减少城市中的碳排放 ： 绿色建筑和社区的九种解决方案

为绿色环保减少碳九种解决方案城市 ： 建筑和社区 白皮书 4 月 2024 Contents 前言 3 执行摘要 4 1 体现碳的四个阶段 6 2 城市面临的现有挑战 7 2.1监管和政策限制72.2生态系统挑战82.3创新的障碍8 3九种全球解决方案 10 22解决方案 6:重型运输电气化方案和机械 3.324催促创新 24解决方案 7： 清洁建筑创新中心 26解决方案 8 ：住宅解构方案和劳动力发展 28解决方案 9 ：圆形的在线市场环境 结论 30 贡献者 31 32尾注 免责声明本文档由 世界经济论坛作为项目、洞察领域或互动的一部分。本报告中的发现、解释和结论是经世界经济论坛促进和支持的合作过程的结果，但其结果不一定代表世界经济论坛的观点，也不一定反映世界经济论坛全体成员、合作伙伴或其他利益相关者的立场。 © 2024 世界经济论坛。所有权利reserved. No part of this publication may以任何形式复制或传播或以任何方式 ， 包括影印和记录 ， 或通过任何信息存储和检索系统。 前言 杰夫 · 梅里特城市转型中心主任 ； 世界经济论坛执行委员会成员 詹妮弗 · 福尔摩斯埃森哲全球城市、交通和基础设施主管 为了促进这一领域的发展，本报告探讨了在建筑施工各个阶段广泛采用和实施低或零碳排放实践所面临的现有挑战。此外，报告还强调了九种创新解决方案，旨在解决碳排放问题，并提供了包括劳动力发展、政策和法规标准化以及清洁建筑技术进步在内的多种额外益处。本报告旨在使跨行业领导者能够根据当地情况进行复制和实施这些解决方案。 城市是气候行动的前沿。全球超过一半的人口居住在城市中，消耗了世界超过78%的核心能源，并产生了70%的碳排放。建筑和基础设施的规划、建设和运营是排放的主要来源，全球 CO 的最大单一贡献者 产生约 40% 的总排放量。1随着城市人口的增长，建设对于城市容纳这一增长是必不可少的，但同时也带来了一个挑战：如何减少与建设及拆除相关的温室气体（GHG）排放，即所谓的“ embodied carbon”。 该报告是由世界经济论坛和Accenture联合努力的结果，旨在支持公私部门的合作，推动所有利益相关方的可持续影响，并开发减少碳排放的解决方案——从建筑和交通到城市能源系统。这项工作 culminated 在一系列于2023年秋季举行的研讨会中，被称为“城市冲刺”，并与 相关项目合作完成。洛杉矶市。洛杉矶城市冲刺的研究成果和行动方 世界商业理事会可持续发展报告指出，一栋建筑在其整个生命周期的碳足迹中，高达一半可能来自于建筑材料本身的碳排放。2这涵盖了所有与建筑和拆除过程中使用的材料的生产和运输相关的温室气体（GHG）排放（而不是日常运营所消耗的能量）。随着建筑运营效率的持续提升，隐含碳迅速成为与建筑业相关排放的关键驱动因素。然而，大多数人都刚刚开始理解评估和减少建筑材料在建筑前后及期间环境影响的核心解决方案。 案源自超过50名来自地方政府、民间社会以及建筑、设计、工程、金融和材料生产与供应等多个私营公司的专家的经验，为寻求实现可持续发展目标可实施方案的城市提供了范例。 公共和私营部门的行动需加速以减少建筑业和发展行业的碳排放。 尽管在建筑和建筑业领域普遍采取了减排措施，但气候性能与必要的去碳化路径之间的差距却在不断扩大。3除了减少日常建筑运营产生的碳排放外，限制建 - 要求集成的低碳材料 （方案一）：在新建筑中采用低碳混凝土，并鼓励负责任地使用材料。价值链透明度和环境产品声明（EPDs）是关键组成部分。 筑物的嵌入碳（包括建筑材料和施工过程在整个建筑生命周期中产生的碳排放，从材料开采到建筑物使用寿命结束）在通往净零碳的道路上也扮演着重要但常常被忽视的角色。4这篇论文识别了城市在减少建筑环境中的嵌入碳排放过程中面临的共同挑战，并提供了创新解决方案和案例研究，以应对这些挑战并为行业和地方政府提供灵感，以推进其嵌入碳减排目标。 - 全寿命碳评估的授权 ， 制定规范要求（解决方案二）：建筑项目中的碳封存，通过标准化的方法论和数据汇总促进可持续性，并提供技术支持和辅助。该解决方案还包括考虑加快审批和许可程序以创造激励措施，促进低碳项目的发展。 - 清洁建筑的行政命令 ， 展示了关键作用（方案三）要求城市政府要求各城市管理机构采用清洁施工实践，并通过自身行为引领建筑行业低碳实践的推广。这包括环境友好型采购（EPP）或绿色采购，并可能扩展到在施工中使用低碳设备。 为了减少建筑环境中嵌入的碳排放，在规划、采购、施工和生命周期结束等过程中面临的挑战必须得到解决。首先，缺乏全面的法规和政策框架导致不同司法管辖区和地区之间结果不一致。此外，缺乏标准化方法导致建筑和房地产行业，以及能源、交通和废弃物处理等领域出现碎片化现象，这为低碳解决方案和创新方法的大规模应用和实施带来了挑战。 加强低碳生态系统 该主题下的解决方案连接建筑环境、交通和能源领域，并采取整体方法减少城市中的嵌入碳。这些解决方案可以独立或联合部署以创建低碳生态系统；它们需要跨部门合作，并为提高生活质量（包括韧性、健康和可负担性）提供机会。 这份报告介绍了九个跨领域的解决方案，并将其组织成三大主题，旨在减少城市中的嵌入碳：（1）采用支持性的政策框架、法规和激励措施；（2）加强低嵌入碳生态系统；以及（3）促进清洁建筑领域的创新。 采用有利的政策框架、法规和激励措施 - 大规模自适应重用 (支持重用现有的解决方案四): 通过再利用资产而非新建，包括材料再利用，为循环经济和碳减排目标以及经济和社区复兴做出贡献。 在这个主题下，解决方案涉及不同程度的政策干预，并倡导建立标准化的监管框架以信号市场响应，并将城市定位为全球可持续发展领导者。 - 全市循环经济战略 (解决方案创建资源框架五): 提高效率，减少浪费，引入促进reuse的激励机制并推动可持续经济发展。 通过区域或全球合作、技术创新、社区参与和知识传播推动城市发展。 - 使重型运输电气化并与之合作的方案机械设备（解决方案六）：政府和行业创造激励措施以促进电动车队和电动汽车基础设施的发展，从而减少货物运输至建筑工地的碳排放，并电动化建筑机械。 – 居住解构和劳动力发展计划（将拆卸解决方案转向细致解构） 八): 解构最大化材料回收，减少填埋废物，并培养更具环保意识的技术工人。这种做法解决了老旧住房改造和不断增长的建筑需求带来的挑战，为可持续发展铺平了道路。 该主题下的解决方案旨在通过促进投资、技术进步和劳动力发展来加速 embodied carbon 的减少，并同时实现更广泛的经济成果以及社会价值创造。 - 一个圆形的在线市场建立了一个数字材料环境（解决方案九）：交易平台以鼓励救済和再利用 salvaged 和 surplus 物品，并将建筑环境中的材料和产品从垃圾填埋场转移出去。 - 创新中心清洁建筑协作空间（解决方案七）：用于测试和试点新的创新性低碳建筑实践，创建共享工具并促进可持续发展。 体现碳的四个阶段 从开采或采石获取建筑材料到建筑物的拆除，embodied碳涵盖了建筑的整个生命周期。 embodied碳是指建筑物在其生命周期四个阶段中释放的温室气体（GHG）排放量之和：（1）材料提取、运输和制造；（2）施工过程及场外运输；（3）翻新和维护需求；以及（4）使用寿命结束时，包括拆除或再利用。由于这种碳在建筑物建成或翻新后即被锁定，因此被称为“embodied”碳。一旦这种碳被消耗，其环境影响便已确定，并在整个建筑物的寿命期间成为其组成部分。 并且解决方案逐渐出现，这些解决方案提供的减排潜力是跨领域的，需要不同行业间的合作才能实施。解决方案被呈现为一系列选项菜单，可以单独使用或组合使用以应对城市中嵌入碳的复杂格局。需要注意的是，并不存在万能解决方案或优先级顺序，所列出的解决方案并不涵盖所有可能必要的行动范围。 解决方案被呈现为一个可单独或组合使用的选项菜单，以应对城市中嵌入碳的景观。 这篇论文建议城市通过跨阶段应对嵌入碳挑战来减少嵌入碳，这需要多样化的干预点和变革的所有者来产生积极影响。这基于公共与私营部门的合作，并针对当地的具体情况进行定制化解决方案，包括促进当地公平和韧性方面的考虑。 识别到的挑战是在本白皮书的研究过程中通过利益相关方参与过程汇总而成的，该过程包括访谈以及多方协作的练习和讨论，涵盖了来自不同行业和公共部门视角的广泛代表。进一步分析实体碳的各个阶段揭示了这些挑战。 2城市面临的现有挑战 在实现建筑环境的去碳化和创建更清洁的建筑业过程中，城市和私营企业面临多种挑战，这些挑战阻碍了低 embodied 碳实践的快速采纳。 2.1 监管和政策约束 政策和法规可以成为大幅度减少城市中嵌入碳的有效工具，并向市场传达广泛采用更可持续实践的必要性。设计和施工阶段存在诸多问题，包括过时的建筑规范、冗长的审批流程以及缺乏针对性的要求，这些过程未能及时应对减少嵌入碳的紧迫性和衡量进展的需求。 低碳施工方法应被采用，但未充分讨论低碳采购方法的必要性。 –冗长漫长的审批和许可过程：可持续建筑项目复杂 的审批和许可程序导致实施延迟并增加项目成本。 - 缺乏标准化的具体碳缺乏标准化的方法指标：在整个建筑生命周期内衡量和报告嵌入碳有助于在评估和比较可持续建筑实践时消除不一致性。 全市范围的方法 - 缺乏全市范围的循环性方法有必要并且通过综合的城市策略和政策来促进循环经济和现有建筑、结构及材料的适应性再利用，创建激励机制。 – 只有部分建筑构件的跟踪：缺乏对整个建筑及其所用全部材料的充分追踪和评估，而是专注于特定构件而非整体视角，这使得全面了解建筑全生命周期内的嵌入碳变得更加困难。 政策和监管可以成为大幅减少城市中嵌入碳的有效工具，并向市场传达广泛采用更可持续实践的必要性。 规范和许可要求 - 频繁的装修无碳建筑经历高减少目标：在它们的使用寿命期间降低内部翻新的频率，而不具体针对翻新过程中的 embodied carbon 减少设定目标。 - 缺乏低具体碳电流建筑规范中的要求: 建筑规范往往缺乏明确的要求 2.2 生态系统挑战 创建城市内的全面且互联互通的低碳生态系统面临挑战。碎片化的做法和利益相关方之间不足的合作阻碍了进展，尤其是在应对排放影响和开发可持续的价值链、基础设施和能源解决方案方面。孤立的举措、教育和意识不足以及基础设施缺口阻碍了在建筑环境、能源、交通和废物管理领域及其所处的生命周期阶段（即原材料制造、建设、维护和报废）之间的无缝整合。 排放 ， 是地球上最广泛使用的物质， 仅次于水。5 - 物流和运输对环境的影响以及货运 ： 建材供应链有显著的碳足迹。 基础设施和能源 - 缺乏电力基础设施和能源电动汽车短缺系统对接：基础设施及电动和/或零排放施工设备。充电周期与施工时间及工人轮班不兼容。 排放影响 - 主要材料的排放 ， 大量排放特别是水泥：源于关键材料（如水泥、钢铁）的生产，这些材料对于建筑至关重要。例如，水泥约占全球温室气体（GHG）排放的近8%。 – 现代化能源供应链：对电网现代化和建设用可再生能源的投资不足。 2.3 创新的障碍 多样化的能力、机会和资源配置挑战阻碍了创新解决方案的广泛应用。这些挑战包括劳动力在适应新技术方面存在限制、材料意识和投资有限影响创新的采纳，以及获取关键的激励措施和设备受限。采用新的方法推动清洁建筑业的发展将加快技术扩散的速度。 劳工工会在倡导工人权益和福利方面发挥着至关重要的作用，他们参与和支持脱碳过程中的工人是必不可少的。 清洁建筑业的不断发展性质带来了确保工人具备必要技能以实施可持续实践和创新技术的挑战。 材料意识和可用性 –有 价值链的透明度：缺乏足够的意识、不足的激励措施和有限的资源来促进环境产品声明（EPDs）的使用，这对于采购低碳材料和做出知情且可持续的采购决策至关重要