CN113205272A - 一种绿色建筑整合碳排放的评价规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了绿色建筑整合碳排放的评价规划方法，S1，确定建筑碳排放评价指标；S2，基于相关假定测算不同类型建筑及绿色建筑等级‑碳排放评价指标逻辑关系；S3，确定近零碳排放近、远期碳减排总体指标，即预期目标；S4，根据预期目标不同类型建筑及绿建等级‑碳排放评价指标逻辑关系调整基准分数线，进行百分比排位分析；S5，基本控规地块的绿色建筑等级等控制性指标调整；S6，调整相应规则绘制政策单元，包括控制性指标和碳评价指标；S7，反算近零碳排放的碳减排近、远期指标，即既定方案目标；S8，既定方案目标≥预期目标？S91，是，则绘制最终的目标管理分区及政策单元；S92，否，则按5％百分比排位调整基准分数线，返回S4。
Description
技术领域
本发明属于节能减排技术领域，涉及一种绿色建筑整合碳排放的评价规划方法。
背景技术
全球碳排放量大，温室效应严重，发展低碳经济已成为全球共识。
建筑行业是我国碳排放大户，统计数据显示，2002年我国建筑行业碳排放量达到了111960万吨，占所有部门总碳排放量的26.47％。与其他行业(如交通业、制造业、能源业等)相比，建筑行业碳排放的控制与治理所需投入较少且较易获得效果。世界各国对建筑行业的期望值很大，我国建筑行业的减碳空间也是最大的。
建筑物的碳排放始终贯穿在建筑物整个生命周期过程中，能源的消耗直接引起温室气体的排放。据统计，2008年上海市建筑物总能耗为2153万吨标准煤。其中，建材生产、建筑施工和建筑使用过程中消耗的能源量分别占建筑生命周期内总能耗(不考虑拆除能耗)的14.8％、8.4％和76.8％。可见，在建材生产和建筑使用过程中的碳排放是建筑行业主要的碳排放源。
碳排放评价和控制技术的相关研究在国外已有一定基础，但目前的低碳评价体系主要针对单体碳排放量较高的行业，并不针对建筑领域。建筑领域普遍存在的现状是单体减排量较小，但是体量很大，总体减排量十分可观。然而，目前国际上的量化评价标准不一、尺度不一，国内还没有相关的关于我国建筑碳排放量化计算方法的研究。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种绿色建筑整合碳排放的评价规划方法，包括以下步骤：
S1，确定建筑碳排放评价指标；
S2，基于相关假定测算不同类型建筑及绿色建筑等级-碳排放评价指标逻辑关系；
S3，确定近零碳排放近、远期碳减排总体指标，即预期目标；
S4，根据预期目标不同类型建筑及绿建等级-碳排放评价指标逻辑关系调整基准分数线，进行百分比排位分析；
S5，基本控规地块的绿色建筑等级等控制性指标调整；
S6，调整相应规则绘制政策单元，包括控制性指标和碳评价指标；
S7，反算近零碳排放的碳减排近、远期指标，即既定方案目标；
S8，既定方案目标≥预期目标？
S91，是，则绘制最终的目标管理分区及政策单元；
S92，否，则按5％百分比排位调整基准分数线，返回S4。
优选地，所述S1和S2中包括进行建筑生命周期碳排放核算和建立建筑生命周期碳排放评价数学模型。
优选地，所述进行建筑生命周期碳排放核算中，建筑生命周期包括建材生产与运输阶段、建筑施工建造阶段、建筑运行维护阶段、建筑拆除阶段、建筑废料回收及处理阶段和碳中和阶段。
优选地，所述建立建筑生命周期碳排放评价数学模型包括设计或能评阶段、竣工或能效测评阶段和运行阶段。
优选地，所述建材生产与运输阶段中，建材生产阶段碳排放由下式得出，
其中，Csc为建材生产阶段碳排放，单位为kgCO2；
Mi为第i种主要建材消耗量；
Fi为第i种主要建材的碳排放因子，单位为kgCO2/单位建材数量。
优选地，所述建材生产与运输阶段中，建材运输阶段碳排放由下式得出，
其中，Cys为建材运输碳排放，单位为kgCO2；
Mi为第i种主要建材消耗量，单位为t；
Di为第i种建材平均运输距离，单位为km；
Ti为第i种建材的运输方式下，单位重量运输距离的碳排放因子，
单位为kgCO2/(t·km)。
优选地，所述建筑施工建造阶段中，建筑的碳排放量由下式得出，
其中，Cjz为建筑建造阶段建筑的碳排放量，单位为kgCO2；
Ejz，i为建筑建造阶段第i种能源总用量，单位为kWh或kg；
EFi为第i类能源的碳排放因子，单位为kgCO2/单位建材数量。
优选地，所述建筑施工建造阶段中，建筑的碳排放量由下式得出，
Cjz＝(X+1.99)×S
其中，Cjz为建筑建造阶段建筑的碳排放量，单位为kgCO2；
X为单位工程的地上平均楼层数，按照不同建筑层数的建筑物的面积和建筑层数，加权平均；
S为单位工程的建筑物总面积，单位为m2。
优选地，所述建筑运行维护阶段中，建筑运行产生的碳排放量由下式得出，
其中，Cyx为建筑运行阶段碳排放量，单位为kgCO2；
i为建筑消耗的能源类型，包括电力、天燃气、石油和市政热力；
Ei为建筑第i类能源年消耗量；
EFi为第i类能源的碳排放因子。
优选地，所述建筑拆除阶段的碳排放量由下式得出：
其中，CCC为建筑拆除阶段建筑的碳排放量，单位为kgCO2；
Ecc，i为建筑拆除阶段第i种能源总用量，单位为kWh或kg；
EFi为第i类能源的碳排放因子，单位为kgCO2/单位建材数量。
本发明至少有如下具体有益效果：
1.将过程生命周期评价法(Process-Based)PLCA)概念引入绿色建筑物的碳排放计算，利用过程生命周期评价方法，可以预示整个建筑物及其碳排放系统的各个环节的决策对全社会的能耗和环境的影响，以利于建筑的可持续发展。
2.建筑的碳排放计算范围涉及建筑物的整个生命周期的各个环节，包括建材生产与运输阶段、建筑施工建造阶段、建筑运行维护阶段、建筑拆除阶段、建筑废料回收及处理阶段和碳中和阶段。但由于建筑物整个生命周期结构复杂，且以建筑节能减排为目的的生命周期评价方法刚刚起步，目前已有的研究大多是概念的介绍和局部环节的简单分析，从建筑物每个生命环节进行详细的调研和数据统计难度很大。
3.由建筑物的碳排放权重分析可知，建材生产和建筑运行使用阶段是最主要的建筑物碳排放源，建筑建造和拆除阶段的碳排放占建筑物总碳排放的比重很小。
4.提出了碳中和和其他技术减碳的评价和规划，还有建立令建筑生命周期碳排放评价数学模型，全面评价规划建筑的碳排放，并提出了详细的计算公式。
附图说明
图1是本发明一实施例的绿色建筑整合碳排放的评价规划方法步骤流程图；
图2是本发明一实施例的绿色建筑整合碳排放的评价规划方法的建筑单体碳足迹PLCA法核算过程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
参见图1，为本发明实施例的本发明的技术方案为绿色建筑整合碳排放的评价规划方法的步骤流程图，包括以下步骤：
S1，确定建筑碳排放评价指标；
S2，基于相关假定测算不同类型建筑及绿色建筑等级-碳排放评价指标逻辑关系；
S3，确定近零碳排放近、远期碳减排总体指标，即预期目标；
S4，根据预期目标不同类型建筑及绿建等级-碳排放评价指标逻辑关系调整基准分数线，进行百分比排位分析；
S5，基本控规地块的绿色建筑等级等控制性指标调整；
S6，调整相应规则绘制政策单元，包括控制性指标和碳评价指标；
S7，反算近零碳排放的碳减排近、远期指标，即既定方案目标；
S8，既定方案目标≥预期目标？
S91，是，则绘制最终的目标管理分区及政策单元；
S92，否，则按5％百分比排位调整基准分数线，返回S4。
S1和S2中包括进行建筑生命周期碳排放核算和建立建筑生命周期碳排放评价数学模型。
进行建筑生命周期碳排放核算中，建筑生命周期包括建材生产与运输阶段、建筑施工建造阶段、建筑运行维护阶段、建筑拆除阶段、建筑废料回收及处理阶段和碳中和阶段。
建立建筑生命周期碳排放评价数学模型包括设计或能评阶段、竣工或能效测评阶段和运行阶段。
建材生产与运输阶段中，建材生产阶段碳排放由下式得出，
其中，Csc为建材生产阶段碳排放，单位为kgCO2；
Mi为第i种主要建材消耗量；
Fi为第i种主要建材的碳排放因子，单位为kgCO2/单位建材数量。
建材生产与运输阶段中，建材运输阶段碳排放由下式得出，
其中，Cys为建材运输碳排放，单位为kgCO2；
Mi为第i种主要建材消耗量，单位为t；
Di为第i种建材平均运输距离，单位为km；
Ti为第i种建材的运输方式下，单位重量运输距离的碳排放因子，
单位为kgCO2/(t·km)。
建筑施工建造阶段中，建筑的碳排放量由下式得出，
其中，Cjz为建筑建造阶段建筑的碳排放量，单位为kgCO2；
Ejz，i为建筑建造阶段第i种能源总用量，单位为kWh或kg；
EFi为第i类能源的碳排放因子，单位为kgCO2/单位建材数量。
建筑施工建造阶段中，建筑的碳排放量由下式得出，
Cjz＝(X+1.99)×S
其中，Cjz为建筑建造阶段建筑的碳排放量，单位为kgCO2；
X为单位工程的地上平均楼层数，按照不同建筑层数的建筑物的面积和建筑层数，加权平均；
S为单位工程的建筑物总面积，单位为m2。
建筑运行维护阶段中，建筑运行产生的碳排放量由下式得出，
其中，Cyx为建筑运行阶段碳排放量，单位为kgCO2；
i为建筑消耗的能源类型，包括电力、天燃气、石油和市政热力；
Ei为建筑第i类能源年消耗量；
EFi为第i类能源的碳排放因子。
建筑拆除阶段的碳排放量由下式得出：
其中，CCC为建筑拆除阶段建筑的碳排放量，单位为kgCO2；
Ecc，i为建筑拆除阶段第i种能源总用量，单位为kWh或kg；
EFi为第i类能源的碳排放因子，单位为kgCO2/单位建材数量。
参见图2，本规划采用国际上公认的建筑碳足迹核算方法与标准，综合建筑领域碳足迹的特点加以选取，并以ISO14040的生命周期评价LCA(Life Cycle Assessment)方法学为依据，建立适应于宁波和梅山近零碳排放示范区地域特点的建筑生命周期碳排放核算模型。《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378)中将“建筑碳排放计算分析，采取措施降低单位建筑面积碳排放强度”列入创新项，表明国家对建筑碳排放计算和评价的重视和需求。综合现阶段相关文献和资料，结合梅山近零碳建筑排放示范区研究的对象为建筑单体或群体，选用过程生命周期评价法(Process-Based)PLCA法进行建筑碳足迹核算：核算时间与建筑生命周期相同(根据《民用建筑设计统一标准》(GB 503525)确定相应的建筑设计使用年限)，PLCA法是以过程分析为基本出发点，通过对系统内单元过程的物质，能量流进行清单分析，进而核算碳足迹的方法，主要步骤包括：确定系统边界，将建筑生命周期分为建材生产和运输、建筑施工、建筑运行、建筑拆除、废料回收和处理五个阶段；清单分析各阶段资源、能源输入活动数据，采用“温室气体排放量＝活动数据×排放系数”计算环境影响输出，得到CO2当量表征的建筑单体碳足迹，参见图2，建筑单体碳足迹PLCA法核算过程图。
过程生命周期评价法(Process-Based)PLCA法核算碳足迹的相关边界假定如下：
(1)碳排放分析期假定。根据《民用建筑设计统一标准》(GB 503525)确定相应的建筑设计使用年限，例如：普通建筑物和构筑物的设计寿命按50年取值。
(2)关于实际建材数量的核算假定。考虑到建筑材料种类繁多，如果按实统计，是不切实际的。因此按照项目概预算或工程量清单确定项目使用的建筑材料使用量及运输量，不考虑上述阶段中的材料损耗量。累计达总重量95％的建材纳入到统计范围，其它则忽略不计。
(3)建材生产及运输距离的假定。忽略中间转运距离等次要因素，仅核算工厂到施工场地的运输距离。
(4)建筑运行和维护阶段碳排放分析的假定。仅核算实际建筑能耗的CO2排放、建材更换带来的生产与运输的CO2排放。
(5)建筑施工阶段碳排放分析的假定。仅核算施工机械的CO2排放。
(6)废料回收及处理阶段碳排放分析的假定。仅核算再利用建材所减少的生产与运输CO2排放、垃圾运输及处理工艺产生的CO2排放。
(7)关于建筑常用碳中和项的说明。建筑全生命周期碳排放分析中，其中清洁能源系统(一般指分布式光伏发电系统)和绿化系统对CO2排放是有抵消作用的，应在计算过程中予以扣除。
建筑全生命周期各阶段资源、能源输入输出均不相同，需要分别计算分析。建筑全生命周期的碳排放核算模型如下(单位均为kg)：
Clc＝Csc+Cys+Cjz+Cyx+Ccc+Chs-Cg
建材生产与运输阶段
建材生产阶段
上式中：
Csc-建材生产阶段碳排放(kgCO2)；
Mi-第i种主要建材消耗量，节能评估阶段通过查询工程概算书确定；
Fi-第i种主要建材的碳排放因子(kgCO2/单位建材数量)，根据《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366附录D取值，或采用其他经第三方审核的碳足迹数据。
表1主要建材的碳排放因子
建材运输阶段
上式中：
Cys-建材运输碳排放(kgCO2)；
Mi-第i种主要建材消耗量(t)，节能评估阶段通过查询工程概算书确定；
Di-第i种建材平均运输距离(km)，宜优先采用实际的建材运输距离。当建材实际运输距离未知时，混凝土默认运输距离可取为40km，其他建材默认运输距离可取值为500km；
Ti-第i种建材的运输方式下，单位重量运输距离的碳排放因子[kgCO2/ (t·km)]，应包含建材从生产地到施工现场的运输过程的直接碳排放和运输过程所耗能源的生产过程碳排放。
可根据《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366附录E取值。
表2各类运输方式的碳排放因子[kgCO2e/(t·km)]
| 运输类型 | 碳排放因子(T<sub>i</sub>) |
| 铁路运输 | 0.010 |
| 公路汽油运输 | 0.2004 |
| 公路柴油运输 | 0.1983 |
| 水路运输 | 0.019 |
| 航空运输 | 1.0907 |
建筑施工建造阶段
建筑施工建造阶段的碳排放主要包括完成各分部分项工程施工产生的碳排放和各项措施项目实施过程产生的碳排放。建造阶段碳排放计算时间边界从项目开工起，至项目竣工验收止。
建造阶段使用的办公用房、生活用房和材料库房等临时设施的施工和拆除不计入。
在项目的概算书中，一般会体现项目施工机具的台班数或者施工机械的能源 (汽油、柴油、电力等能源)的消耗量，在节能评估阶段，建筑施工阶段的碳排放可采用下述两种方式进行快速计算。
计算方式1：
根据概算书，在节能评估阶段可估算出单项工程或单位工程施工阶段主要能源(如：汽油、柴油、电等)的耗量，计算时可以此为依据进行计算。
上式中：
Cjz-建筑建造阶段建筑的碳排放量(kgCO2)；
Ejz，i-建筑建造阶段第i种能源总用量(kWh或kg)；应根据该单项工程的概算书中的数据取值，或将各单位工程的能源耗量数据汇总取值；概算书中，该能源耗量应包括各分部分项工程的施工机械台班消耗能源量，还应包括施工措施的消耗能源量；
EFi-第i类能源的碳排放因子(kgCO2/单位建材数量)，根据《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366附录A或其他经第三方审核的数据确定。
计算方式2：
当节能评估阶段无法取得概算书时，设计阶段可以采用：
Cjz＝(X+1.99)×S
式中：
Cjz-建筑建造阶段建筑的碳排放量(kgCO2)；
X-单位工程的地上平均楼层数，按照不同建筑层数的建筑物的面积和建筑层数，加权平均；
S-单位工程的建筑物总面积(m2)。
建筑运行维护阶段
建筑运行产生的碳排放量
建筑运行阶段碳排放主要包括对暖通空调、生活热水、照明及电梯、燃气等传统能源消耗的统计。
建筑维护阶段碳排放指的建筑部件(如保温材料、门窗)、建筑设备(如锅炉、冷水机组)的使用寿命一般小于建筑的使用寿命。在建筑的全寿命期内存在更换的可能。因设备更换而带来的碳排放的也计算在内。
上式中：
Cyx-建筑运行阶段碳排放量(kgCO2)；
i-建筑消耗的能源类型，包括电力、天燃气、石油、市政热力等；
Ei-建筑第i类能源年消耗量；数据应与《节能评估报告》统一；
EFi-第i类能源的碳排放因子；
耗电的CO2排放因子根据各电网数据、年度电力生产情况等有所不同，本报告中如无特殊说明，一般采用华东地区近三年电力排放因子的平均数据计，即 0.78kg/(kwh)。
在设计阶段，通常采用专业的能耗分析软件模拟方法计算碳排放，常规软件包括Energy Plus或相关软件进行能耗模拟。在运行阶段，则应基于实际的运行能耗监测数据予以计算分析。
表3几类常用能源的碳排放因子
建筑运行能耗
运行维护阶段，因建筑材料、设备的更换的碳排放量主要包括生产需替换材料的碳排放量和运输需替换材料的碳排放量。
Cyx，cl＝Cyx，sc+Cyx，ys
(1)运行阶段因生产需更换材料的碳排放量
受建造规划、建筑功能调整及经济发展的因素影响，实际建筑的使用寿命存在较大差异；与此同时，建筑部件(如保温材料、门窗)、建筑设备(如锅炉、冷水机组)的使用寿命一般小于建筑的使用寿命，在建筑的全寿命周期内存在更换的可能。
在建筑全寿命周期中，建筑构件和设备的更换会产生能源消耗，通常而言，更换设备的性能发生改变会影响建筑物的碳排放强度，但是在设计阶段难以预测。因此在计算过程中不考虑建筑设备性能改变对建筑强度的影响。在建筑维护阶段产生的碳排放按下式计算。
运行阶段，因替换建材而需生产的建筑材料，其碳排放量按下式计算：
上式中：
Cyx，sc-运行阶段需替换的建材，生产阶段碳排放(kgCO2)；
Myx，i-第i种主要建材消耗量，节能评估阶段通过查询工程概算书确定；
Fyx，i-第i种主要建材的碳排放因子(kgCO2/单位建材数量)，根据《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366附录D或其他经第三方审核的碳足迹数据；
建筑寿命-参考表4，按照设计年限取值；
建材i使用寿命-参照表5取值，或以相关的标准要求取值；
表4设计使用年限分类
| 序号 | 设计使用年限 | 示例 |
| 1 | 5 | 临时性建筑 |
| 2 | 25 | 易替换结构构件的建筑 |
| 3 | 50 | 普通建筑和构筑物 |
| 4 | 100 | 纪念性建筑和特别重要的建筑 |
表5常用建筑设备使用年限
| 序号 | 项目 | 使用年限(年) |
| 1 | 保温材料 | 15～50 |
| 2 | 门窗 | 20～50 |
| 3 | 供电系统设备 | 15～20 |
| 4 | 供热系统设备 | 11～18 |
| 5 | 空调系统设备 | 10～20 |
| 6 | 通信设备 | 8～10 |
| 7 | 电梯 | 10 |
(2)运行阶段因运输需更换材料的碳排放量
上式中：
Cyx，ys-运行阶段需替换的建材，运输阶段碳排放(kgCO2)；
Mi-第i种主要建材消耗量(t)，节能评估阶段通过查询工程概算书确定；
Di-第i种建材平均运输距离(km)，宜优先采用实际的建材运输距离；当建材实际运输距离未知时，混凝土默认运输距离可为40km，其他建材默认运输距离可为500km；
Ti-第i种建材的运输方式下，单位重量运输距离的碳排放因子[kgCO2/ (t·km)]，应包含建材从生产地到施工现场的运输过程的直接碳排放和运输过程所耗能源的生产过程碳排放；各类运输方式的碳排放因子参考附表2；也可根据《建筑碳排放计算标准》GB/T51366附录E取值；
建筑寿命-参考表4，按照设计年限取值；
建材i使用寿命-参照表5取值，或以相关的标准要求取值；
建筑拆除阶段.
建造拆除阶段的碳排放包括人工拆除和使用小型机具机械拆除使用的机械设备消耗的各种能源动力产生的碳排放。拆除阶段碳排放计算时间边界从拆除起，至拆除肢解并从楼层运出止。
建筑拆除阶段的碳排放按下式计算：
上式中：
CCC-建筑拆除阶段建筑的碳排放量(kgCO2)；
Ecc，i-建筑拆除阶段第i种能源总用量(kWh或kg)。考虑到该数据在设计阶段难以取得，可按建造阶段的施工能源耗量的10％取值；
EFi-第i类能源的碳排放因子(kgCO2/单位建材数量)，根据《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366附录A或其他经第三方审核的数据确定；
考虑到设计阶段实际的建筑拆除及废旧建材的处置数据难以获取或估算，设计阶段也可以采用：Ccc＝10％×Cjz。
建筑废料回收及处理阶段
建筑拆除后的废料回收处理阶段，分为两部分：即废料回收运输阶段和废料回收填埋、焚烧等处理阶段。
Chs＝Chs，ys+Chs，cl
上式中：
Chs-废料回收及处理阶段建筑的碳排放量(kgCO2)；
Chs，ys-建筑废料回收运输阶段的碳排放量(kgCO2)；
Chs，cl-建筑废料回收处理(填埋、焚烧)等处理阶段的碳排放量(kgCO2) ；
(1)废料回收运输阶段的碳排放量
上式中：
Chs，ys-建筑废料回收阶段，运输产生的碳排放量(kgCO2)；
i-建材的种类数；
Mi-第i种主要建材回收利用量，各类建材回收阶段的数量取值与建材生产阶段相同；根据项目的建材用量和回收、填埋、焚烧比例；
Rhs，i-废旧建材的回收比例，可参考附表6；
(1-Rhs，i)-废旧建材的填埋、焚烧比例总和，可参考附表6；
Ti-废旧建材运输过程中的CO2排放因子(详见附表1)，也可根据《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366附录E取值；
Dcl-本项目到垃圾填埋、焚烧厂的实际距离(km)，默认距离可取值为50km；
Dhs-本项目到垃圾回收厂的实际距离(km)，默认距离可取值为50km。
(2)废料回收填埋、焚烧等处理阶段的碳排放量
上式中：
Chs，cl-建筑废料处理阶段，焚烧和填埋产生的碳排放量(kgCO2)；
i-建材的种类数；
Mj-第i种主要建材回收利用量，各类建材回收阶段的数量取值与建材生产阶段相同。根据项目的建材用量和回收、填埋、焚烧比例；
EFtm，i-建筑废料填埋过程中的碳排放因子，可按附表7取值；
EFfs，i-建筑废料焚烧过程中的碳排放因子，可按附表7取值；
Rtmi-建筑废料填埋比例，可按附表6取值；
Rfs，i-建筑废料焚烧比例，可按附表6取值。
表6建筑废料填埋、焚烧、回收比例(Ri)
表7建筑废料填埋、焚烧的碳排放因子
建筑废料回收后，可用于材料再生产，故该阶段的碳排放不计。
碳中和阶段
建筑碳汇
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，称为建筑碳汇，其计算方式如下：
上式中：
Cg，绿化-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(kgCO2)；
g，i-植物栽种方式的种类，根据项目的具体景观设计情况分类。在节能评估阶段，若设计文件中明确了相应植物栽种方式的种类，可按此分类；
EFg，i-第i种植物栽种种类的年固碳量(kg/m2)，可参考表8取值；
Rg，i-第i种植物栽种种类的种植面积(m2)。
表8主要植栽方式CO2排放因子
可再生能源减碳量
建筑中的可再生能源系统主要包括太阳能生活热水系统、空气源热泵系统、光伏系统和地源热泵系统。
其中，太阳能热水系统和空气源热泵系统的节能量及耗电量已计算在运行阶段的电能消耗内。
地源热泵系统的供暖效率较高，在暖通空调系统的能耗计算中已经考虑在内，故不再单独计算其节能量而产生的减碳量。
太阳能光伏系统的减碳量按下式计算：
上式中：
Cg，光伏-太阳能光伏系统生命期内，发电中和的CO2排放量(kgCO2)；
Cg，光伏生产-为太阳能光伏板原材料设备的生产、运输、安装及报废过程中的 CO2排放量(kgCO2)；
EFe，y-太阳能光伏系统年发电量(kWh)；
Ee-太阳能光伏系统发电的减碳因子，取值0.5945kgCO2/kWh；
在节能评估阶段，如上述数据难以取得，也可以采用以下简化公式计算：
装配式建筑减碳量
Cg，PC＝Csc，ys，Pc+Cjz，PC+Cgm，PC运输+Cgm，PC施工-(Cgn，PC运输+Cgn，PC施工)
上式中：
Csc，ys，PC、Cjz，PC-等同PC数量的建材，运输阶段和建造阶段的CO2排放量 (kgCO2)；
Cgm，PC运输-在PC构件运输阶段的CO2排放量(kgCO2)；
Cgm，PC建造-在PC构件建造阶段的CO2排放量(kgCO2)；
m、n--不同预制率的情况；
EFpc运输，i-预制构件运输过程中的CO2排放因子(详见附表2)；
EFpc建造，i-预制构件建造过程中，第i类能源的碳排放因子(kgCO2/ 单位建材数量)，根据《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366附录A或其他经第三方审核的数据确定；
j-不同预制率中的预制构件种类；
Vi-各类预制构件的体积(m3)。
表9装配式构件的碳排放因子(kgCO2/m3)
预制构件单位立方材料清单如表10：
表10预制构件单位立方材料清单
与非预制结构或部分预制结构的对比的原则：
1.考虑PC结构和现浇结构采用相同的原始材料，且PC部分的材料数量和现浇做法一样，不计算材料本身的碳排放差异，仅考虑运输和安装阶段的碳排放对比。
2.预制构件含钢量和含混凝土量不变，无论是现浇还是PC，其混凝土和钢筋的总量保持不变。
3.计算相同总量情况下现浇结构和PC结构的碳排放差值。
具体实施例中：
基准建筑：预制率25％情况下，各类型预制构件的碳排放Cgm，PC运输+ Cgm，PC建造。
设计建筑：预制率40％情况下，各类型预制构件的碳排放Cgn，PC运输+ Cgn，PC建造。
40％预制率和25％预制率情况下各类预制构件的方量差，通过附表10折算为各建材用量Qk，PC，从而得到建材相对应的生产、运输和建造阶段的碳排放 Csc，ys，PC+Cjz，PC。
上述三者按本节公式得到PC的碳减排量Cg，PC。
其他技术减碳(定性)
表11基于《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014)技术减碳的定性分析
建立建筑生命周期碳排放评价数学模型
为了更好的评价建筑全生命周期碳排放的变化，引入建筑生命周期碳减排率参数
采用该相对变化的参数，而非采用建筑生命周期碳排放量来评价建筑碳排放的效果，一是可以忽略地域、建筑面积及建筑类型的变化而引起绝对数值的变化，从而影响评价的客观公正性；二是可以根据建筑技术或建筑科技的发展，适时地调整建筑碳排放基准值，从而更加精细化的对建筑碳排放进行评价。
将2017年参考情景下的建筑碳排放数据假定为建筑生命周期碳排放量基准值(即参照建筑碳排放)，而实际建筑的建筑生命周期碳排放量为对比值(即设计建筑碳排放)，之所以这样假定，主要是考虑到《宁波梅山近零碳排放示范区建设规划与国际合作研究项目技术报告》的参考情景设定为2017年，而2017 年的建筑热工等参数与现行的技术标准基本相同，这样可选用通用意义上的节能分析软件进行碳排放量分析，便于操作和施行。
设计或能评阶段
参照建筑碳排放量核算的主要边界条件：可循环材料利用率按5％取值(基于常规统计数据，含钢量为43kg/m2、混凝土量为0.35m3/m2，则可循环材料利用率估算为43/(0.35*2400)≈5％)，热工参数按照《居住建筑节能设计标准》或《公共建筑节能设计标准》的参照建筑选型、绿化率的底限(规范要求)、预制率的底限(2017年要求)等边界条件计算建筑生命周期碳排放量基准值。
设计建筑碳排放量核算的主要边界条件：按实际可循环材料利用率，设计建筑外维护结构及空调系统参数(设计建筑选型)、实际绿化率(包括屋顶绿化和墙面绿化等)、实际预制率和装配率参数(全区域采用装配式建筑，预制率提高到40％)、实际可再生能源等边界条件计算建筑生命周期碳排放量。
Clc，base＝Csc，base+Cys，base+Cjz，base+Cyx，base+Ccc，base+Chs，base -Cg，base
Clc，design＝Csc，design+Cys，design+Cjz，design +Cyx，design+Ccc，design+Chs，design-Cg，design
其中：
(1)材料生产阶段：参照建筑的钢筋总重量为Wsteel，base、混凝土的重量为Wconcrete，base；设计建筑的钢筋总重量为Wsteel，design、混凝土的重量为Wconcrete，design；其它按实际工程量清单计算；基准建筑碳排放量； Csc，base-Csc，design计算规则：假定 Wsteel，base＝Wsteel，design计算、而
其它材料清单数据不变；
(2)运输阶段：一般情况下，设计建筑和基准建筑数据一致，除非有足够的数据佐证新的工艺有较大的碳减排效果；
(3)建造及拆除阶段：可考虑地上建筑楼层数和建筑总面积予以估算；一般情况下，设计建筑和基准建筑数据一致，除非有足够的数据佐证新的施工工艺有较大的碳减排效果；
(4)运行阶段：应包含所有的运行能耗，包括狭义上的空调系统能耗模拟结果(照明密度，动力等边界参数与设计建筑一致)、照明能耗、动力插座能耗； Cyx，base-Cyx，design计算假定：设计建筑和参照建筑的空调系统能差+照明系统能耗差+动力系统能耗差(包括但不局限于电梯等)+其它明确的可量化的能耗差；如果能耗模拟中边界条件的设置考虑了照明功率密度值、插座能耗等，应注意不能重复计算；按50年的运行周期计算；
(5)拆除阶段：可按简化公式计算，按施工阶段的10％计算。设计建筑和基准建筑数据一致，除非有足够的数据佐证新的工艺有较大的碳减排效果；
(6)废料回收及处理阶段：清单和计算原则参照(1)。
(7)建筑碳汇和主要减碳技术：仅计入绿化的碳中和效果，仅按规范低限要求的绿化率分析；光伏和光热计入设计建筑碳减排； Cg，base-Cg，design计算规则：
绿化率提高(相比于规范低限)引起的碳减排效果、太阳能光伏及光热系统减碳效果、装配式建筑的减碳效果
(参照碳中和阶段部分内容)以及其他可明确计量的建筑碳汇或减碳技术结果(注意区分(4)中相关的技术减碳)。
竣工或能效测评阶段
参照建筑碳排放量核算的主要边界条件：同设计或能评阶段。
设计建筑碳排放量核算的主要边界条件：按竣工结算资料计算建筑生命周期碳排放量。
运行阶段
参照建筑碳排放量核算的主要边界条件：同设计或能评阶段。
设计建筑碳排放量核算的主要边界条件：建筑运行能耗按实际运行能耗计算建筑生命周期碳排放量。
根据上述采用“建筑生命周期碳减排率”评价“建筑生命周期碳减排”，与此同时，根据整合碳排放评价的绿色建筑专项规划的技术路径，须建立不同类型建筑、绿色建筑等级与建筑生命周期碳减排率的定量逻辑关系的绿色建筑评价框架。而该逻辑定量关系主要考虑如下三方面：碳减排约束性指标；相关文献给出的建筑生命周期碳减排样本测算；市级绿色建筑样本测算。
(1)具体实施例中，《近零碳排放示范区建设规划与国际合作研究项目技术报告》：在2030年可实现高达70％的总体减排，其中建筑领域约占22.8％。其中：在参考情景下2020年建筑部门能源消耗量达到约16.18万吨标煤，在近零碳情景下2020年建筑部门能源消耗量约为13.1万吨标煤，比参考情景下降约15％；在参考情景下2030年建筑部门能源消耗量达到约36.89万吨标煤，是现有水平的3.5倍左右，在近零碳情景下2030年建筑部门能源消耗量约为20.7万吨标煤，比参考情景下降约44％，达约16.2万吨标煤。
为了建立不同类型建筑、绿色建筑等级与建筑生命周期碳减排的定量逻辑关系，故根据《近零碳排放示范区建设规划与国际合作研究项目技术报告》相关数据测算(考虑实际规划中建筑增量情况对附图1.0-1ZERO模型予以修正)得出：满足近零碳要求下不同建筑类型的逐年生命周期碳减排率数据，已有的绿色建筑生命周期碳减排样本测算，经过梳理形成的绿色建筑星级与建筑类型-建筑生命周期碳减排率的逻辑定量关系参见表12-14。
表12三星级绿色建筑对应建筑生命周期碳减排率控制性指标要求列表
表13二星级绿色建筑对应建筑生命周期碳减排率控制性指标要求列表
表14一星级绿色建筑对应建筑生命周期碳减排率控制性指标要求列表
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种绿色建筑整合碳排放的评价规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，确定建筑碳排放评价指标；
S2，基于相关假定测算不同类型建筑及绿色建筑等级-碳排放评价指标逻辑关系；
S3，确定近零碳排放近、远期碳减排总体指标，即预期目标；
S4，根据预期目标不同类型建筑及绿建等级-碳排放评价指标逻辑关系调整基准分数线，进行百分比排位分析；
S5，基本控规地块的绿色建筑等级等控制性指标调整；
S6，调整相应规则绘制政策单元，包括控制性指标和碳评价指标；
S7，反算近零碳排放的碳减排近、远期指标，即既定方案目标；
S8，既定方案目标≥预期目标？
S91，是，则绘制最终的目标管理分区及政策单元；
S92，否，则按5％百分比排位调整基准分数线，返回S4。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1和S2中包括进行建筑生命周期碳排放核算和建立建筑生命周期碳排放评价数学模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述进行建筑生命周期碳排放核算中，建筑生命周期包括建材生产与运输阶段、建筑施工建造阶段、建筑运行维护阶段、建筑拆除阶段、建筑废料回收及处理阶段和碳中和阶段。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立建筑生命周期碳排放评价数学模型包括设计或能评阶段、竣工或能效测评阶段和运行阶段。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述建材生产与运输阶段中，建材生产阶段碳排放由下式得出，
其中，Csc为建材生产阶段碳排放，单位为kgCO2；
Mi为第i种主要建材消耗量；
Fi为第i种主要建材的碳排放因子，单位为kgCO2/单位建材数量。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述建材生产与运输阶段中，建材运输阶段碳排放由下式得出，
其中，Cys为建材运输碳排放，单位为kgCO2；
Mi为第i种主要建材消耗量，单位为t；
Di为第i种建材平均运输距离，单位为km；
Ti为第i种建材的运输方式下，单位重量运输距离的碳排放因子，单位为kgCO2/(t·km)。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述建筑施工建造阶段中，建筑的碳排放量由下式得出，
其中，Cjz为建筑建造阶段建筑的碳排放量，单位为kgCO2；
Ejz，i为建筑建造阶段第i种能源总用量，单位为kWh或kg；
EFi为第i类能源的碳排放因子，单位为kgCO2/单位建材数量。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述建筑施工建造阶段中，建筑的碳排放量由下式得出，
Cjz＝(X+1.99)×S
其中，Cjz为建筑建造阶段建筑的碳排放量，单位为kgCO2；
X为单位工程的地上平均楼层数，按照不同建筑层数的建筑物的面积和建筑层数，加权平均；
S为单位工程的建筑物总面积，单位为m2。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述建筑运行维护阶段中，建筑运行产生的碳排放量由下式得出，
其中，Cyx为建筑运行阶段碳排放量，单位为kgCO2；
i为建筑消耗的能源类型，包括电力、天燃气、石油和市政热力；
Ei为建筑第i类能源年消耗量；
EFi为第i类能源的碳排放因子。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建筑拆除阶段的碳排放量由下式得出：
其中，CCC为建筑拆除阶段建筑的碳排放量，单位为kgCO2；
Ecc，i为建筑拆除阶段第i种能源总用量，单位为kWh或kg；
EFi为第i类能源的碳排放因子，单位为kgCO2/单位建材数量。
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2021
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