*本文作者Mike Hayes,首发于《欧洲建筑》杂志

建筑净零梦想能实现吗?

我们是否有可能在没有碳排放的情况下交付建设项目?答案是否定的,而且很可能永远不会。

考虑到全球各地雄心勃勃的排放目标,这对建筑业意味着什么?

例如,在 2021 年,欧盟通过制定新的气候法创造了历史,并将到 2050 年实现净零排放作为具有约束力的目标。

自 COP21 和《巴黎协定》至少七年以来,人们已经清楚地认识到需要进行彻底的变革,而建筑行业尤其如此。

世界绿色建筑委员会推进净零计划主任维多利亚伯罗斯(Victoria Burrows)表示,“作为一个行业,我们将对排放负责;我们无法完全消除它们——除非我们停止建设”。

我们能做的是显著减少施工过程中产生的隐含碳的排放量。

为实现这一目标,Burrows 认为“我们最需要的莫过于彻底改变我们建造、设计和运营建筑物的方式。”

为什么减少隐含碳是关键 

Burrows说,“解决隐含碳排放的首要原则是首先防止它们……从原料、材料的提取过程、运输、施工阶段本身——直到建筑完工后的一切。”

Burrows 补充道:“我们可以通过翻新最大限度地再利用现有建筑物,从而避免大量排放。”

“但是当我们确实选择建造一座新建筑时,通过优化设计技术(例如场外模块化结构)确保我们正在减少隐含碳及其它影响……”

“但也要考虑建筑工地,包括流程、电气化或减少现场化石燃料的使用。还通过低碳材料选择优化建筑本身的材料选择。”

直到最近,这些低碳材料还不容易以能够对行业产生重大影响的规模获得应用。

再加上使用这些新开发的材料和新开发的制造工艺的高成本,很难看出它们如何真正对整体建筑排放产生影响。

低碳建材

然而,这种变化似乎正在到来——并且以新的低碳水泥技术的形式出现。

鉴于水泥是世界上质量最大的制成品,并且占全球碳排放量的 7% 以上,这可能是个好消息。

最近,许多公司宣布在水泥技术方面取得突破,有望显著减少碳排放。

Ecocem 表示,其名为 ACT 的新技术可以制造出具有成本竞争力和全球可扩展性的解决方案,该解决方案可以在现有水泥厂内生产,“无需大量额外投资或修改”。

大规模生产“绿色”建筑材料 

Ecocem 董事总经理 Donal O'Riain 表示,“ACT 的到来正值关键时刻,将迅速加快我们实现零碳水泥的进程。”

ACT 的发布恰逢 Ecocem 委托编写的一份新报告,该报告表明,如果没有行业合作和快速部署新的可扩展解决方案,到 2030 年实现减排 50% 的目标是不可能的。

与此同时,Ecocem 目前的解决方案正在法国大巴黎快车的试点现场使用,这是欧洲最大的交通项目之一,该项目已交付 50,000 吨超低碳水泥 GGBS 用于隧道建设。

新材料预计可减少约 34.5 吨碳排放。

同样,芬兰材料公司 Betolar 推出了一种解决水泥“问题”的低碳解决方案,称为 Geoprime,并承诺提供“安全且经济上可行的低碳解决方案建筑材料”。

水泥问题

与 Ecocem 产品非常相似,Betolar 的解决方案承诺将对标准水泥制造的干扰降到最低。

Betolar 欧洲、中东和非洲地区负责人 Janne Rauramo 解释说:“我们与客户一起制定路线图,然后根据客户的配方和他们正在研究的应用进行实验室规模的测试。”

“之后,我们进行工业规模的试点和概念验证……以证明该解决方案在他们的工厂中确实有效,无需对生产过程进行任何更改。

Rauramo 补充道,“当我们谈论客户的配方时,我们使用他们现有的混合设计作为我们研发工作的起点,然后查看我们可以使用的本地可用工业副产品或副产品,然后创建使用我们的化学品进行配方激活并获得最终产品所需的质量。”

最终,与标准水泥相比,Geoprime 承诺最多可减少 80% 的碳足迹。

现在正在开发的技术似乎可以确保低碳水泥和水泥替代品的可扩展性,同时最大限度地减少对当前流程的干扰,这些技术有可能改变建筑业的排放前景。

建筑的循环性

欧盟制定了 2030 年气候和能源框架,目标是将温室气体排放量减少 40%。

考虑到这一点,建筑行业参与者正在为更严格的排放法规做好准备。但许多人可以看到领先于监管、采用更可持续的建筑方法对地球和企业的潜在好处。

奥地利承包商 Strabag 最近在德国不来梅的圆形建筑和技术中心破土动工。

建筑净零梦想能实现吗?
Strabag 在德国不来梅提出的圆形建筑设施的印象。(图片来源:Strabag)

该公司表示,它将循环建设置于其可持续发展战略的核心,新设施将用作保护资源和避免碳排放的试验台。

该中心将采用可持续的建筑方法建造,主要使用木材和再生混凝土等气候友好型建筑材料。

Strabag 说,该中心将以能源自给自足和气候中和的能力运行,由光伏发电产生的电力和来自热泵的热量与地面地热能相结合。

施工中的环境最佳实践 

随着建筑公司开始看到使用“绿色”方法(包括场外施工和数字技术)的好处,我们开始看到最佳实践的加速发展和随后的排放减少。

行业机构认识到,示范项目和企业将开始从其更高的“绿色”形象中获益。

三菱电机零碳设计经理克里斯纽曼认为,实现净零碳排放是绝对可行的,并且看到整个欧洲的建筑行业正在取得进展。

他说:“BREEAM 等评估方法为泛欧建筑环境提供了可持续性标准。”

“绿色建筑委员会最佳实践指南在各国共享,碳风险房地产监测 (CRREM) 是一项欧洲范围的碳减排战略。”

“除了这个泛区域指南,每个国家也在处理自己的优先事项——这些优先事项在整个非洲大陆各不相同,具体取决于该地区的独特因素。”

“例如,西班牙立法规定公共场所的温度不得低于 27°C,以限制碳排放和能源消耗;法国已将隐含碳的影响纳入其 PEP 生态护照;斯堪的纳维亚半岛几乎所有城市都在使用区域供热网络。”

抵消碳排放

然而,在某些时候,我们达到了目前减排能力的极限。当我们达到这一点时,我们所能做的就是抵消我们继续排放的碳。

碳抵消一直受到批评者的贬低,他们说这只是一个在看似实现可持续发展目标的同时继续“一切照旧”的机会。

Victoria Burrows 有不同的看法。她说,“我们认为抵消是[向净零]过渡的一个重要且重要的部分。”

“我们相信,如果以正确的方式应用,补偿可以对该行业产生积极影响。

“所以,在你实现最大可能的减排后,你应该补偿残余排放。”

一个新的欧洲“无化石”建筑试验台

瑞典斯德哥尔摩市中心的一个区域将使用沃尔沃建筑设备公司 (Volvo CE) 的电气设备,因为随着城市改造工作的开始,该区域将成为无排放建筑设备的试验台。

项目合同规定尽可能进行无化石运营,包括往返施工现场的运输。

还要求至少有一台在现场工作的大型挖掘机应该是电动的——沃尔沃建筑设备公司提供了新的 23 吨 EC230 电动挖掘机,以及移动调峰动力装置。

EC230 将在项目的第一阶段帮助挖掘 75,000 吨岩石和 96,000 吨土壤,预计工作时间为 2,700 小时。

建筑净零梦想能实现吗?
瑞典现场的 EC230 电动挖掘机。(图片来源:沃尔沃)

作为瑞典最大的无化石工地,它将减少约 2,012 吨二氧化碳排放量,相当于 35 辆卡车在一年内每天行驶约 8 小时。沃尔沃建筑设备公司正在与斯德哥尔摩市、建筑公司 Skanska、沃尔沃建筑设备公司经销商 Swecon 和其他合作伙伴合作开展该项目。

工程将于 2033 年完工,届时将提供 3,000 套新住宅和 14,000 个工作场所。除了电动挖掘机,所有其他机器都将在 HVO 上运行。

拟建世界首个净零物流设施

投资公司 Nordic Real Estate Partners (NREP) 透露了在瑞典 Bålsta 建造世界上第一个净零物流设施的计划。

根据 NREP 的说法,该建筑将在其生命周期内实现 100% 的碳中和,包括运营碳和隐含碳,而无需碳抵消。

该公司表示,将通过多种方式实现这一目标,包括在结构和外墙中使用交叉层压木材,以及在生产过程中吸收比其排放的二氧化碳更多的有机绝缘材料。该设施的地基将使用绿色水泥,承诺比标准水泥减少 30%。

建筑净零梦想能实现吗?
拟建的瑞典 Bålsta NREP 物流设施的印象图。(图片来源:NREP)

最终,该设施的生命周期碳排放量将通过拆卸设计原则减少到净零,并结合其生物材料的再利用,包括木结构。

从运营的角度来看,该建筑将使用 100% 的可再生绿色电力,NREP 表示它甚至有可能成为“能源正能量”,使用太阳能、热泵和电池存储解决方案,可以将多余的能源送回电网。

NREP 首席执行官克劳斯·马蒂森 (Claus Mathisen) 表示:“我们与行业领先的创新者合作,突破新的界限,实现世界上最环保的物流发展。

“利用最先进的可用产品,该项目将成为新兴解决方案的试验台,在碳中和房地产领域创造……商业上可行的范例。”

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