（转自：中国节能协会碳中和专业委员会）
建筑行业是全球能源消耗和碳排放的主要领域之一。目前，全球建筑业排放了三分之一的温室气体，这些温室气体来自为供暖、制冷、烹饪、照明、为电器供电以及建造住宅和商业建筑所使用的化石燃料。
建筑行业碳减排目标的实现，重点在于降低因能源消耗和材料使用而产生的碳排放，主要通过使用变革性技术提高能源利用效率，并以零碳能源替代品取代化石能源，实现从源头上减少碳排放。
根据全球主要经济体的技术部署，建筑行业脱碳技术路径主要包括能效提升、电气化和清洁供暖、现场能源生产和灵活利用、绿色建筑材料和工艺以及运营和维护的智能化管理等五种方式。
建筑行业作为全球碳排放的“大户”，正经历一场前所未有的绿色革命。从智能调光玻璃到低碳水泥，从热泵技术到AI能效管理，见证了建筑脱碳技术的飞速发展。本文将带您了解全球建筑行业最新的脱碳战略、关键技术突破和示范项目进展，揭示这场静悄悄的“建筑革命”如何重塑我们的城市未来。
建筑脱碳
一场迫在眉睫的全球行动
建筑行业是全球能源消耗和碳排放的主要领域之一。国际能源署（IEA）数据显示，建筑运营能耗占全球最终能源消耗总量的30%，碳排放量占全球能源相关排放的26%。这一庞大的碳足迹使建筑行业成为全球气候行动的关键战场。
2024年，建筑脱碳迎来转折点。联合国环境规划署（UNEP）与全球建筑建设联盟（GlobalABC）发布的《2024—2025年全球建筑与施工状况报告》显示，建筑行业的二氧化碳排放量自2020年以来首次下降。
能效革命
从“智能皮肤”到“会呼吸”的建筑
“建筑围护结构”的创新是提升能效的第一道防线。2024年，能效技术领域取得多项突破性进展。东南大学研究人员在2024年3月提出将发光太阳能聚光器与电致变色超级电容器集成的新型智能窗设计，避免了笨重储能模块的安装。这种“二合一”设计大幅提升了实用性和能效，使窗户不仅能调节光线，还能储存能量。美国劳伦斯·伯克利国家实验室通过分析100多种材料样品和全球2000多个地点的280万次模拟，优化了热响应窗的性能参数。研究发现，这类窗户在需要同时加热和冷却的气候区表现尤为出色。
这些能效技术的共同特点是动态响应环境变化，使建筑像拥有“智能皮肤”一样，能够根据外部条件自动调节性能，实现真正的“会呼吸的建筑”。
用于自供电智能窗户和显示器的发光太阳能聚光器
和电致变色超级电容器的集成装置
电气化转型
热泵技术引领清洁供暖革命
在建筑脱碳的多种路径中，电气化被普遍认为是最具潜力的方向之一。国际能源署（IEA）将可再生能源驱动的热泵列为新建筑和供暖改造的首选技术，热泵技术也被《麻省理工科技评论》更是将其评为“2024年十大突破技术”之一。热泵技术的全球部署和电气化的协同效益尤为突显。
欧洲将热泵作为电气化的重要途径。2024年5月生效的欧盟《净零工业法案》提出，到2050年热泵部署量将增加6倍。英国也在同月宣布向公共部门提供11.7亿英镑资金，用于安装热泵等低碳供暖系统。
与此同时，研究表明，电气化不仅能直接减少建筑碳排放，还能带来多重协同效益。2024年8月，美国劳伦斯伯克利国家实验室发现，先进建筑技术的协同作用可显著推动电气化和能源系统脱碳。
电气化转型不仅改变了建筑的能源供给方式，更重塑了整个能源系统的运行模式。随着可再生能源比例的提高，建筑将从单纯的能源消费者转变为产消一体化的能源节点。
空气源热泵的工作原理
示范项目
CCUS与低碳水泥加速落地
截至2024年10月，全球建筑行业脱碳示范项目达30个，其中60%为耦合CCUS技术的水泥项目。代表性进展包括：美国Sublime Systems实现电化学水泥千吨级生产；墨西哥Cemex通过熟料微粉化降低碳排放；美国Brimstone利用无碳原料生产低碳水泥；加州Lebec净零项目计划年封存95万吨CO₂，结合替代燃料与碳捕集技术。
2024年3 月，美国 Brimstone 公司宣布建设一座年产 14 万吨普通波特兰 水泥及补充胶凝材料的创新工厂，预计每年减少 12 万吨二氧化碳排放。该工艺采用无碳硅酸钙岩石作为原料，避免了石灰石分解产生的 高碳排放，并能生成可永久吸收二氧化碳的镁化合物，从而实现深度脱碳。Brimstone 的工艺可低成本大规模生产符合行业标准的水泥， 被 IEA 列为塑造现代能源系统的 50 项关键技术之一。
CCUS流程图
建筑行业脱碳是实现全球碳减排目标的关键领域，其重点在于降低因能源消耗和材料使用而产生的碳排放，主要通过使用变革性技术提高能源利用效率，并以零碳能源替代品取代化石能源，实现从源头上减少碳排放。尽管相关技术已 取得显著进展，但仍面临诸多挑战和机遇。当前示范多聚焦CCUS水泥领域，未来应加速技术迭代与商业化，推动规模化低碳应用以实现碳中和目标。