在建筑项目全生命周期一直存在着碳排放，建筑全生命周期的碳排放是建筑物在与其有关的建材生产及运输、建造阶段、运行阶段、以及拆除阶段产生的温室气体排放的总和（以二氧化碳当量表示）。称之为「隐含碳」和「运营碳」。

「运营碳」是运营建筑物消耗能源而排放的碳，包括直接或间接用于供暖、供电的化石燃料燃烧所产生的碳排放。

「隐含碳」是建筑物整个生命周期中与材料和施工过程相关的碳，包括建筑材料制造、运输、安装、维护和处置过程中产生的含碳的温室气体排放。也就是《2022中国建筑能耗与碳排放研究报告》中提到的占比更高的（28.2%）建材生产阶段的碳。

▲  建筑项目全生命周期

从上图中，建材生产为A1~A3阶段；施工过程为A4~A5阶段；运营和维护为B1~B5阶段；拆除和处置为C1~C4阶段。

用公式来表示：

建筑物的隐含碳 = 建材生产（A1~A3）+ 建设过程（A4~A5）+ 使用（B1~B5）+ 拆除和处置（C1~C4）

建筑物的运营碳 = 运营（B6~B7）

▲  隐含碳、运营碳的产生阶段

降低运营碳，从设计角度来说，可以用高效的机械设备，采用光伏等可再生能源，使用可回收的雨水，采用节能性能更好的围护墙体，去减少运营中产生的碳排放。

在国内，政府颁布了非常多的一些节能法案，不断提高我们的节能标准，所以让我们的运营过程中的碳排放正在逐渐的降低。

幕墙降低运营碳的方式：

• 优异的保温隔热性能的维护结构；

• 外立面遮阳；

• 超低能耗外窗、超低能耗玻璃幕墙；

• 采用BIPV，建筑立面、屋面设置光伏板，选用高效光伏发电组件，可提供电量。

  
  

建筑降低运营碳的方式：

• 热水系统采用空气源热泵；

• 项目功能房间照明灯具均采用LED灯具等节能型灯具，采用智能照明控制系统；

• 自然通风；

• 天然采光；

• 屋顶绿化；

• 智能化管理系统。

隐含碳不同于运营碳，运营碳排放来自建筑建成后运营中的化石能源消耗，例如建筑物的加热、冷却、通风、照明和电源插头负载所需的电力和天然气等。运营碳排放可以随着建筑节能改造及可再生能源的使用而减少，而隐含碳伴随建筑的建造完成，就已经锁定了。

在联合国环境规划署《2022年全球建筑建造业现状报告》中提到：尽管隐含碳对全球温室气体排放有重大贡献，但在减少建筑排放的战略中，隐含碳一直未得到充分解决。大多数建筑规范和法规都涉及降低运营碳，如照明、或冷却室内环境所需的能源，但通常不要求计算隐含碳，即材料的提取、制造、施工、维护和废弃处置过程中的排放，随着市政电网走向电气化，建筑运营变的越来越高效，而材料中隐含碳并没有特别好的被降低或者是被人去重视。

建筑中，主体结构的隐含碳占比最大，也是隐含碳减排的重点。幕墙的隐含碳排放，大约占整个建筑生产建造阶段的10%~20%。幕墙的隐含碳关键在于材料的选择，应在设计早期进行碳评估，并确定幕墙的系统。

幕墙材料都有「隐含碳」，玻璃、铝型材，从矿山采挖到工厂加工，再到施工现场安装过程，后期建筑的使用及维护更新，最后到建筑生命周期结束的拆除都会产生碳排放。

▲  贯穿全生命周期的隐含碳来源

国内幕墙的材料基本以铝型材、钢材为主，尤其铝型材在整个的幕墙里面占了比较大的一部分，铝型材在生产过程中会消耗大量的能源，铝型材基本是通过电解铝方式生产，而国内80%以上的电厂用的是火电，从而导致在生产型材过程中消耗大量的能源，产生大量碳排放。

国内在2019年颁布《GBT51366-2019建筑碳排放计算标准》中提及「碳排放因子」，生产1吨的电解铝会产生2万多公斤的二氧化碳排放量，所以铝板铝型材的碳排放量非常高。

相比较，钢材的碳排放会低很多，玻璃的碳排放又比钢材的碳排放低一些。

▲  建材碳排放因子

根据目前第三方建材碳足迹数据库中的一些相关数据，不难看出，铝及铝制品的碳排放是钢材的10倍，铝板与石材碳排放差距也是巨大，石材属于低碳材料，铝材及铝板属于高碳材料。陶板、玻璃、UHPC、GRC的碳排放量在金属、石材之间。

▲ 幕墙门窗常用建筑材料的碳排放因子

因此，可以总结出，建筑材料的碳排放因子与材料的用量决定了碳排放的多少。因而选择碳排放因子小的材料是设计师的考量，而改善生产工艺，降低建材的碳排放因子则是建材生产商的关注点。

在建筑材料中，木材是一个非常低碳环保的材料，木材结构的碳排放量非常低，重型木结构建筑是目前市场上热门的可持续产品，这些木材经过胶合，用于打造大型结构梁，重型木材建筑物有明显的减碳优势。

▲ 荷兰SuperHub Meerstad Market项目

木材也可以作为幕墙体系的龙骨或者装饰材料，可以大大的帮助建筑外立面减少碳的排放。

▲ 木龙骨幕墙

那么，如何计算建筑幕墙「隐含碳」排放？

按照国内的建筑碳排放计算的标准《GBT51366-2019建筑碳排放计算标准》，我们在幕墙设计阶段计算幕墙的碳排放量，需考虑：建材生产阶段碳排放，建材运输阶段碳排放、以及拆除阶段的碳排放。

▲  建筑生产阶段碳排放计算

▲ 建筑运输阶段碳排放计算

以一栋办公楼为例，在设计初期就要考虑建筑幕墙全生命周期的隐含碳计算。幕墙可能会有石材幕墙、玻璃幕墙、金属板幕墙等多个系统，再分别计算每一个幕墙系统的碳排放。

如石材幕墙系统，每平方米幕墙材料用量分别是多少？根据“建材数量 X 该建材碳排系数”，分别计算石材占了多少碳排放？钢龙骨占了多少碳排放？岩棉占了多少碳排放？把一座建筑的碳排放逐点拆分，看某一个幕墙体系的碳排放。

在幕墙方案设计时，需要将不同幕墙系统的碳排放对比，如对玻璃幕墙系统，分别对单元式幕墙、框架式进行分析。如果做单元式幕墙，会含有多少的铝合金的成分，会有多少的岩棉，会有多少的玻璃，最后把生产建造过程中的碳排放计算出来。如果是采用框架式幕墙，幕墙则会有多少的碳排放。

行业人员这里应该能够看出，单元幕墙的铝型材含量高，它的碳排放会比较多。如果采用框架式的幕墙体系，他的碳排放会相对比较小。

所以建筑幕墙的碳排放需要采用全生命周期和系统思考方法，思考隐含碳加上运营碳，整栋建筑幕墙碳排放降低还是增加。如低K值节能幕墙，更低的K值可以在运营阶段减少运营碳，但是铝合金型材的材料使用量加大会带来隐含碳增加，那么对于整个建筑的碳排放来说，需要综合考虑在降低K值的过程中，如果避免隐含碳的提高，综合判断建筑的运营碳和隐含碳。

▲ 近零碳建筑（中建滨湖设计总部）