政府采购如何塑造一个碳中和的建筑环境

2021年将成为解决气候危机的竞赛中的一个转折点。4月，英国制定了世界上最雄心勃勃减少温室气体排放的目标，承诺到2035年减少78%的排放。11月，英国将主办COP26峰会，人们希望世界将团结起来解决这一个世界性的危机。

虽然已经取得了很大的进展，但要实现碳中和（净零排放），仍有许多工作要做。仅仅由政府制定绿色经济政策是不够的；他们还必须专注于自己的组织和运作的去碳化。一个名为StateUp的国际公共用途技术情报和咨询公司发布的新研究指出，全球政府每年78万亿英镑的公共采购支出对这一努力至关重要。

在这份名为《状态重置》（States Regenerate）的报告中，StateUp公司强调了政府在推动去碳化方面的独特能力，因为政府的采购能力和创新政策在管理造成排放的资产方面发挥着核心作用。StateUp认为，政府对数字创新的吸收能力对这些去碳化的努力至关重要。

该报告聚焦五个优先领域。报告呼吁：

• 建立领导和问责机制，以实现政府的绿色转型，包括建立一个负责监督的办公室，并且公民参与的机会；
• 优先考虑建筑环境和物质基础设施的去碳化过程；
• 实施公共采购绿色化——全球公共采购的金额约占全球GDP的12%，这个目的也是为了鼓励经济中更广泛的去碳化进程；
• 管理和恢复环境公共产品，如水资源储备和清洁空气；
• 与其他部门合作，充分利用数据和创新。

关注建筑环境

建筑环境是政府去碳化进程的核心。从现在到2040年，将有2300亿平方米的新建筑建成——相当于到2060年每年为地球增加相当于一个日本的建筑面积。

为了有机会实现巴黎气候目标，到2030年，每平方米的能源强度将需要改善30%。到2050年，仅发展中国家快速增长的城市所建造的基础设施就会向大气中释放2260亿吨的二氧化碳，排放量超过用于建造现有发达国家基础设施数量的四倍。国际能源署警告说，为了达到碳中和，到2030年，建筑的直接二氧化碳排放量必须下降50%，或者每年下降6%左右。

政府对大量的基础设施和建筑环境直接负责，而且中央和地方政府拥有或租赁了世界上很大一部分的建筑。据报道，英国的公共部门可能造成了四分之一的建筑排放，并直接管理建筑环境的许多其他方面。

虽然不是所有的建筑环境资产都由政府直接拥有和运营，但围绕其建设、运营和维护的法律和经济框架及激励机制也是政府的责任。因此，通过他们的采购权和创新政策决策，政府有机会塑造未来基础设施的发展方向。这些决定将严重影响未来公民的生活和地球的健康。

数字和新兴技术的作用

在过去的10年里，在可用的技术方面取得了巨大的进步，可以促进建筑环境部门与自然更加协调，并更好地满足人们的需求。

在某些情况下，政府正引领新技术的应用。在2021年1月的竞争之后，英国已悄悄地支付了9.32亿英镑的拨款，用于公共部门建筑的去碳化，其重点是能源效率的改善和热能去碳化。与此同时，欧盟的目标是到2030年实现3500万栋建筑的翻新。它优先资助节能改造，并将在2021年为所有欧盟建筑引入具有约束力的能源性能标准。

建筑环境的绿色技术发展正在建筑和公共空间从规划到拆除的整个生命周期中进行。虽然建筑信息模型（BIM）可能是最著名的基于技术的实践，但人们越来越认识到从无人机到传感器和3D打印等先进技术在改善建筑环境的理解、规划、管理和居住方式方面所发挥的作用。

许多创新不是由该行业的现有供应商开发的，而是由初创企业开发的：为开发旨在解决具体问题的技术解决方案而成立的年轻公司。表5记录了全球10家致力于建筑环境脱碳的高质量初创企业，它们通常直接与公共部门客户合作，以实现这一目标。

▲可惜没有中国的公司上榜

替代材料

继续需要创新的一个关键领域是建筑材料。传统的建筑材料通常有很高的碳足迹。即包含其生命周期中造成所有排放，从最初的开采到制造、运输到最后的处置。

这样计算，仅钢铁和水泥就占了全球碳排放的至少8%。使用可能具有较低碳足迹的新复合材料，比如由麻和菌丝体等天然产品或钢尘等循环利用的废旧产品甚至二氧化碳本身制成的新型建筑材料，建筑环境部门可以通过使用这些材料从根本上减少其碳足迹。

政府可以通过激励设计师和建筑商，在包括在公共建筑的项目中，采取整个生命周期的方法来计算影响和选择材料来支持新材料的使用。政府可以鼓励设计师和开发商不仅考虑建筑物的排放，而且考虑其材料的生产和处置过程。政府还可以鼓励那些对废物进行回收利用的公司。例如，Carbon Craft Design公司（印度）已经开发出将建筑材料的废品，包括碳排放本身，转化为有用的材料的方法。

监测和管理能源消耗

建筑物不仅仅是在建造时排放温室气体。它们在使用过程中，甚至在拆除时也会排放大量的气体。目前，这些排放占欧盟的36%。建筑物的运行也占了所有开采材料的50%，消耗的水的33%和废物的35%。

平均来说，较新的住宅比较旧的住宅更节能，这是一个令人乐观的原因。但老式住宅仍将存在很长时间，这意味着用节能措施改造它们对于在2050年前实现碳中和至关重要。

这对政府来说尤其重要，因为政府拥有的建筑群比私人拥有的建筑群要老得多。在建筑中添加传感器和智能电表以监测能源消耗并自动管理环境条件，有助于跟踪和节约能源使用。Infogrid公司（英国）和Worldsensing公司（西班牙）可以提供各种型号的这种传感器，安装相对简单，并可提供自动数据报告。

政府有机会利用他们自己的旧的、能源效率低的建筑的去碳化来启动和促进公共竞赛。这些可以成为寻找和展示高效和有效的脱碳方法的重要工具，并提高对如何做到这一点的认识水平。

复杂的系统管理

绿化建筑环境的最大挑战之一是协调。我们的基础设施和建筑环境系统结合起来，形成了一个动态的 “系统的系统”，由其复杂性定义：不是静态和可预测的，而是动态和不断发展的。这些系统越来越具有网络物理性，由相互作用的数字、模拟信号、物理信号和人组成，通过数字元素支持物理基础设施的功能。这就是为什么参与建筑环境的人之间的协调变得比以往任何时候都重要的原因之一。

实现建筑环境去碳化的最重要的飞跃是利用最近在复杂系统管理方面的突破。系统工程可以用来协调和调和对建筑环境以及跨行业的不同需求。复杂性科学允许将建筑环境作为一个相互关联的整体进行规划，而数据科学可以对相互关联的建筑环境所产生的大量数据进行分类，以对其进行持续的改进。

数字孪生技术提供了机会，通过提供有关排放和任何新出现的弱点的实时更新，以及测试项目升级影响的方法，使基础设施项目更具可持续性和韧性。这对建筑环境的去碳化至关重要。例如，随着电动汽车变得越来越普遍，数字技术被整合到公路和铁路中，交通基础设施系统将需要比以往更密切地与电网协调。

正如剑桥大学智能基础设施与建设中心（CSIC）的高级研究助理Timea Nochta博士在《状态重置》中描述的那样。“数字孪生技术为政府提供了一个巨大的机会，可以实现数据驱动和基于证据的气候变化缓解效果——既涉及到政府自己的资产，也可以要求其他资产所有者和管理者将其规划和运营数字化。”

Nochta博士指出：“作为物理资产、系统和流程的现实数字的代表，数字孪生技术不仅可以帮助收集和处理数据，以产生有关资产运营和管理的温室气体排放的分析结果，而且还可以提供一个数字环境，通过模拟各种选择的影响，来减少排放，并监测所实施的措施的影响。”

建筑环境和公共用途技术

《状态重置》的出版标志着“星云（Nebula）公共目的技术情报平台”的启动，该平台旨在成为关于政府技术、市政技术和地球技术数据、研究和分析的首选来源。《状态重置》中对专注于绿化政府的高质量初创企业进行研究的一个关键来源是经过精心策划的选择性公共用途技术初创企业数据库，该数据库构成了星云平台的核心组成部分。

领先和新兴的绿色技术创新数据对于政策和投资决策者来说至关重要；它不仅提供了政府本身可以使用的技术的透明度，而且还提供了如何塑造创新政策以支持绿色技术研发。

来源：通向碳中和