建築減碳的下一站:從生命週期到智慧化的碳管理革命

這篇文章深入淺出地解讀了一篇關於2016年至2025年建築碳排放的研究,探討了這個領域的三大關鍵演變。首先,碳排放的定義已從單一排放源擴展到涵蓋建築物從製造、施工、運營到報廢全過程的「生命週期評估(LCA)」。其次,碳量化技術從傳統的經驗估算進化為數據驅動,並開始應用人工智慧技術。最後,全球各國的減碳政策展現出差異化路徑,但普遍面臨執行上的鴻溝。文章建議,未來的減碳策略應引入強制性的「碳排放上限(CEC)」機制,並全面關注建築生命週期的每個環節,以期將建築減碳從願景變為現實。

CARBON EMISSIONS

賴俊谷 Hamdi

9/8/20251 min read

各位讀者,大家好!我是賴俊谷,與大家分享建築減碳的最新趨勢。根據聯合國氣候變化專門委員會(IPCC)的報告,建築行業的碳排放量約占全球與能源相關碳排放總量的39%,是實現《巴黎協定》控溫目標的關鍵環節。因此,深入理解並有效管理建築碳排放,已是全球的當務之急。

最近,我詳細研讀了一篇發表在《環境發展》(Environmental Development)期刊上的重要文獻,題為《2016-2025年建築碳排放:基於PRISMA的定義、量化方法與政策系統綜述》。這篇研究就像是為我們打開了一扇窗,讓我們得以系統性地回顧過去十年建築減碳領域的發展脈絡,並展望未來。

這篇論文採用了嚴謹的「系統性文獻回顧與統合分析」方法,篩選並分析了2016年至2025年間發表的111篇關於建築碳排放的重要文獻。它的主要目的有三:全面梳理建築碳排放的定義;追溯碳量化技術從傳統到數據驅動乃至大型語言模型的演變;以及探討不同國家與地區的相關政策及減碳策略。

研究發現,建築碳排放領域的發展可大致分為三個階段:2016-2019年的「理論探索階段」,主要建立計算規範;2019-2021年的「減排實踐階段」,重點關注具體技術與政策;以及2021-2025年的「智能化階段」,人工智慧技術開始廣泛應用。這不僅是學術研究的演進,更是全球應對氣候變遷的縮影。

簡單說,我們可以將其核心內容濃縮為「三個演變」與「兩大建議」。

演變一:從「點」到「面」的碳排放定義

過去,我們對建築碳排放的理解,常側重於單一「點」,例如建築運營時使用的電力或燃氣所產生的排放。但這份研究指出,主流定義已從單一排放源視角,轉向更全面的「生命週期評估(LCA)」框架。

這就像是,我們不再只關心一個人開車時排放的廢氣,而是從他的汽車從製造、運輸、使用到報廢的整個過程中,計算所有相關的碳足跡。國際標準化組織(ISO)發布的ISO 21930標準,為建築生命週期提供了明確的階段劃分:包括產品(A1-A3)、施工(A4-A5)、使用(B1-B7)和報廢(C1-C4)等模組。研究表明,學界目前最關注的是運營階段(B1-B7)和內含碳排放(A1-A5),而建築報廢(C1-D)階段的研究則相對不足。

演變二:從「經驗」到「數據」的量化革命

如何精準計算建築的碳排放?這份文獻告訴我們,量化方法已從傳統的「經驗型」估算,進化到「數據驅動型」預測。傳統方法如質量平衡法或基於排放因子的LCA,雖然行之有效,但需要大量手動數據採集。

然而,近年來,統計模型、機器學習甚至新興的大型語言模型(LLMs)正改變這一格局。雖然LLMs在建築碳排放領域的應用尚處於起步階段,但它已展現出巨大潛力,例如能自動從建築文件中提取碳排放數據、輔助低碳設計,甚至優化碳足跡評估。這意味著,未來我們或許能透過AI,更高效、更全面地掌握建築碳排放的動態。

演變三:全球減碳政策的「差異化」路徑

這篇文獻也揭示了全球建築減碳政策的顯著差異。歐洲更傾向於基於《建築能效指令(EPBD)》的系統性標準框架;中國則側重於強制性規範,例如「城鄉建設碳達峰實施方案」;而美國則更依賴經濟激勵和自願性計畫。

然而,研究也一針見血地指出,儘管政策雄心勃勃,但在實際減排效果上仍存在「顯著鴻溝」。這提醒我們,僅有政策還不夠,如何將其有效落地至關重要。

文獻給我們的建議:兩大行動方案

這份文獻不僅指出了問題,也提出了具體的建議:

政策創新:引入「碳排放上限(CEC)」機制。 針對政策執行的困境,文獻作者提出了一種創新方案:將碳排放上限(CEC)與工程經濟學強制性地掛鉤。這將把碳排放從一個「外部環境成本」,轉化為所有建築項目都必須管理的「內在經濟指標」。

全面減碳:覆蓋建築生命週期各環節。 此外,文獻還系統性地總結了從設計、施工到運營、報廢的各類減碳措施。從採用被動式設計和低碳材料(如木材結構),到運營階段的智慧建築系統和電氣化技術,再到報廢階段的材料再利用與碳捕集技術,每一個環節都充滿了減碳潛力。

總結來說,這份研究為我們提供了寶貴的路線圖。作為未來的業界中堅力量,我們應將視野從單一的能耗節省,擴展到建築整個生命週期的碳足跡管理。唯有如此,我們才能在通往碳中和的道路上,將願景變為現實。

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