多環(huán)節(jié)同時發(fā)力 裝配式建筑持續(xù)利好

為實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，我們要持續(xù)提升能源利用效率，加快能源消費方式轉(zhuǎn)變，明確碳達(dá)峰的目標(biāo)和技術(shù)路線，細(xì)化重點行業(yè)和區(qū)域相關(guān)舉措。作為重要的工業(yè)分支，建筑建材行業(yè)如何助力碳達(dá)峰、碳中和？碳達(dá)峰、碳中和又將為行業(yè)帶來哪些機遇？以上問題為行業(yè)普遍關(guān)注。為此，記者專訪了廣發(fā)證券分析師尉凱旋。

記者：2020年中央經(jīng)濟工作會議將“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”作為2021年的重點任務(wù)之一，提出我國二氧化碳排放力爭2030年前達(dá)到峰值，力爭2060年前實現(xiàn)碳中和。要完成這個目標(biāo)，您認(rèn)為建筑建材行業(yè)要從哪些方面著手做好碳達(dá)峰、碳中和的有關(guān)工作？

尉凱旋：目前不少發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實現(xiàn)碳排放與經(jīng)濟發(fā)展脫鉤，但中國仍處于碳排放增加階段，未達(dá)峰值?！吨袊L期低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉(zhuǎn)型路徑研究》報告中指出，歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)從二氧化碳排放達(dá)到峰值到碳中和實現(xiàn)普遍有50年至70年的過渡期，而我國從2030年達(dá)到峰值，再到2060年實現(xiàn)“碳中和”的過渡期只有30年，是十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，政策緊迫性強。

自去年9月首次提出該目標(biāo)后，中央及各部委在重要會議上多次強調(diào)并陸續(xù)推行一系列舉措，涵蓋碳排放企業(yè)管理及碳排放量檢測控制等。目前已有15個省市公布碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，例如浙江省計劃開展低碳工業(yè)園區(qū)建設(shè)及“零碳”體系試點；廣東省提出研究建立用能預(yù)算管理制度，嚴(yán)控高耗能項目；河南、山西、遼寧等多省提出建設(shè)碳交易市場，推進碳排放權(quán)市場化交易。

根據(jù)中國建筑節(jié)能協(xié)會能耗統(tǒng)計專委會的定義，建筑全過程的碳排放包括建筑材料生產(chǎn)及運輸、建筑施工、建筑運行及建筑拆除4個部分。其中建筑材料生產(chǎn)及運輸涉及建材生產(chǎn)階段能耗因此單獨開展研究；建筑施工和建筑拆除階段可以合并統(tǒng)計為建筑施工階段能耗。

據(jù)2020年中國建筑能耗研究報告數(shù)據(jù)，2018年全國建筑全過程碳排放總量為49.3億噸，占全國碳排放比重的51.3%。其中建材生產(chǎn)階段碳排放為27.2億噸，占全國碳排放比重的28.3%，占建筑全過程排放總量的55.21%；建筑施工階段碳排放約為1億噸，占全國碳排放比重的1%，占建筑全過程排放總量的1.93%；建筑運行階段碳排放為21.12億噸，占全國碳排放比重21.9%，占建筑全過程排放總量的42.87%。

細(xì)分階段來看，其中建材生產(chǎn)階段的碳排放量占比最高，占全國比重為28.3%，建材生產(chǎn)中鋼材、水泥和鋁材碳排放占比超90%。鋼鐵部分碳排放量為13.08億噸，占建材碳排放的比重為48.20%；水泥碳排放量為11.17億噸，占比為40.80%；鋁材及其他碳排放量為2.95億噸，占比為11.00%。建筑運行階段可以分為公共建筑、城鎮(zhèn)居建及農(nóng)村居建。其中城鎮(zhèn)居建碳排放量為8.91億噸，占建筑運行階段碳排放量的42%；其次為公共建筑，占比為37%；最后為農(nóng)村居建，占比為21%。

從歷史趨勢上看，全國建筑全過程能耗及碳排放總量變化趨勢：“十一五”期間：平穩(wěn)增長，年均增速5.9%；“十二五”期間：2011年和2012年出現(xiàn)異常值，異常值來源于建材能耗；“十三五”期間：增速明顯放緩，年均增速3.6%。

全國建筑全過程能耗及碳排放總量變化趨勢：碳排放變化的階段性特點與能耗一致，但增速略小于能耗?！笆晃濉逼陂g：平穩(wěn)增長，年均增速7.4%；“十二五”期間：2011年和2012年出現(xiàn)異常值，年均增速7%；“十三五”期間：增速明顯放緩，年均增速3.1%；總體上看，全過程能耗比重呈現(xiàn)上升趨勢，碳排放比重呈現(xiàn)下降趨勢。

碳達(dá)峰及碳中和的政策目標(biāo)對傳統(tǒng)建筑行業(yè)提出新的要求，激發(fā)出豐富的市場機遇。作為碳排放量占比較高的行業(yè)之一，碳減排意味著行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)方式、技術(shù)水平、材料選擇、商業(yè)模式等均將面臨革新。綠色建筑及綠色金融等為建筑行業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。我們認(rèn)為裝配式建筑及檢測行業(yè)或?qū)⒊蔀槲磥淼氖袌鰴C遇。

記者：要推動建筑建材行業(yè)的碳達(dá)峰、碳中和要從建筑材料的生產(chǎn)、運輸，建筑施工，建筑運行，建筑拆除等環(huán)節(jié)著手，推動相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新，從各個環(huán)節(jié)降低碳排放。您剛剛也提到了這將有利于裝配式建筑的發(fā)展，作為一種新的建筑方式，裝配式建筑將從哪些方面促進行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和？

尉凱旋：裝配式建筑大量采用預(yù)制構(gòu)件的建造方式，能夠有效減少現(xiàn)場施工帶來的噪聲及粉塵污染。預(yù)制構(gòu)件的模塊化、工業(yè)化生產(chǎn)也能夠最大限度減少建筑垃圾及廢棄物的排放。在國家大力推進碳達(dá)峰及碳中和發(fā)展目標(biāo)的階段，裝配式建筑將面臨更好的市場機遇。這里我們主要看下裝配式建筑地建材生產(chǎn)和建筑施工等環(huán)節(jié)。

建材生產(chǎn)階段：建筑材料及建筑廢棄物碳排放量顯著節(jié)約

裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑相比，其碳排放優(yōu)勢主要體現(xiàn)在建材生產(chǎn)階段與建筑施工階段。裝配式建筑采用規(guī)?；募s式生產(chǎn)能夠一定程度上節(jié)約耗材、降低能耗并減少建筑廢棄物；其在建筑施工過程中采取機械化安裝的方式，能夠減少空氣、噪聲、廢物廢水排放等污染，降低整個建筑生命周期內(nèi)的碳排放。隨著碳達(dá)峰與碳中和發(fā)展目標(biāo)的提出，裝配式建筑綠色環(huán)保的優(yōu)勢將進一步凸顯，裝配式行業(yè)發(fā)展有望加速。近期，中央及住建部在相關(guān)會議及文件中多次強調(diào)應(yīng)大力推廣裝配式建筑。如果裝配式建筑能夠在未來呈現(xiàn)大面積替代，碳排放量將大幅減少。

在建材生產(chǎn)階段，裝配式建筑相比傳統(tǒng)建筑在周轉(zhuǎn)材及輔材方面體現(xiàn)出良好的減碳能力。周轉(zhuǎn)材方面，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)采用鋼膜重復(fù)周轉(zhuǎn)，能夠帶動木模板的減少，同時還能夠減少用水量；輔材方面，裝配式減碳能力主要體現(xiàn)在保溫材料方面，外保溫工廠整體制作壽命長，能夠減少建筑全生命周期保溫材消耗。

參考住建部住宅產(chǎn)業(yè)化促進中心《預(yù)制裝配與現(xiàn)澆模式住宅建造節(jié)能減排評測比較》，以京投萬科新里程二期項目為測評對象，給出預(yù)制裝配式建筑相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆住宅在碳排放方面的具體數(shù)據(jù)。該項目位于北京市房山區(qū)長陽鎮(zhèn)水碾屯村10-03-21地塊。地塊用地面積為40603平方米，容積率為2.0，地上總建筑面積81206平方米。其中預(yù)制裝配式住宅的碳排放評測范圍包括預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)及施工安裝兩部分，傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的評測范圍包括材料加工過程，例如混凝土攪拌及現(xiàn)場施工安裝過程。碳排放測算方法選用排放因子法，其基本計算思路為統(tǒng)計建筑過程中所有能夠產(chǎn)生碳排放的排放源，包括常見的建筑材料及能源等，再乘以每種排放源的碳排放因子，將二者的乘積作為碳排放量的估算值。

建筑材料按鋼筋工程、混凝土工程、模板工程、外裝修工程及施工廢棄物分類統(tǒng)計。鋼筋工程：預(yù)制裝配式建筑使用鋼筋少，但需要制造構(gòu)件預(yù)埋件，綜合來看在鋼材部分用量略有節(jié)省，但優(yōu)勢并不明顯。如需降低裝配式鋼材消耗量，則需要提高配件的標(biāo)準(zhǔn)化水平以及鋼模板的周轉(zhuǎn)率。

混凝土工程：由于預(yù)制裝配式建筑采用夾心保溫，因此墻體比現(xiàn)澆住宅外墻增加50mm的混凝土保溫層?，F(xiàn)澆住宅采用外墻粘貼保溫板方式，只需10mm砂漿保護層。因此裝配式建筑在混凝土方面用量高于現(xiàn)澆裝配式建筑。

模板工程：模板工程分為木模板工程和鋼模板工程兩部分。裝配式建筑由于采用預(yù)制構(gòu)件，而預(yù)制構(gòu)件的制作全部使用鋼模板，因此裝配式建筑的鋼模板用量高于現(xiàn)澆住宅。但在生產(chǎn)過程中裝配式建筑采用周轉(zhuǎn)次數(shù)高的鋼模板代替木模板，較大程度地節(jié)約了木材的使用。

外裝修工程：外裝修工程主要是保溫施工，相關(guān)建筑材料包括保溫板、砂漿、粘結(jié)材料等。預(yù)制裝配式建筑不需要砂漿及粘結(jié)材料，因此能夠有效節(jié)省建筑材料帶來的碳排放。且現(xiàn)澆住宅外墻外保溫設(shè)計使用年限為25年，預(yù)制裝配式住宅外墻夾心保溫與結(jié)構(gòu)使用壽命均為50年，從耐用程度及使用壽命上來看，裝配式建筑能夠有效節(jié)省保溫材料的使用。

綜合來看，其中鋼材部分裝配式住宅略有節(jié)省，但優(yōu)勢不大，節(jié)省率僅為0.98%?；炷敛糠?，裝配式建筑用量高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆。木材、砂漿及保溫材料裝配式建筑在節(jié)約碳排放方面的優(yōu)勢較大，節(jié)省率分別達(dá)到70.95%、83.46%及49.35%?？傮w而言，預(yù)制裝配式建筑在建造階段碳排放量相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆住宅節(jié)省率達(dá)到9.33%。

施工廢棄物：裝配式建筑由于需要制造構(gòu)件預(yù)埋件，因此鋼筋截料可以回收后二次使用，節(jié)省率達(dá)到36.70%。混凝土方面，裝配式建筑的損耗量優(yōu)于現(xiàn)澆住宅，節(jié)省率達(dá)到24.95%。砂漿廢棄物主要來源于外墻保溫施工環(huán)節(jié)，裝配式建筑本身在保材料上就能夠很好地節(jié)約建材，因此相對產(chǎn)生的廢料也較少，砂漿部分節(jié)省率達(dá)到82.35%，保溫材料節(jié)省率達(dá)到54.55%?？傮w而言，預(yù)制裝配式住宅在建筑施工廢棄物方面碳排放量較傳統(tǒng)現(xiàn)澆住宅節(jié)省率達(dá)到24.99%。

建筑施工階段：能耗節(jié)約及人工節(jié)碳助力節(jié)能減排

裝配式建筑在建筑施工階段的碳排放優(yōu)勢主要在于施工過程中的能耗節(jié)約、人工節(jié)碳及用水節(jié)約。裝配式建筑以現(xiàn)場裝配化施工為主，相較傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑在建造過程中可大幅減少用水及污水排放，并且裝配化施工可以降低施工現(xiàn)場噪音擾民、廢水排放及粉塵污染。 

參考江蘇省建筑科學(xué)研究院《混凝土裝配式與現(xiàn)澆住宅建筑碳排放分析與研究》，以南京地區(qū)的一個項目為例。該項目包含2棟混凝土裝配式建筑和3棟現(xiàn)澆住宅式建筑，選取其中1棟裝配式和1棟現(xiàn)澆式進行碳排放分析。兩棟建筑的建筑面積相同，均為14855.19平方米，裝配式建筑的預(yù)制率為25.78%，主要采用的預(yù)制構(gòu)件為裝飾柱、內(nèi)墻、外墻、平板、樓梯和陽臺板。

能耗節(jié)約：建筑施工階段的碳排放主要來源于現(xiàn)場安裝時運行施工機械能源消耗產(chǎn)生的碳排放。碳排放量的計算方法為每種施工機械所消耗的能源量乘以總共的施工機械臺數(shù)再乘以施工機械的碳排放因子得到每種施工機械的碳排放量。再將所有種類機械的碳排放量求和得到碳排放總量?，F(xiàn)場施工機械主要使用的能源包括機械用汽油、機械用柴油以及電力。裝配式建筑相較于現(xiàn)澆建筑能耗節(jié)約主要體現(xiàn)在機械用柴油以及機械用電力，節(jié)省率分別22.80%及20.69%。綜合所有的能耗，裝配式建筑相較于現(xiàn)澆式建筑在能耗節(jié)約方面節(jié)約碳排放量59816.16千克，碳排量節(jié)省率為20.09%，單位建筑面積的人工節(jié)碳量為2.08千克/平方米。

人工節(jié)碳：裝配式建筑采用預(yù)制構(gòu)件的方式，相較于現(xiàn)澆式建筑在現(xiàn)場施工的過程中采用的人工較少，因此帶來人工節(jié)碳的優(yōu)勢。人工碳排放量的計算方式為總?cè)斯す?jié)約數(shù)乘以工期乘以人均碳排放量。在此實際案例中，裝配式建筑較現(xiàn)澆建筑節(jié)約人工數(shù)為55人。據(jù)《改革開放40年中國經(jīng)濟增長與碳排放影響因素分析》一文中統(tǒng)計2015年中國人均碳排放量為7.7噸，換算為每個工作日（按8個小時計算）的人均碳排放量約為7.03千克。因此可計算得人工節(jié)碳量為：55×80×7.03=30932千克。單位建筑面積的人工節(jié)碳量為2.08千克/平方米。

用水節(jié)約：現(xiàn)澆建筑在施工現(xiàn)場的水資源消耗較大，而裝配式采用預(yù)制構(gòu)件的方式可以較大程度地節(jié)約現(xiàn)場攪拌混凝土的用水及現(xiàn)場混凝土構(gòu)件養(yǎng)護所需用水。除此之外，在安裝過程中，裝配式建筑采用機械化的方式減少人工的同時也減少了現(xiàn)場人員的生活用水量。用水節(jié)約的碳排放量計算方式為（混凝土構(gòu)件養(yǎng)護節(jié)水量+混凝土攪拌節(jié)水量+工人生活用水）×水資源碳排放因子，以得到用水節(jié)約的碳排放總量。據(jù)計算得，節(jié)水節(jié)約的碳排放總量為 333.62千克，單位建筑面積節(jié)約的碳排放為0.02千克/平方米。

綜上而言，裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑相比，在建材生產(chǎn)階段與建筑施工階段均能夠通過集約化、機械化、規(guī)模化的生產(chǎn)及現(xiàn)場施工方式產(chǎn)生良好的碳排放量節(jié)約優(yōu)勢。隨著碳達(dá)峰及碳中和政策的持續(xù)推進，裝配式建筑將成為良好的“綠色建筑”在帶來經(jīng)濟效益、成本節(jié)約的同時，產(chǎn)生良好的環(huán)境效益、社會效益，成為節(jié)能減排過程中的重要措施。在國家政策利好的大環(huán)境下，具有良好的市場前景及成長性。

記者：今年全國碳市場將正式啟動運行，精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)檢測將為碳交易提供支持。除了裝配式建筑，剛才您提到檢測行業(yè)也將迎來新發(fā)展。請您為大家介紹下碳檢測的相關(guān)情況，以及與其他的檢測相比，碳檢測有什么特點？

尉凱旋：早在2017年國家發(fā)改委就印發(fā)了《全國碳排放權(quán)交易市場建設(shè)方案（發(fā)電行業(yè)）》， 這標(biāo)志著我國碳排放交易體系完成了總體設(shè)計，并正式啟動，意義重大?！斗桨浮穼θ珖奶际袌鼋ㄔO(shè)有3個方面的主要制度：一是碳排放監(jiān)測、報告、核查制度；二是重點排放單位的配額管理制度；三是市場交易的相關(guān)制度。同時，也要進行碳排放的數(shù)據(jù)報送系統(tǒng)、碳排放權(quán)注冊登記系統(tǒng)、碳排放權(quán)交易系統(tǒng)和結(jié)算系統(tǒng)等4個支撐系統(tǒng)的建設(shè)。之后再進行系統(tǒng)的測試，在測試的基礎(chǔ)上開始真正的貨幣交易。

今年全國碳市場將正式啟動運行，此次全國碳市場建設(shè)將以發(fā)電行業(yè)作為突破口，納入的企業(yè)達(dá)到1700多家，排放量超過30億噸。作為首個納入的重點行業(yè)，發(fā)電企業(yè)將加快向清潔低碳轉(zhuǎn)型，后續(xù)，鋼鐵、化工等其他行業(yè)也將加快納入全國碳排放交易市場。截至2020年8月，北京等試點省區(qū)市碳市場共覆蓋鋼鐵、電力、水泥等20多個行業(yè)，接近3000家企業(yè)，累計成交量超過4億噸，累計成交額超90億元。

目前碳排放權(quán)交易市場立法已逐步完善，近期出臺了多項辦法與相關(guān)條例，《全國碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》自今年2月起實施，《碳排放權(quán)交易管理暫行條例》《全國碳排放權(quán)登記交易結(jié)算管理辦法（試行）》已于2020年11月公開征求社會意見。

精確的碳排放測量可以獲得準(zhǔn)確而全面的碳排放數(shù)據(jù)，從而為碳排放權(quán)交易市場的運行和減排措施的制定提供有力的技術(shù)支持。相關(guān)碳排放政策、立法公布之后，碳排放檢測市場或?qū)a(chǎn)生重大利好。碳排放檢測相關(guān)企業(yè)也可以借政策東風(fēng)，加快碳排放檢測市場布局，以占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢。

碳排放檢測系統(tǒng)技術(shù)較復(fù)雜，市場存在進入壁壘。

與環(huán)境監(jiān)測相比，碳排放監(jiān)測系統(tǒng)更為復(fù)雜，其核心是二氧化碳的核算，包括二氧化碳的直接排放和間接排放。直接排放即排放源直接排放出二氧化碳，而間接排放則指使用外購的電力和熱力等所導(dǎo)致的溫室氣體排放，這部分排放來自上述電力和熱力的生產(chǎn)。二氧化碳的核算有基于計算的方法和基于測量的方法。直接排放產(chǎn)生的二氧化碳可以通過相關(guān)儀器設(shè)備對溫室氣體的濃度或體積等進行連續(xù)測量，也可以利用公式計算，而間接排放的碳排放量則只能通過計算得到。

基于測量的方法通過監(jiān)測設(shè)備進行監(jiān)測，不同的場合使用的儀器設(shè)備也有所區(qū)別。一般可以利用連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）監(jiān)測碳排放，在歐盟已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。目前我國雖然已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測大氣污染物，但是在二氧化碳監(jiān)測方面的應(yīng)用依然不多。隨著我國碳中和工作的開始，CEMS的需求也將快速擴大，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也亟待制定。

基于計算的方法需要儀器儀表的配合，監(jiān)測排放主體的活動水平數(shù)據(jù)和相關(guān)參數(shù)?；顒铀綌?shù)據(jù)包括能源消耗量、原材料消耗量、產(chǎn)品或半成品產(chǎn)出量的監(jiān)測等，相關(guān)參數(shù)有低位熱值、單位熱值含碳量、氧化率和過程排放因子等。

目前，碳排放檢測技術(shù)主要為色譜和光譜技術(shù)，如氣相色譜技術(shù)、傅里葉變換光譜技術(shù)、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)、非分散紅外檢測技術(shù)等，涉及儀器為氣相色譜儀、溫室氣體在線氣相色譜儀、紅外線CO/CO2氣體分析儀、煙氣分析儀、溫室氣體通量在線觀測系統(tǒng)、便攜式溫室氣體分析儀（CH4，CO2，H2O）、便攜式土壤、水體溫室氣體監(jiān)測儀等，此外二氧化碳分析儀、顆粒物分析儀等也可以在碳排放監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。