政策解决方案

低碳建筑材料

消除了碳
建筑物

体现 - 碳排放源于建筑供应链顶部的活动,如原材料的采矿和运输和制造设施的运作。尽管如此,在整个设计和施工过程中提供减少这些排放的机会。

由于在建筑物寿命周期开始实现所体现的碳的影响,因此开发用于建筑施工的低碳材料至关重要。当与材料优化工程和建筑物和材料抢购等低碳建筑设计策略配对时,可以进一步放大这些低碳材料的效果。

市场挑战

  1. 可操作的数据

    目前可用于体内碳评估的数据质量参差不齐。这些数据通常是来自国家生命周期评估(LCA)数据库,这往往是通用的(国家)的平均值和在美国很少更新环境数据也可以来自环保产品声明(环保署),可由制造商在特定于产品或行业平均水平的报告。在某些产品类别中,供应商报告了产品数据,而在其他行业中,只存在行业平均数据。没有标准化的指标来评估体内碳,决策者很难设定适当的限制或目标。标准和评估方法的统一需要一系列行业组织(包括绿色建筑项目、政府和行业)之间的合作,这往往具有挑战性。简而言之,建筑行业的隐含碳数据必须在覆盖范围和质量上有所提高,才能更具可操作性。

  2. 规定的标准

    高度编纂的保护生活和安全,建筑业可以缓慢变化,使创新和新方法变得困难。建筑码往往是规范性的而不是基于性能。这意味着代码通常会限制推出可以支持体现的碳减少的新技术。例如,交叉层压木材(CLT)是一种有前途的低碳木材替代混凝土和钢,但建筑规范通常限制了CLT建筑的高度,这限制了如何使用它的使用。

技术创新示例

技术阶段
研究和开发
验证和早期部署
大规模部署
研发
验证
规模

生物基材料或生物源材料来源于植物或动物来源,在建筑中有很长的使用历史。其中包括工程木制品、工程竹、大麻混凝土块和其他植物源材料。这些材料通常只需要适度的加工能量就能制造出有效的建筑材料。因此,它们往往具有非常低的含碳量——通常比诸如钢铁和水泥等高度加工的材料低一个数量级。

生物基材料也通过吸收二氧化碳来增长2从大气层和使用碳来构建纤维素,其中大多数生物材料的重量为大气碳。这一体现碳在建筑物内存在其50岁的寿命中,持续时间仍然是持续时间的大气,使这些建筑物往往具有净碳效益。

生物基材料
钉层压木材是一种工程木制品,一种生物基材料,可以显著降低建筑的体内碳含量。(资料来源:Thinkwood, thinkwood.com)
研发
验证
规模

钢铁生产负责全球温室气体排放量的约5%。这些排放中的大部分来自化石燃料,用于通过碳水降低将铁矿石转换为钢,特别是在高炉中。现有的清洁生产技术包括使用天然气,熔融氧化物电解,CO直接减少钢铁到钢铁2收集和储存,在一些炼钢应用中使用电弧炉进行钢铁回收,以及在炼钢过程中用低温室气体原料替代煤炭。

目前,这些技术中的许多都不能与现有的初级钢生产工艺在成本上具有竞争力。工业设施的库存周转缓慢也对低碳生产方式的迅速普及提出了挑战。使用低碳电力或低温室气体氢(而不是天然气)将氧化铁还原为钢铁,是一项潜在的革命性技术,可以进一步大幅减少钢铁行业的排放。

Low-GHG钢
提出了减少现有炼钢工艺排放的两种工艺整合(PI)途径:用生物质替代煤炭和二氧化碳捕获与回收。
研发
验证
规模

水泥生产约占全球温室气体排放的7%,其中约40%来自所使用的能源,60%来自所使用的一氧化碳2由石灰石加热产生的化学物质。

水泥和混凝土中大量排放的机会包括有限公司2收集和储存,开发低排放的水泥/混凝土替代品,回收使用寿命结束的混凝土,开发消耗一氧化碳的工艺和材料2(而不是生产)在水泥或水泥替代生产,从而使排放负水泥生产。

低/负温室气体
水泥生产会释放大量的二氧化碳,但是正在开发的新工艺和材料可能会消耗比水泥生命周期产生的更多的二氧化碳。
研发
验证
规模

模块化或非现场施工是设计、工程和生产建筑组件的过程,远离施工现场。例如,嵌板或模块化组件可用于结构、外壳或内部隔断应用。与传统的现场施工相比,这种类型的施工具有显著的优势,包括:1)显著更快的现场施工时间;2)高性能,更严格的公差结构;3)降低总成本;4)减少工地和整体浪费。虽然这些类型的建筑只占今天全部新建筑的一小部分(< 5%),但我们预计,随着技术的改进,随着建筑商能够实现与现代工业实践和供应链改进相关的成本效益,这一比例将会增长。

模块化/非现场建设
集装箱城II于2002年在伦敦东部由标准集装箱建成,以低成本提供灵活的住宿和工作空间。安装过程只花了8天。

低碳建筑材料政策建议