碳排放量与建筑碳排放计算标准

 1.    低碳经济：  

 2003    年，英国首次在官方文件中提出“低碳经济”。所谓低碳经济，就是以更少的资源使用和更小的生态代价，来支持更多的经济增长。2009年中国环境与发展国际合作委员会在京举办年会，会上将低碳经济概括为“一个新的经济、技术和社会体系，与传统经济体系相比，在生产和消费中能够节省能源，减少温室气体排放，同时还能保持经济和社会发展的势头”。  

 2.    碳足迹：  

 碳足迹是产品或服务在其全生命周期内所产生的碳排放总量，或者是包括个人、组织等在内的活动主体在某项活动过程中所产生的直接和间接的碳排放总量，总量统一用二氧化碳当量作为衡量单位来表示。  

 碳足迹划分：  

 个人尺度：个人碳足迹用来衡量个人日常生活中所有活动所产生的碳排放量，是碳足迹在个人尺度下的细化；  

 产品尺度：产品碳足迹，主要用于计算商品、服务在整个生命周期内温室气体的排放量，涉及产品的全生命周期，是目前碳排放计算的最主要尺度之一；  

 企业（组织）尺度：企业（组织）碳足迹与产品碳足迹相比较，还包括了非生产性的活动造成的温室气体排放量；  

 另外还有家庭尺度、城市尺度和国家尺度等。  

 3.    碳足迹研究方法：  

 最具代表性：基于生命周期评价的过程分析法。  

 是针对产品从摇篮至坟墓的全生命周期的物质、能量做出评价分析的一种环境管理工具。  

 计算过程：  

     

 （1）建立产品的制造流程图  

 尽可能地列出产品的全生命周期中所涉及的物质输入输出及关键生产过程。  

 （2）确定系统边界  

 要包括产品全生命周期所有生产过程中，以及使用和使用后直接和间接产生的温室气体排放，个别情况可排除在系统边界外。  

 （3）收集数据  

 （a)活动数据，即产品生命周期产生的所有物质消耗数量或强度；  

 （b)排放因子，即消耗单位数量的物质或能量所带来的环境负荷，也就是释放的碳排放量。  

 （4）计算碳足迹  

 计算碳足迹首先要求建立恒等式，保证在产品全生命周期的每个环节输出及输入的物质和能量持平。  

 E=    ΣQ    _i    ×C    _i  

 E    为产品的碳足迹，Q为i种物质的活动数据，即其数量或活动强度数据（单位为千克/千米/千瓦时等），C为碳排放因子。  

 碳排放量核算指导性方法：  

 1    、排放因子法：  

 排放因子法（Emission-Factor Approach）是IPCC提出的第一种碳排放估算方法，也是目前广泛应用的方法。其基本思路是依照碳排放清单列表，针对每一种排放源构造其活动数据与排放因子（Emission Factor），以活动数据和排放因子的乘积作为该排放项目的碳排放量估算值；  

 Emissions=AD*EF  

 Emissions    为温室气体排放量（如CO    ₂    、CH    ₄    等）；AD为活动数据（单个排放源与碳排放直接相关的具体使用和投入数量）；EF为排放因子（单位某排放源使用量所释放的温室气体数量）。  

 测算数据来源于国家相关统计数据，检测数据等，也可根据国际平均水平参考值。  

 2    、质量平衡法  

 根据每年用于国家生产生活的新化学物质和设备，计算为满足新设备能力或替换去除气体而消耗的新化学物质份额。  

 该方法的优势是可反映碳排放发生地的实际排放量，不仅能够区分各类设施之间的差异，还可以分辨单个和部分设备之间的区别；尤其当年际间设备不断更新的情况下， 该种方法更为简便。        

 3    、实测法  

 排放源的现场实测基础数据，进行汇总从而得到相关碳排放量。该法中间环节少、结果准确，但数据获取相对困难，投入较大。现实中多是将现场采集的样品送到有关监测部门，利用专门的检测设备和技术进行定量分析，因此该方法还受到样品采集与处理流程中涉及到的样品代表性、测定精度等因素的干扰。目前，实测法在中国的应用还不多。  

 ISO/TS14067    和PAS2050是目前广泛采用的两项碳足迹核算与认证标准。国际标准ISO/TS14067于2009年和2010年历经两次征求意见稿之后，于2013年5月正式发布；PAS2050规范是由英国政府与Carbon Trust合作完成的，于2008年正式发布，并在2011年对规范做了修订。两项标准的陆续发布为企业界评估产品碳排放提供了统一的规范，是有效推动绿色商品或服务评价的工具。  

 目前中国采用的GB/T24040-2008和GB/T24044-2008生命周期评价标准，未见更新版本。  

     

 ISO/TS14067    和PAS2050“商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范”，适用于评估所有商品及服务活动生命周期内的温室气体排放。开展此类活动的组织，皆可依据这两项标准进行碳足迹评估。未来国内外将有更多的预期使用者希望组织通过一致的标准，将产品和服务的碳足迹进行报告及揭露。  

 建筑碳排放计算标准    ^[1]    ：  

 术语：  

 建筑碳排放：建筑物在与其有关的建材生产及运输、建造及拆除、运行阶段产生的温室气体排放的总和，以二氧化碳当量表示。  

 计算边界：与建筑物建材生产及运输、建造及拆除、运行等活动相关的温室气体排放的计算范围。  

 碳排放因子：将能源与材料消耗量与二氧化碳排放相对应的系数，用于量化建筑物不同阶段相关活动的碳排放。  

 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。  

 全球变暖潜值：在固定时间范围内1kg物质与1kg二氧化碳(CO    ₂    )的脉冲排放引起的时间累积辐射力的比率。  

 基本规定：  

 建筑物碳排放计算应以单栋建筑或建筑群为计算对象。  

 建筑碳排放计算方法可用于建筑设计阶段对碳排放量进行计算，或在建筑物建造后对碳排放量进行核算。  

 建筑物碳排放计算应根据不同需求按阶段进行计算，并可将分段计算结果累计为建筑全生命期碳排放。  

 运行阶段碳排放计算：  

 建筑运行阶段碳排放计算范围应包括暖通空调、生活热水、照明及电梯、可再生能源、建筑碳汇系统在建筑运行期间的碳排放量。  

 碳排放计算中采用的建筑设计寿命应与设计文件一致，当设计文件不能提供时，应按50年计算。  

 建筑运行阶段碳排放量应根据各系统不同类型能源消耗量和不同类型能源的碳排放因子确定，建筑运行阶段单位建筑面积的总碳排放量(C    _M    )应按下列公式计算：  

     

 C    _M    —    建筑运行阶段单位建筑面积碳排放量(kgC0    ₂    /m    ²    )；  

 E    _i    —    建筑第i类能源年消耗量(单位/a)；  

 EF    _i    —    第i类能源的碳排放因子，按本标准附录A取值；  

 E    _i,j    —j    类系统的第i类能源消耗量(单位/a)；  

 ER    _i,j    —j    类系统消耗由可再生能源系统提供的第i类能源量(单位/a)；  

 i—    建筑消耗终端能源类型，包括电力、燃气、石油、市政热力等；  

 j—    建筑用能系统类型，包括供暖空调、照明、生活热水系统等；  

 Cp—    建筑绿地碳汇系统年减碳量(kgC0    ₂    /a)；  

 y—    建筑设计寿命(a)；  

 A—    建筑面积(m    ²    )。  

 附录A：主要能源碳排放因子  

 A.0.1??    化石燃料碳排放因子应按表A.0.1选取。  

 表A.0.1??化石燃料碳排放因子  

     

 A.0.2??    其他能源碳排放因子应按表A.0.2选取。  

 表A.0.2??其他能源碳排放因子  

     

 1.    暖通空调系统  

 暖通空调系统能耗应包括冷源能耗、热源能耗、输配系统及末端空气处理设备能耗。  

 暖通空调系统能耗计算方法应符合下列规定：  

 1    ）应采用月平均方法计算年累计冷负荷和累计热负荷；  

 2    ）应分别设置工作日和节假日室内人员数量、照明功率、设备功率、室内设定温度、供暖和空调系统运行时间；  

 3    ）应根据负荷计算结果和室内环境参数计算供暖和供冷起止时间；  

 4    ）应反映建筑外围护结构热惰性对负荷的影响；  

 5    ）负荷计算时应能够计算不少于10个建筑分区；  

 6    ）应计算暖通空调系统间歇运行对负荷计算结果的影响；  

 7    ）应考虑能源系统形式、效率、部分负荷特性对能耗的影响；  

 8    ）计算结果应包括负荷计算结果、按能源类型输出系统能耗计算结果；  

 9    ）建筑运行参数可参照本标准附录B的建筑物运行特征确定。  

 附录B：建筑物运行特征  

 B.0.1??    计算建筑物碳排放时建筑物运行特征应符合表B.0.1的规定。  

 表B.0.1??建筑物运行特征  

     

     

 暖通空调系统中由于制冷剂使用而产生的温室气体排放，应按下式计算：  

     

 式中：Cr—建筑使用制冷剂产生的碳排放量(tC0    ₂    e/a)；  

 r—    制冷剂类型；  

 m    _r    —    设备的制冷剂充注量(kg/台)；  

 y    _e    —    设备使用寿命(a)；  

 GWPr—    制冷剂r的全球变暖潜值。  

 2.    生活热水系统  

 建筑物生活热水年耗热量的计算应根据建筑物的实际运行情况，并应按下列公式计算：  

     

 式中：Qr—生活热水年耗热量(kwh/a)；  

 Qrp—    生活热水小时平均耗热量(kW/h)；  

 T—    年生活热水使用小时数(h)；  

 m—    用水计算单位数(人数或床位数，取其一)；  

 q    _r    —    热水用水定额(L/人)，按现行国家标准《民用建筑节水设计标准》GB50555确定；  

 ρ    _r    —    热水密度(kg/L)；  

 t    _r    —    设计热水温度(℃)；  

 t    _l    —    设计冷水温度(℃)。  

 建筑生活热水系统能耗应按下式计算，且计算采用的生活热水系统的热源效率应与设计文件一致。  

     

 式中：Ew—生活热水系统年能源消耗(kwh/a)；  

 Qr—    生活热水年耗热量(kWh/a)；  

 Qs—    太阳能系统提供的生活热水热量(kWh/a)；  

 η    _r    —    生活热水输配效率，包括热水系统的输配能耗、管道热损失、生活热水二次循环及储存的热损失(％)；  

 ηw—    生活热水系统热源年平均效率(％)。  

 3.    照明及电梯系统  

 建筑碳排放计算采用的照明功率密度值应同设计文件一致。  

 照明系统能耗计算应将自然采光、控制方式和使用习惯等因素影响计入。  

 1    ）照明系统无光电自动控制系统时，其能耗计算可按下式计算：  

     

 式中：E    ₁    —照明系统年能耗(kwh/a)；  

 P    _i,j    —    第j日第i个房间照明功率密度值(W/m    ²    )；  

 Ai—    第i个房间照明面积(m    ²    )；  

 t    _i,j    —    第j日第i个房间照明时间(h)；  

 Pp—    应急灯照明功率密度(W/m    ²    )；  

 A—    建筑面积(m    ²    )。  

 2    ）电梯系统能耗应按下式计算，且计算中采用的电梯速度、额定载重量、特定能量消耗等参数应与设计文件或产品铭牌一致。  

     

 式中：Ee—年电梯能耗(kWh/a)；  

 P—    特定能量消耗(mWh/kgm)；  

 t    _a    —    电梯年平均运行小时数(h)；  

 V—    电梯速度(m/s)；  

 W—    电梯额定载重量(kg)；  

 E    _standby    —    电梯待机时能耗(W)；  

 t    _s    —    电梯年平均待机小时数(h)。  

 4.    可再生能源系统  

 可再生能源系统应包括太阳能生活热水系统、光伏系统、地源热泵系统和风力发电系统。  

 1    ）太阳能热水系统提供能量可按下式计算：  

     

 式中：Qs,a—太阳能热水系统的年供能量(kwh)；  

 Ac—    太阳集热器面积(m    ²    )；  

 J    _T    —    太阳集热器采光面上的年平均太阳辐照量(MJ/m    ²    )；  

 η    _cd    —    基于总面积的集热器平均集热效率(％)；  

 η    _L    —    管路和储热装置的热损失率(％)。  

 注：太阳能热水系统提供的能量不应计入生活热水的耗能量。  

 地源热泵系统的节能量应计算在暖通空调系统能耗内。  

 2    ）光伏系统的年发电量可按下式计算：  

     

 式中：Epv—光伏系统的年发电量(kWh)；  

 I—    光伏电池表面的年太阳辐射照度(kwh/m    ²    )；  

 KE—    光伏电池的转换效率(％)；  

 KS—    光伏系统的损失效率(％)；  

 Ap—    光伏系统光伏面板净面积(m    ²    )。  

 3    ）风力发电机组年发电量可按下列公式计算：  

     

 式中：Ewt—风力发电机组的年发电量(kwh)；  

 ρ—    空气密度，取1.225kg/m    ³    ；  

 CR(z)—    依据高度计算的粗糙系数；  

 K    _R    —    场地因子；  

 z    ₀    —    地表粗糙系数；  

 V    ₀    —    年可利用平均风速(m/s)；  

 Aw—    风机叶片迎风面积(m    ²    )；  

 D—    风机叶片直径(m)；  

 EPF—    根据典型气象年数据中逐时风速计算出的因子；  

 APD—    年平均能量密度(W/m    ²    )；  

 Vi—    逐时风速(m/s)；  

 K    _WT    —    风力发电机组的转换效率。  

 [1]    ：节选自GB/T51366-2019《建筑碳排放计算标准》  

 个人碳排放量的计算方法与电的换算参考：  

 据统计：每节约1度(千瓦时)电，就相应节约了0.4千克标准煤，同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。  

 为此可推算出以下公式：  

 节约1度电=减排0.997千克“CO    ₂    ”；  

 节约1千克标准煤=减排2.493千克“CO    ₂    ”。  

  (    说明：以上电的折标煤按等价值，即系数为1度电=0.4千克标准煤，而1千克原煤=0.7143千克标准煤。)  

     

 在日常生活中，“碳足迹”的基本计算公式：  

 家居用电的CO    ₂    排放量(千克)=耗电度数×0.785；  

 开车的CO    ₂    排放量(千克)=油耗公升数×0.785；  

 短途飞机旅行(200公里以内)的CO    ₂    排放量=公里数×0.275；  

 中途飞机旅行(200公里到1000公里)的CO    ₂    排放量=55+0.105×(公里数-200)；  

 长途飞机旅行(1000公里以上)的CO    ₂    排放量=公里数×0.139。  

 我们每天消耗的碳足迹：  

 家里电冰箱每个人：0.65KG  

 烫衣服：0.02KG  

 洗热水澡：0.42KG  

 搭电梯上下一层楼：0.218KG  

 开冷气机一小时：0.621KG  

 看电视一小时：0.096KG  

 听收音机一小时：0.006KG  

 听音响一小时：0.034KG  

 开节能灯一小时：0.011KG  

 开钨丝灯泡一小时：0.041KG  

 开电扇一小时：0.045KG  

 用笔记本电脑一小时：0.013KG  

 开车一公里：0.22KG  

 骑机车一公里：0.055KG  

 每用一吨水：0.194KG  

 每用一立方米天然气：2.1KG  

 搭高速列车一公里：0.05KG  

 搭公交车一公里：0.08KG  

 适用一公斤木炭：3.7KG  

 外食一个便当：0.48KG  

 丢一公斤垃圾：2.06KG  

 吃一公斤牛肉：36.4KG  

 买一件T恤：4KG  

 本文素材取自各项相关资料，仅供参考。暖通南社整理编辑于2022年1月26日。