日本住宅生命周期碳排放评价工具分析研究

近年来，全球气候变暖的问题日益凸显。其中，CO2温室气体的排放是全球气候变暖的重要原因。在对抗地球变暖的课题之中，削减社会的 CO2 的排放量成为最重要的课题之一。

住宅在其设计、建造、使用直至废弃的全寿命周期中会消耗大量的能源并排放 CO2。根据联合国政府间气候变化专门委员会(Inter-governmental Panel on Climate Change, IPCC)第 4 次评估报告及联合国环境规划署(United Nations Environment Programme, UNEP)的统计，建筑业能源消耗在全球能源消耗的总量中占30%～40%，建筑业温室气体排放量约占全球温室气体总排放量的 1/4[1-3]。在美国，住宅建筑能耗加上个人交通所产生的碳排放量占到全社会碳排放量的 49%[4]。我国建筑能耗占到社会总能耗的 25%～28%，碳排放量占到社会总排放量的 40%左右[5]。2016 年，全国建筑业企业房屋竣工面积 42.24 亿 m2，其中住宅占据较大比重，为 67.25%[6]。

国务院印发的《“十三五”控制温室气体排放工作方案的通知》中提出了江苏省碳排放强度要在“十三五”期间下降 20.5% 的目标要求。住宅建筑生命周期碳排放评价工具对于降低碳排放强度、减少温室气体排放、保护环境等方面起到重要的作用。目前，中国城市的住宅以高容积率的集合住宅为主，农村以独栋住宅为主。日本住宅生命周期碳排放评价工具（简称“住宅 LCCO2 评价工具”）以住宅为评价对象，或将为我国住宅建筑碳排放量评价标准与工具的建设提供宝贵的经验。

在农村经济管理中，发展信息化技术不仅有利于实现农村经济管理的科学化，而且可以获得更加可观的经济效益。众所周知，农村经济对我国整体经济的影响较为深刻，应高度重视农村的经济发展状况，针对其存在的问题，及时提出性行之有效的解决措施，进而实现农村经济的良好发展。

1 国内外建筑生命周期碳排放评价工具研究现状

1.1 国际建筑生命周期碳排放评价工具介绍

一些发达国家，如日本、美国、英国、德国等拥有建筑生命周期碳排放评价的评价标准及工具。例如，日本的建筑物综合环境性能评价体系（简称“CASBEE”）中的住宅 LCCO2 性能评价工具；美国暖通空调空调制冷工程师学会 ASHREA 的碳排放评价工具；美国 LEED for Neighborhood Development 认证的住区 CO2 减排评估；英国的建筑研究绿色建筑评估体系（简称“BREEAM”）中 Ene01 条款及其计算工具、德国的绿色建筑评估体系（简称“DGNB”）。表 1 为以上几种评价标准及工具的对比分析结果。

经过对比发现，日本 CASBEE 中的住宅 LCCO2 评价工具是操作方法最简单、针对性最强、计算方法最科学、评价维度最全面、评价阶段涵盖建筑的全寿命周期的碳排放评价工具。其针对不同住宅类型碳排放的版本针对性更强，有助于得出更准确地住宅的碳排放量计算结果。住宅 LCCO2评价工具操作方法简单，为基于 EXCEL 软件开发的专门工具，方便学习使用。

 

表1 国际建筑生命周期评价标准和工具

  

标准及工具 评价对象 评价阶段 评价维度 特点日本 CASBEE LCCO2 评价工具针对建筑（新建、既存、改修）、独栋住宅、集合住宅等有不同的版本建筑的建设、居住、修缮更新、拆除的全寿命周期不同的结构类型、材料数量、既存建筑躯体的使用、建筑设备、建筑能源等都会对碳排放因子产生影响，进而得出每平方米年碳排放排出量针对不同的建筑类型有不同的版本。操作简便，只需输入一些必要的数据可自动得出结果以年每平方米碳排放量对比参照建筑的百分比表示，划分为绿一星至绿五星美国 ASHREA 的碳排放评价工具 设计方案阶段的建筑主要集中在建筑的运营阶段而并非建筑的全寿命周期计算、表达、比较建造能耗、室内空气、声、光等因素设计师可以快速比较相同功能不同设计方案的建筑碳排放性能的差异美国 L E E D f o r N e i g h b o r h o o d Development评估过程建立一个典型的夏热冬冷地区的住区模型，与之对比分析碳排放减少的效果英国 BREEAM Ene01计划阶段或完工 3 年内的夏热冬冷地区的住区把社区分为精明选址与联系、邻里模式和设计、绿色基础设施和建筑、创新和设计过程、地区优先性等分项目进行评估条款建筑运行阶段建筑能源（能耗需求、能源消耗）、CO2 排放总量与国家平均水平比较按权重计算得分德国 DGNB 建材生产、建造、运行与拆除阶段分为“材料生产与建造，使用期间能耗，维护与更新，拆除与重新利用” 4个分项进行评估以每年单位面积排放 CO2 当量的公斤数为计算单位。注重建筑拆除与重新利用过程中的减碳

1.2 我国建筑生命周期碳排放研究进展

目前我国碳排放研究还处在初步探索阶段。我国的碳排放评价工具大致分为定性评价和定量评价两类。其中，定性评价的标准有 GB/T 50378—2014《绿色建筑评价标准》《香港建筑环境评估标准（HK-BEAM）》两种。定量评价的标准有《建筑工程生命周期可持续性评价标准》《香港建筑物（商业住宅或公共用途）的温室气体排放及减除的审计和报告指引》《中国绿色低碳住区技术评估手册》3 种。当前我国绿色建筑评价标准体系中对建筑的碳排放量并无明确要求。通过计量化计算建筑 CO2 排放量，综合考虑建筑结构、设备和可再生能源所带来的节能减排的效应，将其纳入绿色建筑评价标准体系之中，有助于缓解中国社会环境保护和能源利用方面的难题。我国碳排放定量评价标准中存在针对性不强、评价方法不统一、标准适应性不强、数据库不完善等问题，亟须一个权威的、科学的、适应性强的建筑碳排放评价标准与工具。同样，住宅建筑部需要一个针对住宅建筑的专业碳排放评价标准与工具。

2 住宅 LCCO2 评价工具分析研究

生命周期 CO2 排放量（Life Cycle CO2）的排放总量 P 总由建设阶段、修缮·更新·解体阶段和居住阶段的CO2 排放量三者之和。

日本房屋构造的种类可大致分为铁骨结构、铁骨钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构、木结构 4 种，住宅类型大致分为公寓、宅第、独栋住宅 3 种。公寓大多是小规模低层建筑，多采用木造、轻量级铁骨结构。宅第是大型的集合住宅，相比公寓用了更坚固的材料，多采用重量级铁骨。宅第建筑在防火、抗震、隔音、设备等各方面性能都优于公寓。住宅大多采用木结构，铁骨结构。LCCO2 评价工具针对日本住宅的常用构造类型、使用寿命等分别给出了不同的CO2 排出量换算值。其计算条件更具针对性，计算结果也更精确，更加适用于日本本土集合住宅。

此阶段依据 CASBEE（独栋住宅）的环境质量（Q）第二章“长时间使用”的第一项“对应长寿命的基本性能”中的第一条“躯体的寿命”来换算 CO2 的排出量。其他影响因素还有评价对象的构造、既存建筑物的再利用、循环利用的躯体材料。综合得出建设阶段的 CO2 排出量 P 1。

 

表2 CASBEE 的 LCCO2 评价绿星分级认证标准

  

排除率 等级表示0% 以下 绿☆☆☆☆☆50% 以下 绿☆☆☆☆75% 以下 绿☆☆☆100% 以下 绿☆☆超过 100% 以下 绿☆

3 住宅 LCCO2 评价工具原理分析研究

针对住宅的版本，CASBEE 有 CASBEE （住宅单位）、CASBEE （独栋住宅）等类型。以下以独栋住宅的 LCCO2 评价工具为例，进行详细分析。LCCO2 独栋住宅生命周期 CO2 排放量计算工具只需要用户输入相应的基础数据便可自动得出结果。本章将对该工具计算的原理进行简单分析。大致分为建设阶段的 CO2 排放量、 修缮·更新·解体阶段的 CO2 排放量、居住阶段的 CO2 排放量三阶段。

3.1 建设阶段的 CO2 排放量换算值

本研究以绍兴文理学院医学院2009级护理学本科80名学生为研究对象，其年龄为21.06±0.35，从实验、课间见习、教学实习三个环节着手，以“评判性思维培养”为主线,在不同阶段设计并实施了“串联式”实践教学活动，最后对护生评判性思维形成效果进行评价与分析.

住宅 LCCO2 评价工具是基于 CASBEE 进行碳排放量评价与绿星分级认证的。其是针对从建筑建设、运用直至废弃的全生命周期的 CO2 排放量进行的评价。为了明确表示LCCO2（Life Cycle CO2）的性能，对应 LCCO2 的大范围变化，用绿☆至绿☆☆☆☆☆来表示。具体来说，作为参考建筑（拥有与节能建筑判定标准相当的假想标准建筑）的LCCO2 的参照值为 100% 时，对应评价建筑的 LCCO2 比率（排出率）。具体分级如表 2 所示。

自2016年“学科核心素养”概念的提出，语文教学从“知识教学”转向“素养提升”，教学指向学生的终生发展，锻造必备品格，培养核心能力。部编新教材更加鲜明地以学生语文素养的提升统领教学。曹老师将低年级阅读教学的核心素养概括为“阅读兴趣的激发”“阅读习惯的培养”“流畅朗读的练习”“基本的阅读方法和策略的学习”“鼓励自主思考和个性表达”等五个方面。书中还特别整理了新教材每单元的“人文主题”和“语文要素”，让读者清晰了解每单元需要培养的核心素养，教学设计能从整体上把握应该“教什么”，每篇课文具体“教什么”。

3.2 修缮、更新、解体阶段的 CO2 排放量换算值

明明知道这情况非常诡异，但步凡觉得在这暗夜中这点金色微光像是唯一的温暖，更像一盏可以信赖的明灯指引着自己前进。他强忍着惧意，追随那飞舞的光点，走进了书画馆。

3.3 居住阶段的 CO2 排放量换算值

计算公式为：P总=P1+P2+P3 （1）

3.4 排出总量

住宅 LCCO2 是日本建筑物综合环境性能评价体系（CASBEE）的一个量化指标。CASBEE 评价标准有两个特点，一是评价的范围涵盖建筑的全寿命周期；二是从建筑环境效率的角度进行评价，应用建筑的环境品质与性能与建筑环境负荷的比值 BEE 对建筑进行分级。

此阶段分为综合的 CO2 排放量、节水型设备的 CO2 排放量和太阳能发电量等几个部分。综合的 CO2 排放量可分别用 CASBEE 的 LRH1.1.1 综合节能项目中的推算方案表进行评价或者用根据建筑的规格标准进行评价。综合考虑了建筑供暖和制冷设备的样式、所在地区的划分、建筑躯体和设备的一次性能源消耗量。此外还考虑了家庭能源的构成比（包含电力、燃气、燃油等）及每公斤该能源的 CO2 排放量的换算值。基于评价工具里的数据表，可以明确地看到LCCO2 的计算条件，如建筑的更新周期、平均修缮率、躯体和基础的使用寿命等各项条件。计算条件直观清晰、便于理解。用水 CO2 排放量可根据 CASBEE（独栋住宅）的LRH1.2.1 节水型设备的等级来计算。用以上两个数值相加之和减去太阳能发电量得出居住阶段的 CO2 排放量换算值P 3。

飞逝的光阴把我的童年拴在了老家池塘边的榕树上，那信手拈来的简单快乐，随着那撒丫子飞扬的尘埃，被滚滚的黄河水冲进了大海……

此阶段与建设阶段计算方法相同，不过将计算对象换为修缮·更新·解体阶段的建设，以建筑躯体的寿命换算出整栋建筑的修缮·更新·解体阶段的 CO2 排放量 P 2。

以上是该评价工具的计算原理，实际只需要在CASBEE（独栋住宅）的评价工具中输入一些数据便可自动得出。

4 案例分析

2016 年的日本可持续住宅奖获奖作品为春日住宅。该奖的宗旨在于重视环境的价值，维持良好的居住环境，节省能源和减少环境负荷。春日住宅位于日本福冈县春日市，是一栋 2 层住宅，建筑面积 103 m2，钢筋混凝土构造和木构造混合结构，外套钢板的折板木结构屋顶是其亮点。春日住宅实景图如图 1 所示。

春日住宅根据基地进行了针对性的节能设计，折板屋顶上放置了太阳能板，并且设计了高采光换气性能的窗口。根据 CFD、采光等软件的模拟数据结果，采集的温度、使用电量以及设计、建造过程所掌握的信息，将这些数据信息输入 LCCO2 评价工具，得出该建筑取得了 LCCO2 参照值 95% 的成绩，为绿四星。由图 2 可见，建筑的运行阶段（居住部分）产生的 CO2 占了此次评价结果的碳排放的绝大部分。

在西语系统中有很多的文体和句型，因此要特别注意商务英语中从句、被动语态等的翻译，以便与他国的表达方式适应。如翻译We are a nation that has a government时，应把定语从句融合到整个句子中，译成“我们是一个有政府的国家”；再如状语从句，西方国家习惯将时间、条件、原因等放在句尾或句首，但在汉语中状语位置较固定，常放在主语和谓语间，有时为了表强调也会放在主语前。

  

图1 春日住宅实景图

  

图2 春日住宅 LCCO2 性能图表

5 结 语

在当今追求低碳排放的社会当中，日本住宅的 LCCO2计算工具对于建筑的住宅部分的碳排放量削减具有重要的指导意义。此类居住建筑碳排放评价工具的研究对于我国住宅的 LCCO2 计算标准的建立具有重要的指导意义，值得借鉴。它涵盖了住宅的全寿命周期的碳排放量，为建筑设计、施工、运营提供一个结果可量化的碳排放评价工具。目前，我国缺乏相应的居住建筑碳排放评价工具。因此，应加快推动评价标准体系的建立。这将对我国低碳排放建筑和绿色建筑的发展起到重大作用，也是一项环境保护的长效机制。

未来我国可以基于 CASBEE 及其住宅 LCCO2 计算工具进行本土化改造，扬长避短，经过改良发展成为适合我国的居住建筑碳排放评价标准和评价工具。在此基础之上，发展出更多针对不同建筑类型的碳排放评价专门工具，有助于我国建设“环境友好型、资源节约型”的和谐社会，实现人与自然的和谐共存。

参考文献：

[1] Japan Sustainable Building Consortium. CASBEE for Housing Units(2016)[EB/OL]. http://www.ibec.or.jp/CASBEE/index.htm,2018-05-06.

[2]蔡向荣, 王敏权, 傅柏权. 住宅建筑的碳排放量分析与节能减排措施[J].防灾减灾工程学报, 2010(9): 428-431.

[3]METE B, DAVIDSON O R, BOSCH P R, et al. IPCC, 2007: 决策者摘要. 气候变化 2007: 减缓. 政府间气候变化专门委员会第四次评估报告第三工作组的报告[R].剑桥, 纽约:剑桥大学出版社.2007.

[4]SALON Deborah, SPERLING Daniel, Meier,et al.Citycarbon budgets:A proposal to align incentives for climate-friendlycommunities[J].EnergyPolicy,2010,38(4):2032-2041.

[5]UNEP. World Business Council for Sustainable Development(WBSCD). de T’Serclaes, 2007.

[6]中华人民共和国住房和城乡建设部 2016年建筑业发展统计分析[R].2016.