全球范围的全寿命碳评估 ： 一个案例研究

全球范围的全寿命碳评估：一个案例研究 目录 16 44 48 附录A：零的概要说明50 附录B：术语表和组织缩写52 54 前言 建筑环境正处于关键时刻。它占全球与能源相关的二氧化碳排放量的37%，而且这些排放量仍在上升。迫切需要我们作为一个社会、企业和政府团结在一起，到2030年将建筑环境的排放量减半，到2050年达到净零排放。 通过建筑环境市场转型行动议程，我们已经确定了完成这项任务必须优先考虑的关键集体行动。这包括在市场转型的三个关键杠杆上采取行动，包括关注每个建筑项目中的全寿命碳（WLC）排放，将碳与成本一起用于决策，并根据量化的碳信息改变供需关系。 本文概述的努力对第一个市场转型行动议程杠杆背后的行业联盟做出了重大贡献，即在每个项目中进行终身碳评估 （WLCA）并共享相关数据。我们赞扬Arp在COP26上承诺在其所有项目上进行WLCA，指导整个行业更积极地参与这一关键杠杆。 Arp的案例研究反映了这一事业的复杂性，使我们能够从他们的挑战、发现和成就中识别和嵌入经验教训。协调的WLCA需要成为全球每个建筑项目的新常态，否则我们将无法实现脱碳目标。Arp展示了当今行业层面的需求，并展示了我们旨在通过共享市场转型行动议程解锁的领导行动类型，该议程与来自建筑环境价值链中100多个组织的250多名代表共同开发。 我相信你会发现这个案例研究有助于改变你的业务。 彼得·巴克 总裁兼首席执行官 促进可持续发展世界商业理事会 1 2020 2021 2022 2023-26 我们将减少企业排放，到2030年实现净零 我们将对所有新建和改造的建筑项目进行全生命周期碳评估 我们将与联合国2030年突破性成 果保持一致：所有新的和翻新的建筑物在运行中 的净零和40%的碳减排 全球三年转型雄心，使整个生活碳 所有建筑项目的评估(WLCA)业务照常 图1.Arup碳承诺的时间表 2 Introduction 气候变化的后果给我们带来了沉重的压力。从极端天气事件导致世界各地数百万人的日常生活更加混乱，到联合国气候科学家的高度警告，很明显，全球社会还没有接近我们技术进步造成的全球变暖的影响。气候科学家很清楚，历史上人类在大气中产生的温室气体（GHG）造成了我们目前的状况。我们现在所做的事情决定了我们的未来。 《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）确定了当前和未来温室气体排放量的大幅减少，这对于避免更多的全球变暖及其对世界维持生命的生态系统稳定性的不利影响是必要的。在巴黎 协议的目标是到2050年将全球变暖限制在工业化前的1.5ºC。其背后的计划在很大程度上依赖于尽快转变为不再向大气中释放新温室气体（GHGs）的经济。这通常被称为净零碳经济，因为碳排放是最普遍的GHGs。 作为一家致力于建筑环境可持续发展的专业服务公司，Arup做出了两项关键承诺，以减少其影响或控制下的排放：一项与我们的业务运营相关-到2030年实现净零，另一项与我们设计和咨询工作的成果相关。 由于Arp提供专业服务，在建筑物的整个生命周期中导致大量的建筑材料和能源使用，凭借我们向客户提供的建议和我们的业务规模，我们对未来全球排放的影响力远远超出了我们商业实体的碳足迹。我们想知道与我们的工作成果相关的影响的规模，然后尽我们所能减少它。客户问我们如何减少他们的资产组合和新项目的碳排放。我们的目标是能够对未来的客户施加最大可能的影响，使他们的资产产生碳排放，因为监管和政策的需求越来越大。我们也知道我们。 should能够更好地理解碳在我们的设计中被埋在哪里，我们很快就面临着古老格言的真相：“你不能管理你没有测量的东西。” 2021年11月，在格拉斯哥举行的COP26上，Arup承诺对其所有新建和改造的建筑项目进行全生命周期碳评估 ，并在2022年澄清，评估将使我们的设计雄心与联合国2030年突破性成果保持一致。 在这样做的过程中，我们加入了整个行业的努力，动员了我们全球建筑设计组合的规模作为我们研究的样本池 。我们研究的潜在期望是，在Arup的建筑组合中整理更多数据将带来更深入的见解，有助于改变设计实践。 在过去的十年中，建筑-工程-建筑（AEC）行业一直在努力创建测量方法，制定标准并收集参考数据以执行碳评估，其中考虑了开发生命周期中的预期排放量-这被称为全寿命碳评估（WLCA）。 许多非营利组织一直在尝试从小型地理区域或某些行业或特定学科的专业实践社区中收集设计和施工团队的建筑生命周期数据。行业中的许多其他人也在对给定的项目进行生命周期评估，但是没有全球标准或数据结构来进行比较 。 3 我们与寻求激励整个价值链的组织和活动合作，以标准化解决方案，创建工具和方法，加速建筑环境脱碳，并减少整个行业的数据摩擦。世界可持续发展工商理事会的市场转型计划，开放数据研究所的净零数据框架和世界绿色建筑理事会的“推进净零”计划等全球倡议都在我们共同的全球挑战中促进了共享，透明度和深度合作。 Inthisspirit,thiscasestudydetailstheactivitieswehavecarriedoutsincemakingourWLCAcommitment,thechallengeswefaced,andtherelevantlessonswelearned.Theserelatedtoasystemictransformationin: –数据和数字架构 –全球协调 –数据质量 我们仍在一如既往地嵌入整个生命碳评估，为所有项目的设计选择提供信息。随着气候行动的关键十年，我们在Arp拥有数百万平方米的建筑面积，预计将于2030年开放。作为一个公司和更广泛的运动的一部分，我们不能推迟采用WLCA作为碳性能的指标。 在过去两年中，有超过1,000个项目贡献了碳排放数据，我们选择分享我们的挑战，成功和经验教训，作为与建筑环境行业志同道合的利益相关者进行持续对话的贡献。我们提供我们的发现作为一家尝试的公司 这是一项全球任务，希望他们将帮助全球AEC社区应对快速创建和采用全球快速脱碳所需的可比数据集的挑战。 ErinMcConahey Arup研究员，Arup终身碳倡议主任2024年2月 图2.Arup的全寿命碳倡议自动化车间，伦敦，2023年10月 4 执行摘要 本文档说明了Arup的全寿命碳（WLC）计划的案例研究，该计划于2021年11月在COP26上启动。它提供了一份为期两年的状态报告，说明了我们从所有建筑设计组合中收集全寿命碳评估（WLCA）的承诺。它由Arup撰写，涉及我们自己的活动。 目标是与行业同行分享进展、挑战和经验教训，特别是关于其创建数字WLCA数据收集和可视化平台(Zero)的经验。该案例研究描述了创建和使用Zero来捕获WLCA数据所采取的步骤，该工作是Arup于2023年签约在30个国家的800多栋建筑中进行的。 该案例研究为背景提供了一个简短的背景，说明如果要实现联合国实现净零碳经济的轨迹，迫切需要对建筑环境的设计和运营方式进行系统性变革。然后，它描述了Arp如何在全球范围内部署其雄心，激活14个实践社区的主题专家（SME），为软件，数据库和内容开发提供建议。 与任何新的努力一样，价值不仅在于实现目标，还在于学习，发现和在旅途中取得的进步。大多数案例研究都侧重于建立和部署Zero所采取的步骤，包括在此过程中面临的挑战。其中包括： –标准化全局WLCA数据模式 –解决全球和地方参考碳数据源之间的差异 –使用数字技术捕获和存储数据 –投资于学习和社区建设 –规划项目细节的成熟和数据质量的相关改进 –解决数据质量方面的困难并从数据分析中提取设计建议 除了分享来自数据集的选定结果外，该案例研究还提供了一些亮点，可以帮助建筑环境行业中的其他人尝试类似的大规模WLCA数据收集练习。还包括了Arup在WLCA框架下支持市场转型的其他例子。 Thecasestudyendswithareflectiononhowthefindingscanbeappliedtoindustry-wideinitions–betheygovernmentalagenciesconsideringmandatoryreportingornon-profitorganizationstryingtoextractinsightsfrommultiplecontrimers.Thekeyobservationsare: 1.采用WLCA的目标是实现建筑环境的深度脱碳，而不一定是数据收集本身。 2.WLCA有可能满足为建筑环境设定全球温室气体测量标准的迫切需要-前提是计算和报告方法在各地区之间得到更好的协调。 3.全球行业数据收集面临的最大挑战是确定哪些与碳相关的价值和指标有可能带来有意义的变化，然后制定指导方针，从一开始就为这些细节级别保持数据的完整性。 4.正如OpenDataInstitute所指出的，“净零经济的碳数据战略或‘净零数据战略’的概念仍处于起步阶段。” 5.在所有数字设计，分析和建筑信息管理（BIM）工具中标准化碳数据管理将使WLCA能够更快地为设计提供信息。 6.WLCA的“投资回报”必须向整个行业的设计从业者明确阐述，以便他们能够向客户传达低碳成果。 5 迫切需要进行系统性变革 6 Itisclearthatthereisan紧迫globalneedforsystemicchangeintheAECindustry.ThissectionsummarizessomekeyconceptsandindustrytrendstoindicatetheglobalcontextaroundArup’sspecificWLCAstory. � � GHG 排放 [tCO2e] GHG 排放 [tCO2e] 全球气温上升加速 （2050年+2.5°C） “一切照旧” 全球气温上升放缓 （到2050年>1.5° C） 基于科学的目标 “碳中和” GHG 排放 [tCO2e] GHG 排放 [tCO2e] 全球气温上升放缓 （到2050年>1.5°C） “碳中和” 图3.净零碳与碳中性有何不同 联合国环境规划署的《2022年全球建筑和建筑状况报告》显示，2021年，该部门占全球排放量的37％，完全计入能源和过程排放。这一地位未能达到2050年零碳建筑存量的关键脱碳轨迹，这是实现《巴黎协定》目标的基本要素。现在在2020年减少碳排放至关重要，《联合国气候变化框架公约》的全球盘点指出，“一个迅速缩小的窗口 ，以提高雄心并执行现有的承诺，将变暖限制在工业化前水平以上1.5°C”（第5). 7 在建筑开发中实现净零碳意味着在诉诸碳补偿之前，首先实现减少绝对排放量的“基于科学的目标”。这与“碳中和”不同，后者允许将大量温室气体释放到大气中，并承诺将去除等量的温室气体。就像医生建议的减肥一样，科学会建议你首先必须减少消耗的卡路里，然后进行适当的运动量。以科学为基础的减少温室气体排放的目标非常相似，只是建筑施工的复杂性意味着很难知道哪个行业负责减少多少排放量。 对于建筑部门，基于科学的近期目标是由联合国气候冠军2030突破目标设定的，即“从2030年开始完成的所有新项目都是净零碳，具体碳减少40% 。“进度是通过整个建筑的两个组成部分来跟踪的：体现碳和运营碳，并以称为全生命周期碳评估（WLCA）的格式按生命周期阶段进行报告。 建筑施工的复杂性意味着很难知道哪个行业负责减少多少排放量。 体现碳 运营碳 全寿命碳 运营碳 与公用能源和水消耗有关的二氧化碳和其他温室气体的间接和直接排放，燃料的现场燃烧以及导致全球变暖的化学物质的泄漏，例如制冷剂。 碳化碳 与能源相关的间接排放和与原材料开采、制造、运输、安装和处置相关的各种全球变暖化学品的直接排放。 图4.生命周期碳排放的组成部分 在整个行业中，人们越来越认识到，实现这些目标必须进行系统性变革