解读孙德宇:碳中和背景下公共建筑设计阶段能碳模拟计算方法探讨【深度研究】
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公共建筑以21%的建筑面积占比消耗了建筑领域42%的能源,其碳排放占建筑领域总量的41%,设计阶段的能碳模拟计算因而成为方案优化与合规判定的关键。但一个关键问题摆在从业者面前:当不同软件算出同栋建筑的负荷可能相差2倍以上,我们该相信哪份结果?这篇发表在《建筑科学》2026年第2期的研究,通过国内外标准调研与模拟案例测试,系统梳理了计算方法约束与工具一致性对计算结果的影响,并给出了面向标准修订的顶层设计建议。
核心判断
- 公共建筑占建筑领域能耗42%、碳排放41%,是建筑碳中和的重点。
- 现行标准未统一规定全口径能碳计算方法与工具,约束监管尚有完善空间。
- 实测显示不同模拟软件计算同一建筑负荷,结果偏差可达2倍以上。
- 仅改变表面对流换热系数算法,全年负荷计算结果即可产生20%偏差。
- 建议从方法约束、工具一致性、碳排放因子选取三方面完善标准顶层设计。
脱水解读
公共建筑能碳计算为何成为焦点
建筑领域全过程能耗约占全国总能耗的30%~40%,碳排放约占全国总量的40%。公共建筑以仅21%的建筑面积占比,消耗了建筑领域总能源的42%,碳排放达到建筑领域总量的41%。
这一转变意味着,设计阶段必须通过模拟软件建立建筑形态与设备系统模型,计算运行阶段的理论能耗和碳排放,才能支撑方案比选、技术分析和标准合规判定。全口径能碳计算的新需求与新场景由此产生。
国外如何约束算法与工具
欧美发达国家已形成较为成熟的标准体系,覆盖能耗模拟和碳排放计算的边界、方法与软件。美国ASHRAE 90.1规定使用逐时气象数据进行能耗模拟,明确以设计建筑与基准建筑能耗比值作为能效评价指标,其能源之星组合管理器可对18类建筑进行1~100分打分。
英国通过NCM建模导则和简化建筑能源模型技术导则对公共建筑能耗和碳排放进行计算,计算结果以单位面积能耗、能源消费分数、环境影响分及碳排放值4个指标体现,各软件公司可基于NCM开发SBEM、TAS、Carbon Checher等合规软件。瑞典FEBY参照德国被动房标准制定低能耗建筑认证文件,要求基于运行能耗模拟计算值开展认证,挪威NS3700则提供了统一的输入输出数据格式。法国自2022年起规定所有建筑必须完成全生命周期能效和碳排放分析,并通过DPE工具进行评估。
