技术创新驱动建筑脱碳：构建未来能源管理新格局

建筑行业对全球气候的影响

全球气候变化的影响日益严重，而建筑业是这一问题的主要推动力之一。据估计，建筑物和建筑行业占全球温室气体排放量的约40%【1】。这一比例不仅涵盖了建筑物的直接运营排放，还包括生产建筑材料和建造过程中产生的隐含碳排放。

建筑物生命周期中的碳排放可以分为两部分：隐含碳排放（embodied carbon）和运营碳排放（operational carbon）。隐含碳指的是建筑材料生产、运输、建造及其使用过程中的碳排放，如水泥、钢铁等材料的生产。运营碳排放则主要来自建筑物在其使用寿命内的能源消耗，如空调、照明、取暖等日常设施的运行。随着城市化进程的加速，全球对新建筑的需求不断上升，这进一步加剧了建筑物对气候的影响。

随着世界各地极端气候事件的频发，如2023年亚洲、南欧和北美的极端热浪，建筑行业的碳排放问题变得更加紧迫。这些事件直接威胁到人类的健康和生命，迫使人们意识到建筑物在抵御气候变化中扮演的角色以及对其能源管理的迫切需求。

建筑业的脱碳紧迫性

虽然全球范围内的建筑脱碳共识逐步形成，但在实际操作中，这一过程面临着重大的挑战。首先，建筑业的所有利益相关者，诸如开发商、业主、租户和设施管理者，往往存在不同的激励机制。例如，开发商可能更关注建筑物的初期投资，而忽略后期的运营能效改进；而租户可能希望节省运营费用，但缺乏对非自有建筑物进行投资的动力。

其次，建筑行业是一个相对保守的领域，新技术的采用往往面临来自于成本、风险和复杂性的障碍。尽管近几年技术飞速发展，建筑物的能源管理技术逐渐成熟，但在许多情况下，建筑主和开发商对这些技术的潜力和回报仍持怀疑态度，阻碍了它们的广泛应用。

新兴技术推动建筑脱碳

尽管面临诸多挑战，近年来新技术的进步为建筑物的脱碳提供了可行的解决方案。先进的建筑能源管理技术不仅可以减少隐含碳排放，还可以显著降低建筑物的运营碳排放。

减少隐含碳的技术创新

建筑材料是隐含碳排放的主要来源，尤其是水泥。水泥的生产需要大量的能源，并释放出大量的二氧化碳。如果把水泥行业看作一个国家，其碳排放量将排名全球第四，仅次于中国、美国和印度【2】。为了解决这个问题，越来越多的技术创新者正在致力于减少水泥的碳排放。

例如，英国的Converge公司通过传感器和预测性人工智能，帮助建筑承包商优化混凝土的搅拌和养护过程，从而减少水泥生产中的碳排放。这种创新技术不仅提高了建筑材料的性能，还能减少高达10%的碳排放【3】。同时，加拿大的碳升级技术公司（CUT）开发的碳捕集技术，将工业废料转化为补充水泥材料（SCM），从而减少60%的水泥碳排放。这些技术的应用不仅降低了建筑隐含碳，还提高了建筑物的耐久性，延长了其使用寿命，减少了后期维修的频率。

减少运营碳的智能管理技术

建筑物运营期间的能源消耗占全球总能源使用量的三分之一左右【4】。提高现有建筑物的能效、减少其运营碳排放至关重要。近年来，智能管理系统和节能技术在建筑物的节能改造中发挥了重要作用。

例如，法国的Metron和亚洲的75F等公司开发了智能管理平台，帮助建筑物运营商实时监控和优化建筑物的能源消耗。这类平台利用物联网（IoT）和人工智能（AI）技术，能够精确分析建筑物的能效，并提出提高能效的具体措施。

此外，美国的Aeroseal技术利用气溶胶封堵技术，有效密封建筑物的管道系统和围护结构，减少能源泄漏。研究表明，在住宅建筑中，这项技术能够降低10%-15%的能源开支，而在商业建筑中，气密性改进可减少多达90%的泄漏。这种技术在节约能源方面的效果显著，为建筑行业提供了一个有力的能效提升工具。

应对未来建筑冷却需求的技术解决方案

随着全球气温的上升，建筑物的冷却需求大幅增加。据估计，到2050年，全球的制冷能源需求将增加45%，其中大部分需求来自于发展中国家的经济增长【5】。为了应对这一挑战，节能的冷却技术将变得更加重要。像75F和Aeroseal这样的智能冷却技术，能够在提高建筑物舒适性的同时减少能源消耗，为未来全球建筑物的能源管理提供了一个可持续的解决方案。

脱碳技术应用面临的障碍

尽管技术创新不断涌现，建筑脱碳技术的推广与大规模应用仍然存在障碍。除了前述的利益激励不一致问题，技术普及过程中还面临其他几个关键挑战。

利益激励的不一致

所谓的“激励分散问题”是建筑脱碳进程中的一大障碍。建筑业主和租户之间常常在节能投资上缺乏共同的利益。建筑物的业主可能不愿意投资能效技术，因为这种投资主要会让租户受益，而租户又可能不愿意为不属于自己的建筑物支付升级费用。解决这一问题的关键在于引入新的商业模式和激励机制。

例如，环境升级协议（EUA）是一种创新的机制，允许业主和租户分摊建筑能效改造的成本，使双方都能从中获益。租户享受更低的能源费用，业主则通过提高建筑物的价值获得回报。这种协议模式的推广有助于缓解激励分散问题，为建筑脱碳提供可持续的动力。

技术应用的认知障碍

许多建筑公司、设施管理者和业主对现有的脱碳技术了解不够，阻碍了这些技术的广泛应用。尽管ESCO（能源服务公司）和BPO（业务流程外包）公司逐步帮助建筑行业与技术供应商建立联系，但技术的普及仍然面临认知障碍。

为了加速技术应用，建立公开透明的脱碳技术供应商名录，提供详细的技术效益说明和实际应用案例，将有助于提高市场对脱碳技术的信任感。此外，政府和行业协会可以通过提供技术培训和信息资源，帮助建筑业主和开发商更好地理解和应用脱碳技术。

技术成本和融资问题

脱碳技术的前期成本通常较高，尤其是针对现有建筑的改造。尽管长期来看，脱碳技术能够节约运营成本，但许多建筑业主和开发商对这些技术的回报周期持怀疑态度，导致他们不愿进行投资。

针对此问题，政府和金融机构应出台更多的政策激励措施。例如，提供低息贷款、税收减免以及绿色建筑补贴，帮助业主克服前期投资障碍。此外，创新的绿色融资工具，如绿色债券和可持续发展贷款，能够为建筑脱碳提供更多的资金支持。

现在是立即采取行动的时刻

显然，需要立即采取行动实现建筑脱碳，但实现这一转变需要整个生态系统，包括开发商、业主、金融家和政府，继续合作并建立有影响力的伙伴关系。从碳密集度较低的建筑材料到数字和物理改造创新，技术提供商正在创建可部署的解决方案，这些解决方案已经对减少建筑物的碳排放足迹产生了重大影响。但现在是时候增加这些解决方案的采用，扩大其在全球范围内的影响，并使建筑环境走上实现净零排放的渐进之路。

[1] 气候行动小组https://www.theclimategroup.or...

[2] 全球水泥挑战赛，荣鼎集团https://rhg.com/research/the-g...

[3] 将 Converge 的解决方案与低碳水泥材料结合使用时，可节省高达 50% 的成本

[4] 国际能源协会https://www.iea.org/energy-sys...

[5] 国际可再生能源机构https://www.irena.org/Innovati...

CIBIS峰会

由千家网主办的2024年第25届CIBIS建筑智能化峰会即将开启，本届峰会主题为：“汇智提质：开启未来新篇章”。届时，我们将携手全球知名智能化品牌及业内专家，共同探讨物联网、AI、云计算、大数据、智慧建筑、智能家居、智慧安防等热点话题与最新技术应用，分享如何利用更智慧、更高效、更安全、更低碳的智慧技术，共同开启未来美好智慧生活。

欢迎建筑智能化行业小伙伴报名参会，共同分享交流！

报名方式

西安站（10月22日）：https://hdxu.cn/ToURP

成都站（10月27日）：https://hdxu.cn/7FoIq

长沙站（11月07日）：https://hdxu.cn/MrRqa

上海站（11月19日）：https://hdxu.cn/xCWWb

北京站（11月21日）：https://hdxu.cn/aeV0J

广州站（12月05日）：https://hdxu.cn/QaqDj

更多2024年峰会信息，详见峰会官网：http://summit.qianjia.com

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