許多城市、行業組織和公司都為未來幾年的營運制定了嚴格的碳中和標準。

但當「建築 2030」仔細檢視數據後,他們意識到內含碳量,也就是材料與建築所產生的能源與排放,是產業中一個重大且被忽略的缺口。

在全球範圍內,建築行業的運營能源產生了 30% 的溫室氣體排放,而材料和材料生產又增加了 20%。總而言之,建築業產生的溫室氣體排放量佔全球總排放量的 50%。為了在 2050 年前達到零碳排放的目標,我們必須更認真地看待內含碳。

由於建築物的結構佔其內含碳量的 50%,因此結構工程師是邁向碳中和的重要參與者。碳領導論壇的結構工程師 2050 挑戰(SE 2050) 正鼓勵工程師們努力邁向內含碳量基準,同時在過程中貢獻重要的數據。

奧雅納的資深結構工程師 Lauren Wingo 和永續發展協理 Frances Yang 是 SE 2050 工作小組的成員,負責設計和管理一項承諾倡議,幫助結構工程師迎接這項挑戰。我們訪問了 Lauren 和 Frances,討論了體現碳中和的陷阱和進展,以及結構工程師如何幫助實現這一全行業的變化。

到目前為止,您如何描述建築行業對碳中和目標的反應?

Frances Yang:我們已經看到了政府間氣候變化專門委員會和其他組織的報告,指出了大氣中二氧化碳達到特定數量的迫切性和影響。此外,由於對排放源有了更好的預測,我們在 2050 年之前的里程碑上看到了針對特定行業的減排要求。

這讓建築業和我們的客戶有了更多的意識。建築行業有動力將碳視為一個真正重要的指標,不僅要減少運營中的碳排放,還要減少建築和基礎設施材料中的內含碳量。

Lauren Wingo:現在我們的建築因為有了更好的機械和電氣設計而變得越來越有效率,重點也轉移到內含碳量上,結構工程師在這方面扮演了更重要的角色。

為了減少內含碳量,結構工程師最重要的一步就是用心選擇正確的材料,並盡可能有效地使用它們。例如,Frances 圍繞如何使用對環境影響較小的高性能混凝土做了大量工作。這促使結構工程師對他們指定的材料深思熟慮,並認識到這些不同類型材料對環境的影響。

最後,我們需要從我們自己的專案中收集內含碳的資料,實際檢視這些資料,並訂定可以衡量我們績效的指標。

在嘗試減少專案中的內含碳量時,您發現最大的挑戰是什麼?

Frances:注意到 Lauren 剛才所說的,目前可用的資料不多。像能源部這樣資源豐富的機構已經幫助收集了多年的運營能源數據。我們對於建築物內含的碳卻沒有類似的資料。方法上的差異很大,而且也很難測量。建築物上沒有碳含量計量表,因此沒有可靠的數字來比較績效。

目前,有幾項工作正在進行中,目的是將測量標準化,以有意義且可比較的方式獲取數據。但我們仍處於早期階段,我認為我們不能等待標準化。我們現在就需要開始追蹤數據,建立流暢性和意識。我們已經知道製造鋼鐵和水泥有多耗能,我們也知道建築物再利用和材料回收有很大的好處。結構工程師現在就可以做一些事情。

儘管如此,建築業卻厭惡改變。當某些東西有過前世代,或是除非測試每一片材料,否則您不知道其確切的材料特性時,使用回收材料就會有風險迴避。這很快就會讓成本過高,而且這也不是業主或承包商習慣的做事方式。

Lauren:就當地市場採用的技術而言,不同地區也有很大差異。在某些市場,可能沒有低體積碳選擇。這些技術的採用率也取決於市場激勵措施。目前,還沒有像能源之星(ENERGY STAR)一樣針對建築內含能源的認證計畫,當地方政府通過綠建築規範時,仍將重點放在營運效率上。如果沒有到位的激勵措施,人們並不願意投資於內含碳量減緩。

這促使結構工程師在指定材料時要深思熟慮,並對其環境影響有所認識。

Lauren Wingo

Arup 資深結構工程師

您認為在我們看到整個產業的改變之前,需要發生什麼事?

Frances:業主、政策制定者和投資者之間會發生雞生蛋、蛋生雞的事情。政策制定者想要一個專案或一個勝利來證明:「嘿,如果我們制定這項政策,它是可行的,它會奏效的,它會帶來好處」。 業主們非常猶豫,除非他們有財務誘因,而融資者不會提供資金,除非有政策或方案幫助他們看到投資回報。

兩者都在等待對方。這就是為什麼我們真的有必要採取哪怕是循序漸進的行動。如果一個團體開始取得哪怕是一點點的進展,其他實體也會做出回應。但是,我們必須在數百條不同的戰線上這樣做。

其中一個案例是馬林郡的低碳混凝土法規,灣區空氣品質管理區資助馬林郡測試一項限制混凝土碳排放量的綠建築法規修正案。他們了解到,灣區水泥生產商的溫室氣體排放量相當於該地區所有的公車流量。由於空氣管制區在與水泥製造商合作降低排放量方面已達到技術極限,奧雅納協助馬林縣與合作夥伴制定綠建築規範條款,對專案中水泥的使用量設定上限,從而減少對水泥的需求,並降低整體水泥廠的區域排放量。

希望像這樣的想法能夠普及開來。我們看到洛杉磯、波特蘭、紐約和波士頓等城市有興趣複製類似措施。最終,類似的倡議可能會在全州乃至全國範圍內發展。

Lauren:將有關體現碳的意識和教育帶到公共領域,將有助於推動產業進行更大規模的改變。這也是我希望 SE 2050 計劃能夠達成的目標。儘管缺乏明顯的財務或監管誘因,結構工程師仍有必要承擔此責任。我們很樂意並準備好與我們公司和我們客戶的價值觀一致地承擔這一責任。現在是時候讓我們的專業行動起來,在這個發展緩慢的過程中起帶頭作用。