导语：“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和” ，双碳路径建设的重任应落在哪里？建筑业作为能耗和碳排的绝对“大户”责无旁贷！

中国工程院院士、东南大学建筑学院教授、中国城市科学研究会副理事长

王建国

1960年代以来，全球气候变化引起广泛关注，因对人居环境的影响，全球必须携手合作进军“碳达峰、碳中和”（双碳）。受此影响，中国再次定调双碳目标，“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和” 。

据调查显示，全球碳排放比例中，建筑从材料、运输、建造、运维的全生命周期过程、占了全球碳排放的50%+，其中城市占了人为温室气体排放的75%。中国建筑领域作为能耗和碳排的绝对“大户，更应主动响应号召，朝着双碳目标发展！

未来中国建筑领域发展的主要趋势

1、全球应对气候变化的“碳达峰“和“碳中和“(双碳)目标和中国践行“生态文明建设”和“人类自然生命共同体”新发展理念；

2、基于数字科技 (AI，IoT等)和工业化、绿色化、智能化的建筑业发展;

3、 中华优秀历史文化保护传承背景下的城市更新和乡村振兴；

4、 绿色-节能-环保VS降碳-近零碳-零碳:建筑碳达峰多途径降碳递进与碳中和递归的并存互动，及相关的建筑科学迭代进阶。

中国建筑双碳路径构想图

未来中国建筑双碳路径有了大体的预想方向的情况下，又该在哪一时间节点行至哪一步？在王院士的构想中，2020年9月开始，从项目计划任务(功能)、风土、场地、气候、热工环境（能量）、材料、构造结构、建造、施工、规范、法则、全生命周期等方面层层推进，到2030年可实现建筑行业基本转型，国家实现碳达峰这一阶段性目标，到2060年，应该是“三端发力”：能源结构、能源消费、人为固碳都要到达全面建设，双碳目标全面实现。

在双碳发展朝着既定的方向行进时，我们还有哪些方面或会成为我们行进路上的阻碍，需要改进的呢？

王建国院士表示以下几点还有待提升：

1、从可研、策划、设计、施工建造到实施运维全生命周期的低碳-减碳-近零碳-零碳建筑的全链实现;

2、体现建筑文化和风貌多样性的低碳绿色建筑和土木工程设计理论和方法体系建构、体现双碳要求的国家技术标准的研制;

3、“以人为本”低碳人居环境的能源环境支撑技术和政府有限补贴、市场导向及社会经济可承受能力的相关研究;

4、传统建筑材料、结构、建造的低碳转型: 木制建筑、钢木结构、高层建筑和高大空间建筑能效提升方式、“负碳排放”、分布式清洁能源在建筑中的应用等。

建筑双碳路径该如何顺利行进，我们又应做到哪一步，才让中国建筑业双碳目标如期实现，甚至是提前实现，王院士有以下几点建议：

1、中国建筑业至少按照国家的要求在2030及之前“碳达峰”。并为2060“碳中和”留下“争取做到”的减碳空间和必要的冗余度。

数字化转型是另一个重大的建筑科学研究领域，只有大数据技术运用和数据环境的全新建构，如BIM，CIM等，才有可能将人类所有减碳行为、新能源利用、增加碳汇和综合不同系统的碳汇计算的人类努力集成一个双碳建筑管理系统，获得多目标最优解。

2、这个阶段的建筑领域的核心是和社会其他系统协同，形成正向合力，以争取达到“碳中和”。

全社会、全行业、全领域，基于2030碳达峰成果和相关技术进步进展的碳中和目标达成，研究聚焦中长期研究重点预测和推断，看是否日后能够做到科学导向上的较大概率准确。

双碳的实现取决于很多方面的变革努力，建筑领域不可能独自完成建筑双碳任务，建筑-建筑群-特定片区以上的城市尺度不可能一步迈进碳中和。就目前全国绿色建筑发展的整体态势看，单一技术都不是决定性的，低碳、减碳、近零碳、再到零碳建筑实现的技术路线和全链技术创新具有关键性意义。2060年中国实现碳中和，包括建筑学、建筑材料、建筑技术土木工程、交通运输、工程热物理、城乡规划等专业在内的建筑业的双碳技术前沿研究、典型应用场景的科技实验和示范样本极其关键。

建筑双碳路径中的绿色建筑材料、低碳建造及智能建造等更多取决于能源系统变革——清洁能源和蓄电技术，从“灰氢” (化石燃料)到”蓝氢”(二氧化碳的搜集、利用和封存，CCUS)、“绿氢“(风、光)“紫(水))、基于热力学第二定律减要求的能源利用和能量转化(抽水蓄能电站)、建筑材料和结构技术的科学进步、相关政策激励措施制定、市场碳汇交易及运维机制、以及作为覆盖上述内容的“数字云”等。

碳中和的“第二个春天“

工业革命起，人类使用了化学合成方法造就了钢铁和水泥及混凝土、玻璃铝合金等建筑材料，我们姑且将其称之为建筑业发展的“第一个春天”。而今天，人类又将以什么科技进步方式回应“双碳”的全局和整体的建筑业要求呢，如果成功回应，那就是建筑业发展的“第二个春天”。

如果水泥生产采用清洁能源，水泥生产热量可用来发电，水泥预拌成混凝士过程可将30%的二氧化碳封存，材料与结构改良组合成“新一代混凝土“炼钢采用清洁能源的电炉，建筑双碳中最基础的建筑材料绿色转型差不多就成功了，加上数字技术发展对建筑全生命周期近零碳-零碳的预测、监控、运维调适，实现建筑碳中和的“第二个春天“就不远了。