当“双碳”目标成为时代命题，建筑人如何破局？

当“双碳”目标成为时代命题，建筑人如何破局？

全球气候危机下，建筑行业贡献了近40%的碳排放，中国“30·60双碳目标”的提出，让建筑能耗与碳排放计算从专业领域跃升为行业刚需。面对存量建筑规模庞大、技术路径尚不成熟、产业链协同不足等挑战，建筑行业正经历从“规模扩张”到“质量优先”的深刻变革。无论是设计师优化方案、工程师验证节能技术，还是咨询师编制碳报告，精准的能耗模拟与碳排放核算能力已成为从业者的核心竞争力。

一、技术突破：从“被动减碳”到“主动控能”

1. 超低能耗建筑技术：从“耗能体”到“产能体”

超低能耗建筑通过高性能围护结构、高效能源系统与可再生能源的深度集成，正在颠覆传统建筑能耗模式。以北京冬奥场馆为例，其光伏建筑一体化（BIPV）技术将太阳能电池板嵌入屋顶与幕墙，结合地源热泵系统，实现能源自给率超80%。2025年政策明确要求，京津冀、长三角等地区超低能耗建筑规模需新增0.2亿平方米以上，推动建筑从“能源消费者”向“产储销一体”转型。

1.技术突破方向包括：

（1）高性能材料：石墨烯保温板、三玻两腔中空玻璃等新型建材，可降低建筑围护结构传热系数30%以上。

（2）能源系统优化：地源/空气源热泵结合储能技术，提升可再生能源消纳能力，河南推广的热泵系统已实现年减碳75万吨。

（3）智能调控系统：BIM+AI技术实时监测能耗，通过数字孪生模型预测建筑运行状态，降低能耗10%-15%。

2. 装配式建造与绿色建材：从“工地制造”到“工厂智造”

装配式建筑通过标准化设计、工业化生产与模块化安装，大幅减少施工废弃物与碳排放。例如，装配式木结构建筑采用预制化构件，减少现场作业量50%以上，且木材固碳特性使其全生命周期碳排放较混凝土建筑降低40%。同时，低碳混凝土、再生骨料混凝土等绿色建材的普及，结合碳捕集技术，可减少混凝土生产碳排放30%-40%。

3. 数字化技术：从“经验驱动”到“数据驱动”

建筑信息模型（BIM）、物联网（IoT）、建筑能耗模拟仿真（Dest）与人工智能（AI）的融合，正在重塑建筑全生命周期管理。例如，中国建筑集团的IABM智能装配造桥机，通过BIM模型指导预制构件安装，实现30分钟内架设200吨重盖梁，每公里施工节省7天工期。此外，碳足迹管理平台依托物联网与大数据，可追踪建筑全生命周期碳排放，为碳交易与绿色金融提供数据支撑。

二、DeST核心功能与技术架构

建筑能耗模拟仿真技术，以其分阶段模拟体系、准确的模拟精度和建筑适配性能够有效的帮助建筑的绿色低碳发展和数字化转型升级。目前国产清华大学研发的Dest是国内建筑环境模拟领域的“国货之光”，广泛应用于超低能耗建筑、绿色建筑评价等场景。

1.分阶段模拟体系

DeST基于"分阶段设计、分阶段模拟"理念，将建筑全生命周期划分为建筑热特性分析、系统方案分析、AHU方案分析、风网模拟、冷热源模拟五大阶段。   以河南省公共建筑围护结构优化为例，通过调整外墙传热系数（0.83W/m²·K降至0.43W/m²·K），累计热负荷降低12.2%，冷负荷降低1.1%，验证了分阶段模拟对节能设计的精准支撑。

2.多维度耦合算法

(1)三维动态传热：采用等效平板法分解传热过程，解决地下室、热桥等三维传热难题，计算精度较一维模型提升30%以上。

(2)大空间模拟：基于神经网络的中庭热环境模型，实现温度分层现象的动态模拟，误差控制在±0.5℃以内。

(3)不确定性负荷处理：支持商业建筑内部负荷的波动范围设定，模拟结果更贴近实际运行工况。

3.图形化交互平台

基于AutoCAD开发的CABD界面，集成建筑建模、参数设定、结果输出全流程。以北京某项目为例，通过界面直接调用《北京市建筑节能设计标准》参数库，自动完成外墙传热系数、空调季等参数设置，设计效率提升40%。

三、碳排放计算技术路径

1.全生命周期核算框架

覆盖建材生产运输、建造拆除、运行维护三大阶段，符合GB/T51366-2019标准要求。以某办公楼为例：

（1）建材阶段：通过输入主要建材（混凝土、钢材等）消耗量，结合附录D碳排放因子，计算得建材生产碳排放占比达35%。

（2）运行阶段：采用DeST模拟的年能耗数据（电力、天然气等），结合区域电网碳排放因子（0.3748kgCO₂/kWh），核算得运行碳排放占比62%。

（3）拆除阶段：依据施工机械台班能耗数据，计算得拆除碳排放占比3%。

2.关键技术参数

（1）碳排放因子库：内置GB/T51366-2019附录A-E的能源、建材、运输因子数据，支持第三方审核的碳足迹数据导入。

（2）动态负荷修正：通过DeST模拟的逐时负荷数据，修正传统静态计算方法（如度日法）的偏差，某案例显示修正后碳排放量差异达18%。

（3）碳汇抵消机制：集成绿化碳汇模块，支持乔木、灌木、草坪的固碳能力差异化计算，某项目通过增加屋顶绿化实现碳汇抵消5%。

四、典型应用场景与效益

1.绿色建筑认证支持

在LEED 认证中，DeST模拟数据直接用于EA（能源与大气）类别的得分计算。某五星级酒店项目通过DeST优化空调系统分区，降低能耗22%，助力获得LEED铂金认证。

2.既有建筑节能改造

以上海某商业综合体为例，DeST模拟分析表明：

外窗传热系数从2.6W/m²·K降至2.2W/m²·K，年采暖能耗降低8.7%；

增加遮阳构件后，夏季空调负荷下降15%；

改造后整体碳排放强度从48kgCO₂/m²降至39kgCO₂/m²，满足上海市超低能耗建筑标准。

3.区域能源规划决策

在雄安新区某片区规划中，DeST模拟10平方公里范围内200栋建筑的冷热负荷分布，指导区域能源站选址与容量配置，减少冗余投资1.2亿元，降低区域碳排放强度25%。

由我原创首发仿真秀官网的视频课程

《Dest建筑能耗模拟及碳排放计算25讲》

从软件操作到实战仿真，从理论到案例，手把手带你完成建筑能耗模拟和碳排放计算全套流程。

覆盖：

（1）Dest软件操作全流程（建模→参数设置→结果分析）

（2）动态能耗模拟核心逻辑与案例拆解

（3）建筑全生命周期碳排放计算（LCA方法论）

（4）结合GB/T 51366-2019等国家标准，输出合规报告.

请识别下方二维码试看。

扫码听课