技术来降低相关碳排放，如预制装配式技术的应用、BIM智慧化施工技术等措施；在建筑设计规划阶段可参照相关建筑节能标准、方案比选等措施从源头降低相关碳排放。

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