加拿大一个倡导可持续建筑的非营利组织提出了一个新的衡量标准，来衡量建筑行业的温室气体排放量，认为仅考虑能源效率是不够的。

气候行动的建设者是安大略省奋进中心建筑学院的一个分支，之前发表的工作强调了测量建筑产品(如绝缘材料和壁板)中包含碳的重要性。该组织表示，与仅仅关注能源效率或所谓的运营碳排放(Operational carbon Emissions，简称OCE)相比，选择体现碳含量低的建筑材料(现在称之为材料碳排放(Material carbon Emissions，简称MCE))对气候变化的影响更深远。

新报告(EnerCan)加拿大承诺在不到10年的时间内将温室气体排放量在2005年的水平上减少40%至45%，并在本世纪中叶实现完全碳中和。但是仅仅关注能源效率——建筑供暖和制冷产生的温室气体排放——是不够的。原因在于，现行标准首先忽略了制造建筑产品所产生的碳的重大影响，也没有考虑到发电厂排放的温室气体。

该研究称:“目前的监管框架只涉及能源效率，而忽视了MCE和燃料源排放。”“如果能源效率仍然是唯一的衡量标准，加拿大将无法帮助住宅建筑行业真正实现净零碳排放。”

考虑到这一点，该小组提出了一种名为“碳使用强度”的新指标，将运营碳、实体碳和当地电网的碳强度的影响结合起来。它的新报告称，如果没有这种更广泛的方法，加拿大在碳中和方面的进展将停滞不前。

研究着眼于三种住房类型

研究人员研究了加拿大五个城市的三种典型房屋类型(平房、两层楼的房子和排屋末端单元)的隐含碳和操作碳的影响。他们研究了加拿大五层《国家建筑规范》(National Building Code)中最高三层的全电动住宅。

根据建模中使用的建筑材料中隐含碳的数量，总碳的范围从每平方米758公斤到-84公斤C0不等₂/ m²(碳储存而不是碳排放)。可以在不改变房屋设计或性能的情况下减少排放，而且低碳材料的成本不一定比高碳材料高。绝缘材料、外部覆层和混凝土对结果的影响最大。

运行碳水平取决于当地电力来源的碳强度，并且因城市而异。例如，温哥华、多伦多和魁北克都有相对低碳的电网，而哈利法克斯和阿尔伯特王子则没有。

具有讽刺意味的是，研究发现，按照更严格的能源标准建造的房屋可能会有更高水平的物质碳排放，主要是因为它们通常有更多的隔热材料。例如，更厚的隔热层和大量的碳闭孔聚氨酯泡沫意味着建筑中更多的整体碳。

排放量可增加93公斤二氧化碳₂/ m²该研究称，随着能源效率的提高，当使用含碳量高的材料时。作者说，这“提出了一个警示，即追求能源效率而不考虑物质排放可能导致总体排放量急剧增加。”

简而言之，至少在国家建筑规范的较高级别中，物质碳排放比操作碳更重要。

成本呢?

报告称，碳影响最大的两种材料是绝缘材料和外包层，但这些材料中的隐含碳与它们的成本之间“没有直接联系”。

研究人员说:“在某些情况下，MCE最好的材料成本较低，而MCE最差的材料成本最高。”“有时候情况正好相反。”

在壁腔保温的情况下，稻草捆具有最高的碳储存潜力和最低的成本(对于给定面积的R-10保温，分别为-128公斤碳和49.11美元)。其他低碳选择包括大麻混凝土，木纤维棒，纤维素棒和密集包装纤维素。然而，大麻混凝土和木纤维的球拍也比其他选择贵得多。同样，进口木纤维板绝缘材料的碳含量最低，但成本几乎是含有石墨的EPS泡沫材料的四倍。

根据报告，闭孔喷涂聚氨酯泡沫从材料的角度来看很便宜(10.66美元)，但也有最高的隐含碳量(232公斤)。考虑到安装，喷涂聚氨酯泡沫是最昂贵的绝缘选择之一。

对于包层，未完工的云杉-松树-冷杉的隐含碳含量非常低，但比灰泥和钢板贵得多。另一方面，砖是碳重的，也是研究人员研究过的最昂贵的包层。

报告说:“这项研究指出了MCE的重大排放影响，但它也指出了一种解决方案，证明了建造MCE净零影响的新住宅的可行性。”最好的可用材料是广泛可用的，完全符合规范，使用它们的房屋的平均材料碳排放为负碳。

报告继续说，“这些结果非常令人鼓舞。利用现有的材料、设计和代码场景，很难找到将主要温室气体源减少到零的可行途径。然而，这些结果清楚地表明，建造符合规范的、节能的、使用广泛可用的产品的新住宅是有可能的，同时也有零材料碳排放。”

为碳使用强度做一个案例

尽管《国家建筑规范》(National Building Code)已经确立了通过改进机械系统和建筑围护结构来降低建筑能耗的方法，但报告称，燃料源排放和材料碳排放需要得到更多关注。这就是碳使用强度的由来。

作者说:“这项研究的关键建议是，考虑采用一个统一的指标来衡量和规范住宅建筑行业的排放，将所有三个排放因素合并为一个指标:碳使用强度(CUI)。”“目前的监管框架只涉及能源效率，而忽略了MCE和燃料源排放。”

采用这种核算方法可以更准确地测量建筑物的温室气体排放，并允许以“适合地区的方式”实现碳排放目标。例如，在清洁电力可用的地方，改善CUI的重点将集中在物质碳排放上。在电力碳价格较高的地区，可以通过降低材料碳和运营碳来减少CUI。

作者说:“在全国的任何地方，设计师和建筑商都可以响应任何国家、省或地区的CUI法规，同时追求CUI策略，尽可能灵活地满足客户的需求和气候。”

展望代码采用

奋进中心项目、研究和政策主任、该报告的主要作者克里斯·马格伍德(Chris Magwood)说，在加拿大，《国家建筑规范》每五年更新一次。他说，一些省份使用《国家建筑规范》，而另一些省份则将其纳入省级法规。不列颠哥伦比亚省是第一个向新的五步准则迈进的省份，一些省级城市已经强制执行第3步，同时为使用第4步和第5步提供激励。马格伍德说，到2030年，整个国家都将走上第5步。

麦格伍德在一封电子邮件中说:“这份报告是由加拿大自然资源部委托撰写的，他们负责监督加拿大的能源效率项目。”“他们对CUI感兴趣，我认为他们是在用这份报告试水。”

他继续说:“NRCan对将这一技术引入项目有着浓厚的兴趣。联邦政府新的气候指令给所有部门施加了很大压力，要求国家实现2040年的承诺。但我不知道这一切是如何运作的，也不知道它会走向何方!”

当被问及住宅建筑行业对这一建议的反应如何时，麦格伍德说，加拿大住宅建筑商协会(Canadian Homebuilders Association)已要求他在今年秋天提交报告的结果。

“从开发商/建筑商的角度来看，用负担得起的材料交换来产生更大的气候影响，似乎比昂贵的节能措施带来的回报不断下降要容易得多，”他说，“尤其是在电网清洁的省份。”

代表美国住宅建筑商的行业组织全美住宅建筑商协会(National Association of Homebuilders)通过电子邮件联系了该协会。该协会说，它对嵌入碳没有立场，无法对该提案置评。

那么美国主要的代码编写组织国际代码委员会(ICC)呢?它的国际住宅代码(IRC)和国际节能代码(IECC)，每三年更新一次，是该国大多数州代码的基础。

国际商会负责创新的副总裁瑞安·科尔克(Ryan Colker)说，该组织认识到有必要解决与运营能源使用和隐含碳相关的温室气体排放问题。但是科尔克并没有表示国际刑事法院正在考虑类似加拿大的提议。

“虽然挑战相对简单，”他在一封电子邮件中说，“但解决方案很复杂。毕竟，建筑和用于建造它们的材料通常必须满足多个性能目标，包括耐久性、消防安全性、结构完整性和可持续性。设计师、业主和建筑监管机构需要工具来有效权衡这些性能要求和不同材料选择的特点，以确定最佳解决方案。”

他接着说:“例如，如果一种特定的材料隐含碳含量低，但不是特别耐用，那么它可能需要比另一种可能隐含碳含量较高的材料更频繁地更换。为了做出明智的决定，需要采用一致的方法来测量材料中的隐含碳和其他重要属性，然后是整个建筑。”

科尔克说，国际刑事法院将“继续探索这一领域”。他还指出，逐步严格的法规在减少运营能耗方面取得了进展——自2006年以来，IECC的能源效率提高了40%。

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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。