交汇点讯 每吨钢筋有多少碳排放？在建筑物生产、运输、建造、运行和拆除等全生命周期里留下哪些“碳足迹”？在越来越重视城乡建设绿色低碳发展的当下，建筑碳排放计算得到社会各界广泛关注。3月25日上午，“东禾建筑碳排放计算分析软件2.0版”正式对外发布。这是继去年8月份首次发布全国第一款轻量化建筑碳排放计算分析专用软件——“东禾建筑碳排放计算分析软件1.0版”后，东南大学与中建集团等业内龙头企业合作，对该软件做了重大功能升级。
数据安全性高、可追溯性强、计算精细度高、可对接行业通用BIM模型、可自动生成评估报告……记者了解到，此次发布的2.0版本软件不仅适用多建筑类型、多气候区域，也可根据不同阶段，提供估算、精算等不同颗粒度的碳排放计算结果，有效支撑工程咨询、设计、施工、房地产开发与经营等不同类型用户的建筑碳排放动态核算与碳减排智能决策。
建筑业碳排放量占比巨大，“双碳”工作刻不容缓
据统计，建筑行业的二氧化碳排放量约占社会总排放量一半，是节能减排的重点对象，而准确计算每一个建筑物的碳排放是实现我国建筑业“碳达峰”“碳中和”的基础性、先导性工作。党中央、国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中明确指示要“实施过程建设全过程绿色建造”、“加快推进超低能耗、近零能耗、低碳建筑规模化发展”。
东南大学副校长、东南大学智慧建造与运维国家地方联合工程研究中心主任吴刚介绍，国内绿色低碳建筑方面的软件尚处于起步阶段，尽管建筑节能、绿建分析相关的软件逐渐增多，也有个别国产软件将建筑碳排放计算作为一个模块，但是这些建筑碳排放计算相关的国产软件基本上都要基于国外电脑端建模软件的二次开发，存在被“卡脖子”的风险。此外，这些软件的安装包和基础性建模软件通常就超过1个G，使用门槛很高，也往往仅针对运营一个阶段，覆盖周期短，分析功能比较弱。因此，开发拥有我国自主知识产权的轻量化建筑碳排放计算分析软件具有显著的紧迫性和开创性。
对此，东南大学依托智慧建造与运维国家地方联合工程研究中心，整合校内土木工程、建筑学、计算机科学与技术等多个优势学科，并以其新型研发机构江苏东印智慧工程技术研究院为软件研发载体，于2021年8月推出了全国第一款具有完全自主知识产权、轻量化的建筑碳排放计算分析软件，即“东禾建筑碳排放计算分析软件1.0版”，受到社会各界普遍的好评和广泛的应用，并通过中国质量认证中心（CQC）认证。
2021年12月，东南大学与“全球最大250 家工程承包商”排名第1位的中建集团签订战略合作协议，开启了低碳建造等领域的全面产学研合作，同时与其下属子企业中建生态环境集团有限公司共建“东南大学-中建生态环境低碳建造先进技术联合研发中心”，共同推动东禾建筑碳排放系列软件的研发。经过长期联合开发、测试后，东南大学与中建集团重磅推出“东禾建筑碳排放计算分析软件2.0版”。
突破三大技术难点，碳排放因子库容量提升
从“建造大国”向“建造强国”迈进，中国工程建造一次次带给世界惊喜，然而部分建设方式仍比较粗放。“在建造过程中，我们使用了很多资源和能源，同时也产生很多废弃物，而这些如果全部变成碳排放的话，减碳难度较大。”东南大学土木工程学院副院长李德智解释，从建筑立项、设计，到施工、运维，再到拆除，这一过程中需要大量数据支撑。“建筑全生命周期比较长，其中涉及很多活动，而我们需要做的就是确定每一个环节的工作量和碳排放量。就像计算工程造价一样，建筑碳排放也需要计算其单位碳排放，从而列出碳排放清单。而将能源与材料消耗量与二氧化碳排放相对应的系数，我们称之为‘碳排放因子’。”
“相较于1.0版，此次发布的2.0版将碳排放因子库的容量提升一个数量级，并对软件架构和建筑碳排放计算分析功能进行了重大提升。”吴刚告诉记者，2.0版着力突破了三大技术难点，一是在计算分析流程中引入区块链技术，提升数据安全性、可靠性，实现评估自动执行和全程可溯源；二是采用准稳态模拟思路计算建筑运行能耗和相应的碳排放，可以通过选取较长的时间步长的方法来减小稳态计算方法可能导致的误差，从而保证计算结果的正确性和精细度；三是将BIM技术引入计算分析过程中，并通过网页端进行集成，实现了BIM模型数据的快速解析和模型轻量化快速加载，使得碳排放计算分析结果可循可视。
“由于使用了区块链技术，数据可溯源，因此不论是政府监管还是用户进行交易，都可以得到有效保障，用户也更为放心。”李德智说，设计院、施工单位、咨询企业等用户在使用软件时，不需要提前安装庞大、复杂的建筑、结构、机电等建模软件，可以直接按照给定模板录入建筑及其全生命基本信息，包括建材生产和运输、建造、运行、拆除等阶段的能源消耗、资源消耗和废弃物排放信息。由于集成了BIM解析与独立开发的运行能耗计算模型，该软件还可以导入建设项目的BIM模型，实现碳排放计算的一体化。
应用前景广泛，未来还将吸纳人工智能算法
今年4月1日起，国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021将正式生效，明确要求“建设项目可行性研究报告、建设方案和初步设计文件应包含建筑碳排放分析报告”。随着“东禾建筑碳排放计算分析软件2.0版”的正式上线并部署在“东大建造云”平台和中国建筑集团相关云平台上，它将为建筑业全产业链从业人员提供便捷、精准的建筑全生命周期碳排放计算和分析工具，为我国建筑业的转型升级和高质量发展做出贡献，助力我国“碳达峰、碳中和”目标如期实现。
“这个软件的设计初衷是想为从业者提供一个工具，通过输入相应参数，从而快速编辑计算出建筑碳排放。同时，也能够给用户一个直观反馈，即碳排放超标时，如何进行调整才能科学合理地减碳。”李德智表示，团队还提出“建筑碳医生”的概念，正如人在生病后需要抽血化验一样，建筑想要减碳也需要大量数据指标支撑，进而与标准值相比较，从而根据降碳目标进行调整。“未来，我们还想在此软件基础上加上人工智能算法，将知识和先前积累的经验进行迁移，从而方便那些专业性不是特别强、技术能力不是特别高的用户使用，进一步拓展应用。”
【如何访问】
可以登录“东大建造云”（https://www.seuicc.com），通过入口在线使用“东禾建筑碳排放计算分析软件2.0”
通讯员唐瑭
新华日报·交汇点记者 谢诗涵
编辑：王甜
2022-3-25【交汇点】