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建造具有低能源需求和高效机械系统的超级隔热房屋是建筑商减少导致全球气候变化的温室气体排放的最佳方式，对吗?
也许不是。由加拿大一所可持续建筑学校的主任领导的一组建筑商和设计师得出结论，能源效率只是答案的一部分，对用于建造房屋的材料中包含的碳的解释比之前认为的要重要得多。
该集团气候行动的建设者他发表了一份报告，强调在应对气候变化的努力中计算碳排放的重要性。报告称，建筑可能是重要的碳汇，而不是碳问题的主要部分。(该报告的副本可供查阅在这里)。
“对建筑相关排放的回应一直只关注于能源效率，”报告的引言说，“但这可能会导致一些举措和政策增加而不是降低排放。”
作者警告说，净零建筑规范不会在“有意义的时间框架内”充分解决碳排放问题。
该组织认为，建筑在三个方面促进了碳排放:
- 前期体现碳:建筑材料的收割、制造和运输所产生的排放。
- 能源效率:建筑物使用的能源数量(他们的能源使用强度，或EUI)。
- 燃料排放:碳排放可以归因于用于加热、冷却和为建筑提供动力的燃料。
报告的引言解释说，为了研究这个问题，研究小组建立了两个假设的建筑模型(一个是单户住宅，一个是多户住宅)，使用了各种传统和替代建筑材料。这些模型包括使用天然气和电力这两种不同燃料的不同能源效率水平。然后，该小组对预先包含的碳、燃料源排放和能源效率对整体碳足迹的影响进行了排名。碳数据来自于材料制造商发布的《环境产品声明》。
事实证明，在建设后的30年时间内，低碳和碳捕获材料在减少排放方面比能源效率更重要。而且，他们的报告认为，能够将前期碳排放降低到零的建筑材料是可以获得的，符合规范，而且价格实惠。
报告称:“对于该行业来说，前期零排放是一个现实的选择，不需要改变规范或施工方法，并在整个行业内实现大幅减排。”
其他的结论:
- 与天然气相比，转向清洁的可再生能源可以减少70%到75%的碳排放。在电网层面投资可再生能源是最有意义的。
- 选择合适的材料可以减少150%的前期碳排放，让设计师“完全改变”建筑的碳足迹。
- 在规定的最低限度之外提高能源效率(至少在加拿大安大略省)是“减少建筑排放最低效、最昂贵的方法”。
学习从硕士论文开始
这项研究发表于去年11月下旬，其基础是该研究所主任克里斯·马格伍德(Chris Magwood)的一篇硕士论文奋进可持续建筑学校在彼得伯勒,安大略省。
在一次电话采访中，Magwood说他在学校的工作促使他更深入地研究建筑如何影响碳排放的问题。他的工作成果让他感到惊讶，后来他组织了一个由当地建筑商、建筑师和建筑官员组成的小组，帮助他把这个消息传出去。
初步结果于去年春天在波士顿举行的东北可持续能源协会会议上公布。从那以后，马格伍德被邀请在十多个会议上发表他的研究。人们的反应各不相同，有的对有机会解决碳排放问题感到兴奋，有的则对节能倡导者表示防御。
“整个气候变化的事情真的会让人不知所措，让人沮丧，”他说，“感觉好像没什么事可做。当你看到这样的结果时，你会觉得，‘哦，这是一种非常有意义的方式，建筑领域的人们可以通过对我们的工作进行相当小的调整，做出看起来相当大的贡献。’”
时间是一个关键的考虑因素
净零能耗房屋可能会对未来的碳排放产生重大影响，但如果我们想要避免全球气候变化最显著、最具破坏性的影响，我们现在就需要大幅降低碳排放。
报告指出，今天避免的排放比未来避免的排放更能减缓气候变化。它补充道，在未来的十年里，由于建筑物的供暖和制冷以及各种系统的运行，预先包含的碳将比碳排放产生更大的影响。
该研究模拟了四种假设的单户和多户住宅类型的建筑配置，以说明建筑材料对前置隐含碳排放(UEC)的影响。每平方米总净碳排放量为241公斤(kgC0 .2e / m2)]结合了诸如高碳混凝土、挤压聚苯乙烯绝缘材料、砖覆层、钢框架、乙烯基窗户、瓷砖和地毯地板以及粘土瓦屋顶等材料。
在天平的另一端，一个有净碳的建筑存储137年kgC02e / m2它由绝缘混凝土形式、SCM混凝土(其中一些波特兰水泥已被其他材料取代)、秸秆和木纤维板绝缘、由压缩秸秆制成的木质包层内墙板、木框窗户、油毡和fsc认证的软木地板和雪松摇屋顶构成。
当这些数字放大以反映2017年美国低层建筑总量(2.41亿平方米)时，碳排放总量达到5400万吨。从现在到2050年，增加运营碳排放(供暖和制冷)会增加一所房子的总碳足迹。但是一座使用可再生能源的碳存储建筑将会净减少107吨的碳排放——一个负碳足迹。
作者指出:“这项研究的结果表明，我们有能力制造具有净零隐含碳足迹的低层住宅建筑，我们甚至可以超过这个阈值，创造出实际具有净碳存储而不是排放的建筑。”
植物基建筑材料是可用的
这项研究推荐了一些植物基建筑材料，因为它们可以防止建筑物寿命内储存的碳的释放。市场上已经有许多这种材料，包括可持续生长的木材、纤维素、稻草捆、大麻纤维和用稻草制成的中密度纤维板。
由农业残留物制成的产品，如稻草mdf，尤其具有吸引力，因为原材料已经大量生产。例如，2016年，全球种植了20多亿吨谷物秸秆，捕获了近80亿吨二氧化碳2．
报告称，使用储存碳的产品还会影响其他一些领域，包括烟雾和臭氧的产生;湖泊、河流和海洋的酸化;以及有害废物的产生。报告称这些为“共同利益”。
该报告还指出，它模拟的碳存储材料中没有一种含有国际未来生活研究所(International Living Future Institute)禁用物质化学红色清单上的化合物。
“随着建筑的室内环境质量受到越来越多的关注，转向包括更多碳存储选项的材料似乎是相应的
改善乘员的健康和安全。”
建筑运营产生的排放
用天然气供暖的房屋比用安大略省电网上的空气源热泵供暖的房屋排放的废气要多得多——这取决于房屋，CO2使用天然气供暖，排放量可能会高出20倍。就其本身而言，这并不令人惊讶，但该报告还发现，符合法规的房屋和准备实现净零排放的房屋之间的碳排放存在巨大差异。
例如，一个符合规范的独栋住宅将生产160公斤石油当量2e/年，而净零准备的单一家庭贡献不到其中的三分之一，即50公斤/年2e / y。一个符合规范的密闭房屋将生产100公斤汽油2e / y。换句话说，用空气密封房子可以减少一半的碳排放。
模拟多户住宅的结果与此类似:符合规范的建筑产生750 kgCO2e/y，净零准备多户生产190 kgCO2e / y。一个密封的，符合规范的房子排放330 kgCO2E /y，不到符合规范的建筑的一半。
相比之下，使用天然气加热的单户住宅排放3000 kgCO2e / y;多户型15000公斤2e / y。
密封房屋的模型为1 ACH50，没有对绝缘或窗户质量进行升级，这表明仅空气密封对能源消耗和碳排放有显著影响。
也就是说，该模型得出的结论是，在30年的时间跨度内，通过选择正确的建筑材料来减少前期碳排放，比提高能源效率对碳排放的影响更大。将建筑围护结构从最低标准改善为零准备，30年内平均碳排放量减少了60吨，而在施工时减少隐含碳排放则使排放量增加了一倍，而且效果很快。
“我们可以构建而且最好的传统UEC建筑运营30年，排放比UEC高层建筑更少，”报告称。
现在改变是可能的
在碳排放减少的模型中，最重要的三种建筑材料是墙壁和阁楼的纤维素保温材料，木纤维外部保温材料，以及含有高比例补充胶凝材料(SCM)和减少硅酸盐水泥的混凝土混合物。所有这些今天都可以买到。
该报告称:“设计师和建筑商可以切实行动起来，在几乎没有障碍的情况下实现这种零前置碳建筑，并在此过程中显著改变建筑行业的隐含碳排放，使住宅UEC对气候的影响接近于零。”
能源效率仍然重要，但在更长的时间框架内具有最大的影响。
马格伍德说，他希望没有人会把这项研究解释为建造高效房屋不重要。他说:“我绝对不希望这项研究让人们远离能源效率。”“我只是想引导人们理解这是一个平衡。如果你把提高能源效率作为唯一的目标，你可能会产生意想不到的后果。”
虽然最初的研究主要集中在新建筑上，但马格伍德说，他正在进行一项新的研究，将包括翻新。他的预感是，对那里的气候产生影响的机会甚至更大，因为新建筑中一些碳排放最密集的部分——例如地基——通常不属于改造的一部分。他说，这份新报告将在大约六个月后发布。
-斯科特·吉布森是《绿色建筑顾问》的特约撰稿人良好的住宅建筑杂志。
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14日的评论
我的天，这是一条重要的新闻!随着这些信息被慢慢消化，人们会克服一些对错误的优先级的自然防御，将会有几年的时间来来回回。希望这些阻力能尽早被克服。多年来，我们可能都把一些优先级安排错了，包括我自己。我很高兴我在自己翻新的房子里做对了一件事，那就是使用了密集包装的纤维素，这是我自己做的。至于我装的那个丙烷燃气壁炉，最好还是别想了……
不要担心，埃里克——考虑一下被动式haus项目，在楼板下面有2英尺的EPS，或者用ICF或高r聚氨酯SIPs建造的房子。:-)一些装饰用的丙烷燃烧气氛相比大多数东西是小土豆。
安装一个体面的高效柴炉可能会更低碳水化合物(假设是可持续收获的木材燃料)，但除了碳足迹之外，还有其他当地空气污染问题。
我一直非常喜欢在适当的时候使用回收/回收的建筑材料，即使它并不会节省很多钱。回收的硬质泡沫板通常是一个大的净胜在所有方面。热水加热系统的铸铁辐射也可以，但在建筑上并不总是适合较新的(或新建的)住宅。
更好的热泵和更环保的电网确实是现有房屋更便宜、更环保的发展道路。对建筑外壳进行深度节能改造成本很高，通常需要高占地面积的材料来满足能源使用目标。
“更好的热泵和更环保的电网确实是现有房屋更便宜、更环保的发展道路。对建筑外壳进行深度节能改造成本很高，通常需要高占地面积的材料来满足能源使用目标。”
这在很大程度上可能是对的。方便是有帮助的，我就是这样。尽管我不是专业的建筑工人但这改变了很多。你的建议可能适用于这里的大多数人，他们只是在寻求建议，希望别人来执行他们自己。我相信这适用于大多数人，所以你的建议基本上是正确的。
初步结果于去年春天在波士顿举行的东北可持续能源协会会议上公布。从那以后，马格伍德被邀请在十多个会议上发表他的研究。
如果有人想看NESEA的演讲，幻灯片在这里:http://nesea.org/session/carbon-drawdown-now-turning-buildings-carbon-sinks
完整视频在这里:http://nesea.org/buildingenergy-boston-2019-keynote-session
我必须承认，我只是浏览了这篇文章(时间紧迫)，但看过类似的文章，重复的主题似乎是这样的，“建筑商在主流市场上缺乏更可持续的产品”。
1)很难找到植物基建筑材料，而且
2)一旦有了，他们通常会发现，由于缺乏规模效益，这是由于缺乏可用性，因此缺乏需求，所以非常昂贵。”
这似乎是政府补贴发挥作用的好地方(因为缺乏更好的选择)……由于任何新产品都很难进入建筑市场，如果我们能以与主流产品相似的成本提供它们(替代产品)，销量可能会增加到价格下降到不需要补贴的程度。
否则……看起来我们可能会在几十年甚至更长的时间里陷入这种窠臼，这是我们在这个时间点上真的无法承受的。
这篇文章让我想知道我们应该在碳核算的兔子洞里走多远。我认为答案是我们应该继续。
我们最终会不会达到一种类似于“直觉”理解的地方——也许就像50年前嬉皮环保主义者戴着瓶盖和瓶茎在泥里打转时得出的那样——“自然的”和本地的更好，因为大多数制造和运输的东西消耗资源、能源，并释放毒素和/或碳?可能不会。但似乎我们做的计算越准确，我们就越能发现相对较新的概念被推翻(比如产生被动房屋概念的概念，甚至在某种程度上可能是零净概念)。
我们在基础设施的各个方面计算碳排放的准确性如何?当我们说“可再生能源”时，我们是否恰当地将碳(和其他)影响分配给了它?我们不能在任何地方用0。
我确实认为我们在努力，大家都在正轨上。然而，这是令人生畏的，有时会导致一个人放弃他们的双臂，并承认缺乏会计技能的失败。
我去挖个洞买条毯子。
也许是带低e的太空毯。
我很喜欢这篇文章，并且认为当谈到碳核算时，它阐明了一些非常重要的观点。我也同意其他人的意见，即进一步探索并更好地理解这一点非常重要。
然而，在研究建筑材料的碳排放核算时，有一个问题一直在脑海中浮现。
我们目前的耕作方式导致土壤质量下降，这是一个严重的问题。我不确定把工厂生产的产品变成建筑材料就是答案。我们需要把这些材料做成堆肥，让它们回到土壤中。似乎把这些植物副产品制成建筑材料只会让我们的土壤问题变得更糟。这项研究考虑到这一点了吗?
当你尝试着往下看每一个决定的路径时，你会感到有些不知所措，因为这似乎是一个重要的考虑因素。
“我们目前的耕作方式导致土壤质量下降，这是一个严重的问题。我不确定把工厂生产的产品变成建筑材料就是答案。我们需要把这些材料做成堆肥，让它们回到土壤中。似乎把这些植物副产品制成建筑材料只会让我们的土壤问题变得更糟。这项研究考虑到这一点了吗?”
你可能误解了土壤碳的问题。堆肥作物残留物只是蛋糕上的糖霜，而不是蛋糕的大部分。堆肥的固碳周期极短，最多几年。正是根结构使植物清除的碳在土壤中停留的时间足够长，真正起作用的是——植物的根越深，就延长整体碳循环而言越好。
建筑的生命周期比堆肥的碳循环长得多。使用农作物秸秆作为建筑材料(如稻草中密度纤维板或干草捆绝缘材料)可以在建筑的使用寿命中吸收碳，通常是几十年，如果不是几百年。
储存的土壤碳的消耗更多地与土壤耕作、侵蚀和较小程度的化肥有关。将表面的作物残渣堆肥并没有特别大的帮助，但也有一些。深根快速生长的草原草可以将碳储存在地表以下8-10英尺的根部结构中，其中大部分碳会在那里停留一个世纪或更长时间。把植物的地上部分做成干草来保温会是一件好事。
大型木本草，如竹子，在土壤中吸收碳的能力有限，但在建筑材料中吸收碳的能力很好。它通常生长在贫瘠的土壤上，用于其他农业用途。竹子的根碳大部分都在土壤的底部，提供的碳循环比柳枝稷(或房子的生命周期)短得多。但是它的碳清除速度比通常用作结构木材的针叶树要快得多，即使在温带国家，结构竹子也可以做得更多。
每当我们谈到堆肥，我就会回到我在研究人们是如何堆肥并试图向他们出售高级垃圾箱后得出的结论:
人们谈论有氧分解和无氧分解，以及他们学到的一个奇怪的技巧，以确保它保持有氧状态，他们普遍得出结论，这个技巧足够了，在各种各样的技巧、努力水平和堆肥情况下，没有测量任何东西。这恰好是他们愿意做的事情。这些人当然不是同时都是正确的。
在一个大的堆肥堆中，几乎所有的分解都是无氧分解，除非另有证明。厌氧分解产生大量的甲烷排放。如果产生甲烷，在20年的时间里，它在大气中捕获的热量大约是我们产生二氧化碳的80倍(例如:通过燃烧相同的废物，或在实际可行的情况下通过有氧堆肥)。
生物固碳在其分解循环中有产甲烷成分的程度可能比其他任何东西都重要得多，如果我们是为了固碳而种植东西的话。这些事情必须被广泛地衡量，才能知道我们是否在改善情况。我们还没有开始关心他们。
焚化，你好像把堆肥和腐烂搞混了。正确的堆肥，顾名思义就是好氧分解。你可以辨别一个管理良好的堆肥堆，因为它没有难闻的气味。一个适当制作的堆肥堆也会很快分解，而厌氧分解相对较慢。
我每年制作几立方码的堆肥，所以我很熟悉它们的区别。我承认，很多家庭堆肥可能正在腐烂，而不是堆肥。商业规模的堆肥是主动充气的，以控制气味和快速分解，所以它肯定不是厌氧的，尽管根据我的观察，它通常包括已经腐烂的有机物作为成分。
想要了解更多关于碳排放核算的知识，你可能想要参加这篇文章的作者Chris Magwood在3月5日举行的网络研讨会:
http://endeavourcentre.org/endeavour-workshops/
“建筑基础碳核算将帮助你理解隐含碳，以及如何在你的建筑项目中大幅降低碳排放。在网络研讨会期间，您将学习如何:
理解生命周期分析中隐含的碳排放
寻找和选择测量嵌入碳的工具，包括LCA软件，epd和免费数据库
阅读LCA工具和epd的结果
了解工具、epd和免费数据库的优缺点
根据您的建筑设计生成具体的结果
了解生物碳和碳在材料中的储存
计算生物材料的碳储存潜力
为你的建筑创建一个净排放或存储计算
和更多的……”
碳会计
我也不是一个人(我是一个建筑师!——妈妈会很自豪的)，对想出一个数字很感兴趣(实际上没有)。我更喜欢从大局出发，在我所参与的项目中尽我所能。我很幸运能和志同道合的建设者一起工作。在佛蒙特州的生活和实践给了我巨大的机会，在材料和产品方面，如果我忽视了这些机会，就会成为一个傻瓜。
我意识到，我所做的几个无关紧要的项目可以通过社交媒体和出版物来帮助其他人考虑他们的选择，以“做正确的事情”的眼光来看待问题。
就我个人而言，就我对地球造成的损害而言，比如饮食、航空旅行和驾驶里程，我肯定我能做得更好，而且我会做得更好。我保证。但我有一点(只是有一点，因为我天生就是一只屹耳)被我通过在工作中树立榜样而取得的成就所鼓舞。
也许我会雇迈克尔·梅因斯帮我算算。但可能不是。
读了这篇文章，我不禁想，到底哪一种最终会对环境产生更好的净影响:是用传统的保温/耐气候材料改造一座有95年历史的老砖房，使其尽可能节能，还是将其拆除，用报告中描述的材料建造一座新房?
我和我的妻子正在建造一个离网被动住宅。我们正在使用许多非传统的绿色产品和方法来建造我们的建筑。除了产品普遍比较贵之外。我们还必须处理;
-在加拿大寻找经销商
-让那些不愿意使用新东西或做不同的(或更好的)事情的人
——从城市建设部门获得批准，使用他们从未见过的材料
-提交建筑规范的例外情况，并附上备份文件，以显示符合规范的精髓(例如在屋顶使用R80标准)
-教育建筑检查员，产品符合建筑规范，木条框架结构不是唯一的建造方式
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