绿色建筑建材行业研究：下一个五年的“蓝海”9704.pdf

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1、绿色建筑建材行业研究：下一个五年的“蓝海”1.1、绿色建筑助力节能减碳 2022 年 3 月 11 日住建部发布了“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划。规划指出“十四五”期间绿色建筑行业的总体发展目标是到 2025 年，城镇新建建筑全面建成绿色建筑，建筑能源利用效率稳步提升，建筑用能结构逐步优化，建筑能耗和碳排放增长趋势得到有效控制，基本形成绿色、低碳、循环的建设发展方式，为城乡建设领域 2030 年前碳达峰奠定坚实基础。规划的发展目标具体来说，主要是到 2025 年，完成既有建筑节能改造面积 3.5 亿平方米以上，建设超低能耗、近零能耗建筑 0.5 亿平方米以上，装配式建筑占当年城镇新建建筑

2、的比例达到 30%，全国新增建筑太阳能光伏装机容量 0.5 亿千瓦以上，地热能建筑应用面积 1 亿平方米以上，城镇建筑可再生能源替代率达到 8%，建筑能耗中电力消费比例超过 55%。规划明确了“十四五”期间建筑节能与绿色建筑行业的重点任务，主要包括：1）提升绿色建筑发展质量：加强高品质绿色建筑建设、完善绿色建筑运行管理制度；2）提高新建建筑节能水平；3）加强既有建筑节能绿色改造：提高既有居住建筑节能水平、推动既有公共建筑节能绿色化改造；4）推动可再生能源应用：推动太阳能建筑应用、加强地热能等可再生能源利用、加强可再生能源项目建设管理；5）实施建筑电气化工程；6）推广新型绿色建造方式；7）促进绿

3、色建材推广应用；8）推进区域建筑能源协同；9）推动绿色城市建设。1.2、“十四五”目标较“十三五”有提升 住建部近期发布的“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划较其 2017 年发布的建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划更全面和深入。在主要目标设置方面，绿色建筑“十四五”规划在深入完成“十三五”既定目标的基础上，对部分后者涉及的指标进一步提出了更高的要求；同时围绕更好地落实我国 2030 年前实现碳达峰与 2060 年前实现碳中和的目标，其增设了一些新的发展目标：1）到 2025 年将建筑运行一次二次能源消费总量控制在 11.5 亿吨标准煤当量；2）“十四五”期间建设 0.5 亿平方米超低能耗及

4、近零能耗建筑；3）“十四五”期间新增建筑太阳能光伏装机容量 0.5 亿千瓦；4）“十四五”期间新增地热能建筑应用面积 1 亿平方米；5）到 2025 年建筑能耗中电力消费比例达 55%。在主要任务的规划方面，绿色建筑“十四五”规划提出了9 项重点任务，在基本覆盖绿色建筑“十三五”规划主要任务的基础上，根据新时期建筑节能与绿色建筑发展形势的需要，新增了 5 项重点任务，分别为：1）实施建筑电气化工程；2）推广新型绿色建造方式；3）促进绿色建材推广应用；5）推进区域建筑能源协同；5）推动绿色城市建设。“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划，出台的依据是中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划

5、和2035 年远景目标纲要、中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见、中共中央办公厅国务院办公厅关于推动城乡建设绿色发展的意见等文件。2.1、我国碳减排规划明晰，“双碳”稳步推进 改革开放以来，我国经济稳步、高速增长，GDP 总量于 2010年超过日本成为世界第二大经济体 1。随着经济快速发展，我国碳排放总量也在急剧增长，于 2006 年超过美国，跃居世界首位。在国际减排压力日益严峻的形势下，我国的碳排放成为全球关注的焦点之一。作为对全球事务负责且有担当的大国，我国自二十世纪九十年代起就参与应对全球气候变化，积极布局实施碳减排政策。我国于 1998 年签署了京都协

6、定书并于 2002 年核准该协定书；该协定书于 2005 年起开始生效，它的正式生效标志着人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。我国于 2007 年出台了 中国应对气候变化国家方案，它是发展中国家应对气候变化的第一部国家法案。2009 年我国签署哥本哈根协议，提出了到 2020 年单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 40%-45%的目标。我国与美国在 2014 年 11 月联合发布中美气候变化联合声明，承诺碳排放在 2030 年左右达峰且将努力早日达峰；在 2015 年12 月的巴黎气候大会上我国重申了这一承诺。2016 年我国与全球 170 多个国家共同签署 巴黎协定，承

7、诺将全球气温升高幅度控制在 2的范围内。2020 年 12 月的中央经济工作会议提出，支持有条件的地方碳排放率先达峰，实现减污降碳协同效应；2020 年底中央全面深化改革委员会第十七次会议再次强调要建立健全绿色低碳循环发展经济体系，有效控制温室气体排放。2021 年 2 月 1 日起施行的碳排放权交易管理办法（试行）旨在充分发挥市场机制在应对气候变化和促进绿色低碳发展中的作用。目前我国并未出台针对行业层面的碳减排指标分解政策，预计随着碳排放达峰时间的临近和政策法规的完善，后续会出台针对各个行业具体碳减排量的政策。2021 年 10 月，国务院发布的关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和

8、工作的意见明确实现碳达峰、碳中和目标，要坚持“全国统筹、节约优先、双轮驱动、内外畅通、防范风险”的工作原则；提出了构建绿色低碳循环发展经济体系、提升能源利用效率、提高非化石能源消费比重、降低二氧化碳排放水平、提升生态系统碳汇能力等五方面主要目标，确保如期实现碳达峰、碳中和。为实现 2030 年碳达峰的目标，国内许多学者研究提出，通过积极调整产业结构、能源结构，加快转变发展模式，鼓励推广清洁能源，以及适当增强碳汇能力等措施，可使我国碳排放在 2030 年左右达峰。同时，在国家的宏观调度下，各省（市）通过制定贴合实际情况的达峰方案，也均可在 2030 年左右实现碳排放达峰目标。根据 中国 2030

9、 年碳排放达峰研究进展（李侠祥等）一文对碳排放达峰相关文献的分析梳理：学者何建坤2 通过研究发现，我国 2030 年可实现碳排放达峰，峰值将低于110 亿吨，人均低于 8 吨；学者柴麒敏 3、徐华清 4 研究发现，我国 2030 年二氧化碳排放峰值可控制在 120 亿吨和人均 8.5吨左右。为深入分析我国碳达峰、碳中和目标下的深度脱碳路径，国家应对气候变化战略研究和国际合作中心开发了中国低碳战略分析模型（SACC）。该模型以 2010 年为基准年，在充分考虑未来经济增长和消费需求变化的基础上，结合对碳排放相关技术发展变化的分析和国际对比，计算得出在深度脱碳路径下，我国碳排放将在 2030 年左

10、右达峰，二氧化碳峰值水平约为 115亿吨，之后逐步降至 2050 年的 48 亿吨，相当于 2005 年以前的碳排放水平。2.2、碳排放测算模型：降低单位面积能耗强度是关键 建筑业全生命周期能耗与建筑业全生命周期碳排放不是等同的概念，前者指的是在建筑业全过程中的能源消耗量，后者指的是在建筑业全过程中的二氧化碳排放量，参照住建部发布的建筑碳排放计算标准6，两者的关系可以简化为：建筑业全生命周期碳排放量=建筑业全生命周期能耗碳排放系数。此外，建筑业全生命周期碳排放和建筑业运行阶段碳排放也不是等同的概念，前者包含建材生产运输、建筑施工建造、建筑运行和建筑拆除回收等建筑全过程的二氧化碳排放量，后者仅仅

11、指建筑运行阶段的二氧化碳排放量。参考住建部发布的建筑碳排放计算标准和学术文献全生命周期理论下的建筑碳排放计算方法研究7 中对于建筑全生命周期各个阶段的碳排放计算模型的总结整理，建筑全生命周期碳排放量=∑建筑各个阶段的碳排放量=∑建筑各个阶段能耗（资源消耗量）对应的碳排放因子，其中建材生产阶段碳排放=∑各类主要建材的消耗量对应的碳排放因子，建筑运行阶段碳排放=∑全国建筑能耗中对应的分类能源消费量各类能源对应的碳排放因子。根据中国深度脱碳路径及政策分析（刘强等），碳排放与 GDP 的关系为：CO2=CO2/EE/GDPGDP,其中 CO2 表示能源活动CO2排放量，

12、E表示一次能源消费，GDP表示国内生产总值，CO2/E 表示单位能源碳排放强度，E/GDP 表示单位 GDP 能源消费强度。参考上述思路，利用全国建筑碳排放计算方法研究与数据分析（蔡伟光、蔡彦鹏）中建立的全国建筑碳排放分步计算模型，得到一个建筑运行阶段碳排放更直观的公式：我国建筑运行阶段碳排放=全国建筑总面积单位面积能耗强度碳排放系数。其中全国建筑总面积与我国的宏观经济周期相关，碳排放系数与能源结构有关，均非建筑行业可控制的因素，因此建筑行业的节能减排主要在于降低单位面积能耗强度。3.1、我国建筑全生命周期碳排放占比达 51%建筑业是世界上最大的能源消耗和最主要的温室气体排放行业之一，其能耗占

13、全球最终能耗的 30%以上，并且约 40%-50%的全球温室气体排放来自建筑业 8。根据国际能源署（IEA）对于全球建筑领域能耗及二氧化碳排放的核算，2018 年全球建筑业建造和运行相关的终端用能占全球能耗的 36%，其中建材生产占比 6%，住宅建筑占比 22%，非住宅建筑占比 8%；2018 年全球建筑业建造和运行相关二氧化碳排放总量占全球二氧化碳排放总量比例为 39%，其中建材生产占比 11%，住宅建筑（含直接和间接排放）占比 17%，非住宅建筑占比（含直接和间接排放）占比 11%9。建筑领域全生命周期的能耗和温室气体排放涉及建筑建造的不同阶段，包括建材生产运输、建筑施工建造、建筑运行以及

14、建筑拆除回收等环节。建材生产运输阶段主要包括原材料开采、建材的生产和运输所产生的能耗及排放；建筑运行阶段主要包括住宅、公用建筑等为居住者或使用者提供供暖、通风、空调、照明以及其他各项服务功能所产生的能耗及排放。建筑施工阶段主要包括建筑施工建造和建筑拆除回收所产生的能耗及排放，建筑拆除回收主要包括废弃建筑的拆除和废弃建筑材料的回收两个方面，其中废弃建筑材料的回收有时能对降低能耗和碳排放起积极作用，如装配式钢结构在拆除后对废钢的回收利用。我国城镇建设高速发展，导致建筑业能耗和碳排放总量大、占比高 2019 年我国建筑领域全生命周期能耗 10 总量为 22.33 亿tce（吨标准煤当量），占全国能源

15、消耗总量比重为 45.8%；建筑领域全生命周期碳排放 11 总量为 49.97 亿吨 CO2，占全国碳排放总量比重为 50.6%，建筑业节能减排空间巨大。2019 年全国建筑领域全生命周期能耗总量为 22.33 亿 tce，占全国能源消耗总量比重为 45.8%。其中，建材生产阶段能耗 11.1 亿 tce，占全国能源消耗总量的比重为 22.8%；建筑运行阶段能耗 10.3亿 tce，占全国能源消耗总量的比重为 21.2%；建筑施工阶段能耗 0.9 亿 tce，占全国能源消耗总量的比重为 1.9%。建材生产阶段：钢铁生产能耗为 5.06 亿 tce，铝材生产能耗为 2.83 亿 tce，水泥生产

16、能耗为 2.37 亿 tce，其他生产能耗为 0.84 亿 tce；建筑运行阶段：公共建筑能耗为 4.16 亿 tce，城镇居建能耗为 3.91 亿 tce，农村建筑能耗为 2.25 亿 tce。2019 年全国建筑领域全生命周期碳排放总量为 49.97 亿吨CO2，占全国碳排放总量比重为 50.6%。其中，建材生产阶段碳排放 27.7 亿吨 CO2，占全国碳排放总量的比重为 28.0%；建筑运行阶段碳排放 21.3 亿吨 CO2，占全国碳排放总量的比重为21.6%；建筑施工阶段碳排放 1.0 亿吨 CO2，占全国碳排放总量的比重为 1.0%。建材生产阶段：钢铁生产碳排放为 13.34 亿吨C

17、O2，水泥生产碳排放为 11.29 亿吨 CO2，铝材及其他生产碳排放为 3.07 亿吨 CO2；建筑运行阶段：城镇居建碳排放为 8.72亿吨 CO2，公共建筑碳排放为 8.45 亿吨 CO2，农村建筑碳排放为 4.12 亿吨 CO2。3.2、碳达峰下建筑全生命周期及运行阶段二氧化碳排放峰值或分别达 51.8 亿吨和 26.2 亿吨 2030 年建筑全过程二氧化碳排放目标峰值约为 51.8 亿吨，建筑行业运行阶段二氧化碳排放目标峰值约为 26.2 亿吨。在努力实现 2030 年碳达峰目标的背景下，国内权威学者何建坤和柴麒敏、徐华清等研究得出的 2030 年碳排放峰值在 110-120 亿吨之间

18、，国家应对气候变化战略研究和国际合作中心开发的 SACC模型测算得出 2030 年碳排放峰值约为 115 亿吨，我们取均值115 亿吨作为参考；根据中国建筑节能协会数据，我国建筑全过程碳排放占比自 2012 年的 75%逐年降至 2019 年的 51%，整体呈下降态势，假设 2030 年其占比降至 45%，综合考虑，我们测算2030年建筑全过程碳排放峰值在51.8（115*45%）亿吨左右。根据 SACC 模型测算，在采取控制服务量的合理增长、提升能效、强化低碳能源的利用等措施的情况下，我国建筑行业运行阶段碳排放将在 2030 年达到 26.2 亿吨的峰值，之后将快速降至 2050 年的 10

19、.6 亿吨。综合国内权威学者们的研究，我们测算得 2030 年建筑全过程碳排放峰值约为 51.8 亿吨，根据 SACC 模型测算得 2030 年建筑运行阶段碳排放峰值约为 26.2 亿吨；由于建筑施工阶段碳排放绝对数量和占比均较小，我们假设其 2019-2030 年均保持 1亿吨的数量不变；建材生产阶段约为 24.6（51.8-26.2-1）亿吨。以全过程视角观察，建筑施工环节碳排放占比较低，2019年施工环节排放仅 1 亿吨二氧化碳，占比约 1%。故后续碳减排的重要环节主要集中在建材生产环节以及建筑运行环节。建材生产能耗与碳排放：建材生产环节中，主要产品碳排放已经接近峰值。以水泥为例，全国水

20、泥产量在 2014 年达到 24.8 亿吨的峰值，之后 2015-2020 年进入平台期，产量小幅波动但始终低于 2014 年的峰值水平，2021 年我国水泥产量 23.6 亿吨，同比小幅下降 0.6%，我国水泥产量已基本达峰，后续需求增量有限；长期视角，我国对钢铁和水泥等需求将长期存在，若以碳中和为中长期目标，行业生产工艺及排放设施依旧有较大改进空间。建筑材料行业的碳减排，剔除产量因素之外，不同的原材料类型导致未来的减排路径亦有不同。钢铁产业，我国目前原料主要为铁矿石，而铁矿石炼铁过程中自然会采用煤炭、焦炭等原料作为燃料或者反应物，碳排放不可避免；如若未来以废钢为原料，以电炉形式炼铁炼钢，则

21、碳排放可有效降低。水泥产业，由于产成品混凝土目前不具备回收再利用的成熟工艺，只能依赖传统的石灰石-熟料生产工艺，其碳排放的降低只能依赖于负碳技术（即碳捕捉），当然也可以通过支付碳税、购买碳排放配额等形式保证行业基础的碳排放需求。建筑运行阶段的能耗与碳排放：假设能源碳排放系数不变以及单位面积能耗强度不变的情景下，建筑运行阶段的碳排放随着存量建筑面积的增加而自然增加。故，全生命周期视角，建筑运行阶段的碳排放降低，主要考虑建筑性能的提升，降低建筑物自身的能耗需求。4.1、土拍“竞品质”将推升绿色建筑发展 我国土地有偿出让方式历经三十多年发展，于“双碳”背景下首提“竞品质”我国自 1982 年起开始探

22、索土地有偿出让方式，至今已有 30 多年，主要分为三个阶段：形成阶段（1982-2000年）——发展阶段（2001-2008 年）——完善阶段（2009 年-至今）。1）形成阶段（1982-2000 年）：土地使用由无偿转为有偿。1982 年之前，我国实行的是土地无偿划拨使用制度；1982 年，深圳首先开始了土地有偿使用的探索，其按照城市土地等级不同收取不同的使用费。1986 年中华人民共和国土地管理法的颁布正式确立了我国国有土地的有偿使用制度。在此期间，土地使用权的出让方式以协议出让为主，土地使用制度为行政划拨制度。2）发展阶段（2001-20

23、08 年）：土地出让方式由“协议”出让为主转变为以“招拍挂”出让方式为主。国土资源部 2002年招标拍卖挂牌出让国有土地使用权规定及 2003 年协议出让国有土地使用权规定的先后出台，基本确立了以“招拍挂”出让为主、“协议”出让为辅的土地出让方式。3）完善阶段（2009 年-至今）：以“限”和“竞”为思路创新土地出让方式。在以“招拍挂”为主要土地出让方式的阶段，全国各地的地价持续攀升，带来了一系列经济和社会问题。自 2009 年起国家出台了一系列遏制地价的政策文件，各地也开始以“限”与“竞”为思路探索新的土地出让方式，如：“限房价+竞地价”、“限地价+竞保障房面积”、“限地价+竞房价”等，这些

24、措施在短期内取得一定成效，但过度强调地价、房价、保障房面积等，使得开发商通过降低建筑成本和质量来提高利润。建筑业“碳达峰-碳中和”背景下，多地政府出台新的土拍政策，在兼顾建筑业节能减排的同时力图解决上述问题：2021年 5 月底北京在当年首场集中拍地中实行“竞品质”，从绿色、装配式、超低能耗、健康、宜居技术应用及管理模式等多维度进行评分竞拍；7 月底杭州颁布第二轮集中供地土拍新规，也重点提出要开展“竞品质”试点，先竞品质后竞地价，从源头上引导房地产市场供应高品质住宅产品。“双碳”背景下“竞品质”或成土拍新趋势，北京、杭州、合肥等地先行 北京在 2021 年 5 月首批集中供地中率先提出了“竞品

25、质”方案：在拍地过程中，先“竞地价”，达到限价上限后再“竞品质”，转入高标准商品住宅建设方案投报程序。杭州于 2001 年7 月底公告第二批集中供地也将加入“竞品质”，10 宗宅地先行试点：先“竞品质”，获得资格后再“竞地价”，最后通过先验收后以“现房销售”的形式保证方案落实。合肥 2021 年 8 月20 日公告在第二批集中供地中加入“竞品质”：先“竞地价”，达到上限价格后再“竞品质”，转入高标准商品住宅建设方案投报程序，若最高综合评分的竞买人有两个及以上分数相同时，则摇号产生竞得人。“竞品质”的最新土拍政策案例介绍——以北京为例 北京市规划和自然资源委员会于 202

26、1 年 3 月底发布当年首批商品住宅用地出让公告，之后 30 宗项目全部顺利成交，其中8 宗进入高标准商品住宅建设方案评选程序，并于 5 月 27 日通过评选确定竞得人；7 月 30 日，委员会发布了首批集中供地高标准商品住宅建设方案公告。此次北京市综合运用房地产调控政策工具，首创了集中供地“先竞价格，再竞品质”的方式，即：1）当竞买报价达到出让宗地土地合理上限价格时，转入高标准商品住宅建设方案投报程序；或 2）当竞买报价达到出让宗地土地合理上限价格，现场竞报政府持有商品住宅产权份额达到设定的预设份额（或现场竞报“公共租赁住房”达到上限面积时），转入高标准商品住宅建设方案投报程序。从北京市公布

27、的高标准商品住宅建设方案评审内容及评分标准来看，在“竞品质”阶段评选的重点分为建筑品质和规划建筑设计两大部分，其中建筑品质部分主要对绿色建筑、装配式建筑、超低能耗建筑、健康建筑、宜居技术应用和管理模式等 6 个细分方面进行评估，规划建筑设计部分主要对城市设计及总图规划、建筑单体设计、交通流线设计和景观与公共环境设计等 4 个细分方面进行评估。由此评分标准也能够看出，“竞品质”环节的“高标准”并非“豪宅化”，而是着重提供绿色、健康、舒适、高效的使用空间。此次 8 宗土地的中标方案，建筑设计精细、方案质量高，突出了绿色、健康、节能等特征。根据目前已公布的建设方案，8 宗地均承诺全面实施三星级绿色建

28、筑，有 7 宗地承诺采用装配式建造和建筑减隔震技术，有 6 宗地承诺采用超低能耗建筑。“双碳”背景叠加土拍新政策，绿色建筑/建材迎来新发展机遇 此次北京在首批集中供地“竞品质”环节评选参照的高标准商品住宅建设方案评审内容和评分标准，将绿色建筑、装配式建筑、超低能耗建筑、健康建筑、绿色建材等均纳入考量范围，在碳达峰、碳中和的“双碳”背景下具有示范效应。我们预计之后其他城市大概率在其土拍新政策中将绿色建筑/建材纳入考量范围，为绿色建筑/建材带来新的发展机遇。4.2、绿色建筑：低碳逻辑下的新一代建筑产品 绿色建筑统筹低碳城市新发展，助力建筑行业节能减排 根据国家绿色建筑评价标准（GB/T50378-

29、2019）12，绿色建筑的定义是：在建筑的全生命周期内，节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。绿色建筑分为基本级、一星级、二星级和三星级等 4 个等级，主要依据安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约和环境宜居共 5 类指标进行评价，且每类指标包含控制项（最基础要求，仅分达标或不达标）和评分项（按符合程度给出具体分值）；此外，评分时在 5 类指标之外，还设置了加分项（即提高与创新加分项）。绿色建筑评价的总得分为：Q=(Q_0+Q_1+Q_2+Q_3+Q_4+Q_5+Q_A)/10，其中，Q 为总得分，Q_0为控制项基础分值

30、（当满足所有控制项的要求时取400分），Q_1Q_5 分别为评价指标体系 5 类指标，Q_A 为提高与创新加分项得分。自 2006 年住建部正式颁布实施首个绿色建筑评价标准后，相关政策及法规陆续出台。2017 年住建部发布的建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划提出：到 2020 年城镇新建建筑能效水平比 2015 年提升 20%，城镇新建建筑中绿色建筑面积比重超过 50%，绿色建材应用比重超过 40%，全国城镇既有居住建筑中节能建筑所占比例超过 60%。2020 年住建部、发改委等多部门发布的绿色建筑创建行动方案提出：到 2022 年，当年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到 70%。2021

31、年 10月中办、国办联合发布的 关于推动城乡建设绿色发展的意见指出，到 2025 年城乡建设绿色发展体制机制和政策体系基本建立，到 2035 年，城乡建设全面实现绿色发展。2022 年 3 月住建部发布“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划，规划提出在“十四五”期间建筑行业的重点任务包括：1）加强高品质绿色建筑建设，完善绿色建筑运行管理制度；2）提高新建建筑节能水平；3）提高既有居住建筑节能水平，推动既有公共建筑节能绿色化改造；4）推动太阳能建筑应用，加强地热能等可再生能源利用；5）实施建筑电气化工程；6）推广新型绿色建造方式；7）促进绿色建材推广应用；8）推进区域建筑能源协调；9）推动绿色城市

32、建设。被动式超低能耗绿色建筑是未来建筑运行阶段碳减排、碳中和的重要方式 建筑节能和绿色建筑是推进新型城镇化的重要举措，被动式超低能耗绿色建筑（以下简称超低能耗建筑）正成为建筑节能的发展趋势。根据住建部发布的被动式超低能耗绿色建筑技术导则（试行）（居住建筑），超低能耗建筑指适应气候特征和自然条件，通过保温隔热性能和气密性能更高的围护结构，采用高效新风热回收技术，最大程度地降低建筑供暖供冷需求，并充分利用可再生能源，以更少的能源消耗提供舒适室内环境并能满足绿色建筑基本要求的建筑。由其定义可以看出，被动式超低能耗建筑是绿色建筑进一步发展的形态，在绿色、节能、环保、减碳及健康等方面都有更高的要求，是未

33、来建筑运行阶段碳减排、碳中和的重要方式，其优势主要体现在 13：1）更加节能。建筑物全年供暖供冷需求显著降低，严寒和寒冷地区建筑节能率达到 90%以上。与现行国家节能设计标准相比，供暖能耗降低 85%以上；2）更加舒适。建筑室内温湿度适宜；建筑内墙表面温度稳定均匀，与室内温差小，体感更舒适；具有良好的气密性和隔声效果，室内环境更安静；3）更好空气品质。有组织的新风系统设计，提供室内足够的新鲜空气，同时可以通过空气净化技术提升室内空气品质；4）更高质量保证。无热桥、高气密性设计，采用高品质材料部品，精细化施工及建筑装修一体化，使建筑质量更高、寿命更长。超低能耗建筑的主要技术特征为 14：1）保温

34、隔热性能更高的非透明围护结构；2）保温隔热性能和气密性能更高的外窗；3）无热桥的设计与施工；4）建筑整体的高气密性；5）高效新风热回收系统；6）充分利用可再生能源；7）至少满足绿色建筑评价标准（GB50378）一星级要求。围护结构、外窗和新风系统具体表现为：1）使用超厚的保温隔热段热材料，在住宅的上下左右前后六个方向进行围护和密封；2）采光玻璃使用低辐射的多层中空 Low-E 玻璃，不仅减少热量损失，还能增加保温和舒适度；3）使用能量回收通风系统 ERV，该系统能将预排除室外的室内废气中的热量留住，再使用这个热量加热进入室内的新鲜空气，既保证室内空气的清新，也能减少因室内外空气的通风循环损失耗

35、费过多的能量。目前，由于超低能耗房屋的造价相对传统建筑更贵，且我国距离“碳中和”目标尚有近 40 年的准备期，被动式超低能耗房屋短期大规模推广的必要性不高。不过，以被动式超低能耗房屋的理念，将绿色建筑作为“中间态”，从而提升建筑节能减排标准的方针是相对确定的。4.3、绿色建筑离不开绿色建材的发展 根据国家绿色建筑评价标准（GB/T50378-2019），绿色建材的定义是：在全寿命期内可减少对资源的消耗、减轻对生态环境的影响，具有节能、减排、安全、健康、便利和可循环特征的建材产品。绿色建筑要更好地实现安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约（节地、节能、节水、节材）和环境宜居等方面的综合性能，离不

36、开绿色建材的发展和配合。参考住建部和工信部于 2015 年联合发布的 绿色建材评价标识管理办法实施细则以及绿色建材评价技术导则，绿色建材的考核是基于全生命周期的碳足迹考核，不光对建材产品本身也包括对建材生产过程中的排放要求。我们以保温材料为例，绿色建材评价技术导则要求生产企业应当符合生产基本要求，对保温材料的考核评分也贯穿建筑全生命周期。碳减排对于建筑全生命周期的影响是个宏大的命题，也涉及到建筑产业的方方面面，未来也有诸多技术创新的可能。出于篇幅限制，本文将主要聚焦装配式建筑、建筑保温材料、BIPV、建筑减隔震、绿色建材评价体系等展开。5.1、减排视角：装配式建筑中，钢结构优于混凝土 绿色建筑

37、多采用装配式的建造方式。与传统混凝土建筑相比，装配式建筑是一种低能耗、低排放的建筑形式，完全符合绿色建筑理念，是绿色建筑的楷模。在财政部联合住建部推进的 绿色建筑和绿色建材政府采购基本要求 中，率先明确“应采用装配式、智能化等精益施工的新型建筑工业化建造方式15”。2020 年 7 月，住建部联合多部委发布的绿色建筑创建行动方案中，对于装配化建造方式的表述中，明确强调“大力发展钢结构等装配式建筑，新建公共建筑原则上采用钢结构”，对于钢结构装配式建筑相关政策的指引优先级高于一般装配式建筑。我们认为，该政策倾向主要源于钢结构装配式建筑全生命周期的碳排放优于混凝土装配式或传统现浇建筑。根据装配式高层

38、住宅建筑全生命周期碳排放研究（汤煜、陈露）对装配式 PC 建筑节能减碳及其对钢结构建筑节能减碳的研究对比发现，钢结构建筑在全生命周期内较钢筋混凝土建筑减少约 40%碳排放量，优于装配式 PC 建筑的 5.6%减碳效果。未来随着碳达峰、碳中和政策的持续推进，装配式建筑将成为建筑业实现节能减排的重要载体，钢结构装配式建筑前景中长期将持续向好。装配件 PC 建筑较传统混凝土建筑可减少全生命周期约 5.6%的碳排放。参考沈阳建筑大学装配式高层住宅建筑全生命周期碳排放研究，以沈阳地区某住宅小区装配式高层住宅建筑为例，该住宅为装配式剪力墙结构体系，总建筑面积为 5610.5，主要预制构件包括预制内墙、预制

39、梁、预制楼板和预制楼梯。该研究表明，装配式建筑较传统现浇建筑可减少全生命周期内约 5.59%碳排放量，其中建材准备、建筑施工阶段节约碳排放 10%以上，装配式建筑节材减碳效果显著。钢结构建筑全生命周期节能减排效果较装配式 PC 建筑更优异。根据工业化预制装配式建筑的全生命周期碳排放研究（王玉、张宏），以常州武进的两个项目（A 项目为钢筋混凝土结构，B 项目为轻钢结构）为例，采用全生命周期的方法（LCA）测算其在建材生产、物流运输、施工装配、运营维护以及拆除回收阶段的碳排放。结果显示，以 30 年寿命计，在全生命周期内，钢结构建筑总的碳排放量为 1.58t/，而钢筋混凝土结构总的碳排放量为 2.

40、66t/，钢结构建筑能够减少约 40%的碳排放量，其节能减排效果更优异。同时，以全生命周期为视角，钢结构建筑拆除后所产生的建筑垃圾可以回收再利用，再利用过程中可以减少碳排放（以废钢为原料，利用电炉工艺炼铁炼钢），相较而言混凝土建筑不具备上述优势。5.2、建筑外围护保温类材料或有减排空间 我国建筑运行阶段能耗主要包括采暖能耗、降温能耗、照明能耗、家用电器能耗以及炊事能耗 5 个方面，调查研究发现，采暖、炊事以及家电能耗是主要的能源消耗活动；在现有能耗技术支撑下，随着北方地区城镇化的加速，取暖面积将大幅度增加，居住生活能耗将显著提高；同时，在全球气候变化的大背景下，极端天气频出，我国南方省份能源消

41、耗也将不断增加，降温能耗依然是南方地区的主要用能方式 16。我国南北方气候差异大造成北方地区民用建筑运行阶段碳排放显著高于南方地区 17，在中国现有条件下推广被动式低能耗建筑，可显著改善居住环境、降低建筑能耗。若将北方采暖地区新建居住建筑建成被动式房屋（被动式低能耗建筑），可在2050 年时节省 32 亿吨标煤（使用 100%被动式建筑相较于使用65%节能标准建筑在 2011-2050 年共 40 年间节约的总量）18，节能减排效果显著，建筑保温类材料空间广阔。公共建筑节能改造的潜在市场空间广阔，约为 8700 亿元。根据住建部统计，2015年末公共建筑面积达到84.82亿平方米，2001 年

42、末公共建筑面积为 25.16 亿平方米，假设以 2001 年之后、2015 年之前（含）建成公共建筑为有改造价值的既有公共建筑，并假设在可预期范围内可完成 15%的既有公共建筑节能改造，则（84.82-25.16）*15%≈8.94 亿平方米，在中性情境下，预计其中 30%达到 50%节能标准，改造成本为 600 元/平米；40%达到 65%节能标准，改造成本为 1000 元/平米；30%达到绿色建筑标准，改造成本为 1300 元/平米，则在可预期范围内的潜在市场空间约为 8700 亿元 19。如若采用保温类材料，增加建筑物保温隔热性能和气密性，降低对采暖和制冷的需求，则可能有效降

43、低建筑运行阶段的能耗和排放。保温隔热材料一般是轻质、疏松、多孔的纤维材料，导热系数是衡量保温隔热材料性能优劣的主要指标。导热系数越小，则通过材料传送的热量越少，保温隔热性能就越好，材料的导热系数取决于其成分、内部结构、容重等。从绿色建材评价标准来看，岩棉板保温隔热性能优越，符合节能性要求；防火等级为 A 级，符合安全性要求；技术成熟，施工方便，符合便利性要求；且其在主要的建筑保温隔热材料中价格适中，是最具性价比的建筑保温隔热材料之一。5.3、BIPV 将是推行绿色建筑的有效手段 光伏发电是建筑运行阶段实现节能减碳的有效方式之一。根据全国建筑能耗和碳排放结构，建筑运行阶段能耗总量中有49%来自于

44、电力，碳排放总量中公共建筑占比 38%。若建筑物通过使用光伏组件吸收太阳能来进行自身供电，可以大幅减少传统能源的使用，则自身的能耗与碳排放量均能大幅减少。分布式光伏系统（BAPV+BIPV），是建筑光伏的主要结合形式。光伏发电系统分为集中式和分布式：集中式光伏充分利用荒漠地区丰富和相对稳定的太阳能资源构建大型光伏电站，接入高压输电系统供给远距离负荷；分布式光伏主要依托于建筑物表面，就近解决用户的用电问题，通过并网实现供电差额的补偿与外送。根据 CPIA 数据，2020 年，集中式光伏新增装机规模占比接近 70%，分布式光伏占比在 30%左右。在分布式光伏中，BAPV（建筑附着光伏）和 BIPV

45、（光伏建筑一体化）是建筑与光伏结合的两种主要方式。其中 BAPV 是将光伏组件通过夹具和檩条安装在金属屋面或墙面上，再连接发电装置从而利用建筑闲置空间发电以提高发电效率。该系统不影响原有建筑物的功能，是目前建筑光伏的主要结合形式，在我国的发展处于相对成熟阶段。而 BIPV 则是将光伏组件集成到建筑屋顶或墙面自身，成为建筑的组成部分，同时具备发电和建材的双重功能，实现光伏建筑一体化。该系统更注重光伏与建筑的融合，更具美观性，但同时技术难度也更大。“双碳”和能耗双控政策有望推动我国分布式光伏快速发展，同时建筑领域也在寻找低碳环保的发展路径。由于建筑与光伏的结合可有效实现节能降碳，是推行绿色建筑的有

46、效手段。而对于建筑物能与光伏系统结合的可利用空间主要集中在屋面和立面两个方向。在屋顶光伏应用场景下，当前晶硅太阳能电池板几乎占据绝对优势。主要有两个原因。1、经济性：晶硅产品技术发展成熟，产品性能稳定，实际应用中成本低、效率高；2、适用性：屋顶场景对透光性要求低，晶硅电池完全可满足需求。而在外立面应用方向，薄膜太阳能电池则具有得天独厚的优势：1、弱光性好，因此对入射光角度适应性强，而太阳光照射到立面具有一定倾角；2、温度系数较小，高温下功率损失小，而立面通风条件差导致组件工作环境要求较高；3、热斑效应小，在被遮挡导致局部组件温度过高时，可有效降低功率损失（建筑立面更易被周围环境遮挡）；4、从美

47、学角度考量，薄膜太阳能电池根据需要制作成不同的透光率，代替玻璃幕墙，并通过改变颜色和形状，作为建筑材料的一部分，具有更高的观赏性。近年来薄膜电池在国内的应用越来越多，如机场、运动场馆、厂房、办公大楼等场景下，均可见碲化镉、铜铟镓硒电池的身影。诚然将晶硅电池应用固定于屋顶，是当前的主流途径。但我们认为在建筑立面推行 BIPV 是很好的补充，二者并非绝对替代关系，而是协力将建筑物节能降碳做到最大化。5.4、建筑减隔震应用市场逐步拓宽 建筑减隔震技术是基于性能设计思想，其中隔震技术靠的是“隔”，可形容为“太极推手”将力量化解于无形，而减震技术立足于“耗”，最终将地震能量消减到建筑结构能够承受的大小。

48、建筑隔震技术是在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由叠层橡胶隔震支座组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期，减小输入上部结构的水平地震作用，达到预期防震要求。建筑减震技术是在结构物某些部位（如支撑、剪力墙、连接缝或连接件）设置耗能装置，通过该装置产生摩擦，弯曲（或剪切、扭转）、弹塑性（或黏弹性）滞回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量，以减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控制的目的。从建筑全寿命周期来看，减隔震技术通过提高建筑物韧性，使其更安全、耐久，这将直接降低甚至避免了地震灾害之后建筑物成为废墟（建筑垃圾）的风险。从济性来看，减隔震建筑上

49、部结构钢筋、砼的使用量一般可降低 20%左右，相当于比传统建筑每平方米可减少碳排放约 40 公斤到 100 公斤，减少的幅度根据相关建筑的地震烈度设防区域、层高、采用框架或框剪结构等具体情况会有上下浮动。建筑减隔震有助于建材减碳，从而减少钢材水泥资源消耗及生态影响，减少建筑物重新建设带来的碳排放量。目前，减隔震技术在中国应用处于早期阶段，采用减隔震技术的建筑主要是医院、学校等公共建筑，和机场、LNG 等大型特殊类建筑，普通住宅市场的渗透率还非常低。未来的发展可围绕以下几个方向推进：1）由单一的减隔震装置的应用向混合减隔震体系发展。在应用减隔震技术时，可将减震技术和隔震技术相结合，将基础隔震和层

50、间减震相结合，更好地提高建筑结构的抗震性能。2）由多层建筑结构抗震向超高层、大跨度建筑结构抗震发展，研发能够适用于高层、超高层、大跨度建筑结构的新型、有效、经济的减隔震装置。3）建筑结构减隔震技术向标准化、规范化方向发展，相关的规范标准还需进一步修订和完善。4）对于建筑结构减隔震技术在民用建筑中的普及和应用，各级政府还应加强政策的引导作用，出台相应的政策文件，推动减隔震技术的推广应用。5.5、绿色建材评价的发展机会 绿色建材是指在全生命周期内可减少对天然资源消耗和减轻对生态环境影响，具有节能、减排、安全、便利和可循环特征的建材产品 22。发展绿色建材是推动建材行业转型变革、促进绿色发展的重要举