结构工程师掌握着实现碳中和的钥匙

许多城市、行业组织和公司都为未来几年的运营制定了严格的碳中和标准。

但是，当 "建筑 2030 "对数据进行仔细研究后，他们意识到体现碳--材料和建筑所产生的能源和排放--是行业中一个重要的、在很大程度上被忽视的缺口。

在全球范围内，建筑行业的运行能源产生了 30% 的温室气体排放，而材料和材料生产又增加了 20%。总之，建筑行业产生的温室气体排放量占全球总量的 50%。要想在 2050 年之前实现零碳排放目标，我们必须更加认真地审视内含碳。

由于建筑结构占其内含碳量的 50%，因此结构工程师是实现碳中和的重要参与者。碳领导论坛的 "结构工程师 2050 挑战"（SE 2050）正在激励工程师们努力实现体现碳基准，并在此过程中贡献重要数据。

奥雅纳的高级结构工程师劳伦-温戈（Lauren Wingo）和可持续发展助理弗朗西斯-杨（Frances Yang）是 SE 2050 工作组的成员，他们负责设计和管理一项承诺倡议，以帮助结构工程师应对这一挑战。我们采访了劳伦和弗朗西丝，了解了体现碳中和的陷阱和进展，以及结构工程师如何帮助实现这一全行业的变革。

您如何评价建筑行业迄今为止对碳中和目标的反应？

弗朗西斯-杨我们已经看到了政府间气候变化专门委员会和其他组织的报告，其中指出了大气中二氧化碳达到特定数量的紧迫性和影响。此外，由于对排放源有了更好的预测，我们看到了在 2050 年之前的里程碑上针对具体行业的减排要求。

这让建筑行业和我们的客户有了更多的认识。建筑行业有动力将碳作为一个真正重要的指标，不仅要减少运营过程中的碳排放，还要减少建筑和基础设施材料中的内含碳。

劳伦-温戈现在，我们的建筑由于采用了更好的机械和电气设计，运行效率越来越高，人们的关注点正在转向内含碳，结构工程师在这方面发挥着更大的作用。

要减少体现碳，结构工程师最重要的一步就是用心选择合适的材料，并尽可能高效地使用它们。例如，弗朗西斯围绕如何使用对环境影响较小的高性能混凝土做了大量工作。这就要求结构工程师在指定材料时考虑周全，并了解不同材料类型对环境的影响。

最后，我们需要从自己的项目中收集体现碳的数据，实际查看这些数据，并制定衡量标准来衡量我们的表现。

在努力减少项目中的内含碳时，您发现最大的挑战是什么？

弗兰西斯正如劳伦所说，目前可用的数据并不多。像能源部这样资源丰富的机构已经帮助收集了多年的运行能源数据。而对于建筑物中的碳含量，我们还没有类似的数据。方法上的差异很大，而且很难测量。建筑物上没有测量碳含量的仪表，因此没有可靠的数字来比较性能。

目前，有几项工作正在进行中，目的是将测量标准化，并以有意义和可比较的方式获取数据。但我们仍处于早期阶段，我认为我们不能等待标准化。我们现在就需要开始跟踪数据，建立流畅性和意识。我们已经知道制造钢材和水泥需要耗费多少能源，我们也知道重复利用建筑物和回收材料有巨大的好处。结构工程师现在就可以做一些事情。

尽管如此，建筑行业却不愿改变。使用残余材料有风险规避，因为有些东西已经有了前世今生，或者你不知道确切的材料属性，除非你对每一块材料都进行测试。这样做很快就会导致成本过高，而且业主或承包商也不习惯这样做。

劳伦：就当地市场所采用的技术而言，不同地区的情况也大不相同。在一些市场上，可能没有低体现碳的选择。这些技术的采用率也取决于市场激励措施。目前，还没有像 "能源之星"（ENERGY STAR）这样针对建筑物内含能源的认证项目，而地方政府在通过绿色建筑法规时，也仍然把重点放在运营效率上。如果没有相应的激励措施，人们并不愿意投资于内含碳减排。

您认为，在我们看到整个行业的变革之前，需要发生什么？

弗朗西斯在业主、政策制定者和投资者之间会发生鸡生蛋、蛋生鸡的事情。政策制定者希望有一个项目或一个胜利来证明："嘿，如果我们制定了这个政策，它是可行的，它会起作用的，会有好处的"。 业主们非常犹豫，除非他们有经济上的激励，而融资者们不会出资，除非有政策或计划来帮助他们看到投资回报。

双方几乎都在等待对方。这就是为什么我们确实需要取得哪怕是渐进式的进展。如果一个团体开始取得哪怕是一点点进展，其他实体也会做出回应。但我们必须在数百条不同的战线上开展这项工作。

其中一个案例是马林县的低碳混凝土规范，湾区空气质量管理区为马林县提供了一笔资金，用于测试限制混凝土碳排放的绿色建筑规范修正案。他们了解到，湾区水泥生产商排放的温室气体相当于该地区所有公交车的排放量。由于空气区在与水泥生产商合作降低排放量方面已经达到了技术极限，奥雅纳帮助马林县及其合作辖区制定了一项绿色建筑规范条款，对项目中水泥的使用量设定上限，从而减少对水泥的需求，降低水泥厂的区域总排放量。

希望这样的想法能够推广开来。我们看到洛杉矶、波特兰、纽约和波士顿等城市都有兴趣复制类似的做法。最终，这样的倡议可能会在全州乃至全国范围内推广。

劳伦：在公共领域开展有关体现碳的宣传和教育，将有助于推动整个行业进行更大规模的变革。这正是我希望 SE 2050 计划能够实现的目标。尽管缺乏明显的经济或监管激励措施，但结构工程师仍有必要承担起这一责任。我们乐于并愿意承担这一责任，这与我们公司和客户的价值观是一致的。是时候让我们的专业行动起来，在这个进展过于缓慢的过程中发挥带头作用了。