202丨年第2期（总第49卷第360期) No. 2 in 2021 (Total Vol.49,No. 360)建筑节能（中英X) Journal of BEE
■特别关注
Focus
doi ： 10.3969/j.issn.2096-9422.2021.02.001
China Building Energy Consumption Annual Report 2020
〇引言
针对中国建筑能耗统计数据权威性欠缺的问题，中国建筑节能协会于2016年成立了能耗统计专委会 (下文统称“专委会”），以建筑能耗数据专项研究工 作为任，逐步构建测算方法体系和专业数据库，并连续 5年发布《中国建筑能耗研究报告》（2016 -2019年），专委会研究工作逐步深入，实现了“研究范围从全国 扩展到分省”，“研究对象从建筑能耗扩展到建筑碳排 放”，“研究时间维度从历史数据测算扩展到未
来数据 预测”的跨越式进步，专委会逐渐构建了较为成熟的 建筑运行阶段能耗以及碳排放测算与预测方法体系，并形成了中国建筑能耗与碳排放数据库。 当前，中国建筑节能数据量化工作还存在一个短 板——缺乏建筑全寿命周期能耗和碳排放数据。随 着我国城乡建设持续大规模推进，建筑材料的生产、建筑施工环节消耗了大量能源，产生了大量的碳排 放，建设领域对这部分的能源消耗和碳排放缺乏系统 研究和可靠的数据支撑。
推动建筑领域绿低碳发展需要从全寿命周期 视角出发。我国建筑领域从节能到绿的转变，大规 模推广绿建筑也正是基于此。发展绿建筑带来 的全寿命周期的节能与减排效果需要数据支撑。因此，专委会构建了基于投入产出表与过程法相结合的 建材能耗与碳排放测算方法，测算并分析了 2005 - 2018年全国建筑全寿命周期能耗与碳排放数据。2020年11月，《中国建筑能耗研究报告2020》由中国 建筑节能协会能耗统计专委会、重庆大学管理科学与 房地产学院联合发布。
1建筑全寿命周期碳排放测算方法概述
1.1建筑全寿命周期能耗概念范围界定
建筑能耗的概念范围是造成不同机构所测算的 建筑能耗数据差距巨大的原因之一，因此有必要对相 关概念范围做清晰界定。从建筑全寿命周期角度出 发，可将建筑产品的寿命周期分为4个阶段，包括
建 筑材料生产运输阶段、建筑施工阶段、建筑运行使用 阶段、建筑拆除及废弃物处理阶段，以此对建筑能耗 相关概念进行界定（见图1)。具体内涵为：（1)建筑 能耗，指建筑运行阶段能耗，包括维持建筑环境的终 端设备用能（如供暖、制冷、通风、空调和照明等）和各类建筑内活动（如办公、炊事等）的终端设备用能。
(2) 建筑业能耗，指作为国民经济物质生产部门建筑 行业的能源消费，主要为建筑企业的施工生产能耗。
(3) 建筑领域能耗，指建筑运行能耗和建筑业能耗之 和。（4)建筑物化能耗，指将建筑物作为建筑工程的 最终产品，在其建造过程中原材料的开采、生产、运 输、构件生产、施工等过程所消耗的各类能源总和，包 含建材生产和建筑施工能耗。（5)建筑全寿命周期能 耗，指建筑作为最终产品，在其全寿命周期内所消耗 的各类能耗总和，包括建材生产运输、建筑施工、建筑 使用运行和建筑拆除处置能耗。
舰周期‘建筑业臟=②+④
建筑全寿命阆期能耗=0)+②+③+④
图1建筑能耗相关概念范围界定
1.2 建筑全寿命周期能耗或碳排放测算方法体系
根据上述建筑全寿命周期能耗概念范围的界定，建筑全寿命周期能耗或碳排放等于建材生产、建筑施 工和建筑运行三个阶段的能耗或碳排放之和。建材 生产阶段能耗或碳排放可基于投入产出表测算，并结 合过程法进行测算；建筑施工能耗或碳排放可直接根 据《中国能源统计年鉴》中建筑业的能源消费量进行 测算；建筑运行能耗或碳排放可基于《中国建筑能耗 研究报告2018》中开发的方法进行测算。《中国建筑 能耗研究报告2020》则重点对建材生产阶段能耗或碳 排放进行研究（见图2)。
1.3 建材生产阶段能耗或碳排放测算方法
(1)关于建材生产阶段能耗或碳排放边界，存在 两个口径，即当年竣工的房屋建筑其中的建材隐含能 耗或碳排放（口径1)、当年投入到建筑业建材隐含能 耗或碳排放（口径2)。两个口径存在较大差别，从行 业范围看，口径1仅限定于房屋建筑行业，并且是当 年竣工的房屋建筑；口径2包含整个建筑业，既包括 房屋建筑业，又包括土木工程行业及其他建筑行业 从时间跨度看，口径1测算的建材能耗或碳排放不一
IM S lit 筑能耗研究报告2020
数据来源：.令p fl 投人产出表 ，中W 能源统计年鉴
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方法1：基r '投人产出表的测算方达-方法2：基干建材
消费量测算方法
数据来源：
•論，水泥等主要建材
筑领域的消费W ，钢材，永泥她仿佛也要 让M 的综合能托强度
建材1：产.运输能耗=0)
趣筑材料生产.运输
数据来源：中M 能源统iH #鉴"逮筑业能耗''
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--------►建織能耗=②+④*--------数据来源：中W 建筑能耗。碳排放数据库
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建筑运行耗能
雜筑施I :〉
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gtii 行〉•_3«t 筑拆除处
5*筑全勒命周期能耗=(D +②+®+④
图2建筑全寿命周期能耗或碳排放测算方法体系
定是当年消耗的建材所产生的，因为当年竣工的建筑
施工周期可能会跨年度；口径2测算的建材能耗或碳 排放则是当年所产生的，不存在跨年度的问题。本报 告以口径2为准，主要考虑：建筑施工阶段和建筑运 行阶段均为当年的碳排放，整个建筑业的建材消耗能 够更加全面反映住房和城乡建设领域的总体情况，基 于现行的统计体系难以将建筑业中的房屋建筑板块
中建材消耗和能耗单列出来。
(2) 基于投人产出表的建材生产阶段能耗或碳排 放测算方法，是基于投人产出表，分拆出建筑业产出 中建材部门的经济投人量，基于此测算由建筑生产活 动带来的上游建材部门的能源消费量及其碳排放量, 基本公式如下：
建材生产阶段能耗=S 建筑业中建材部门的经 济投入量x 建材部门单位产值能耗 （1)建材生产阶段碳排放=2：建筑业中建材部门的 经济投入量x 建材部门单位产值能耗x 碳排放因子
毛豆采摘机(2)
式中：建筑业中建材部门的经济投人量，数据来源于 全国投人产出表，涉及的投人产出表中的行业包括金 属冶炼/加工及制品、非金属矿物制品、炼油/炼焦和 化学产品、采掘产品等；
建材部门单位产值能耗，数据来源于《中国能源 统计年鉴》分行业能源消耗量，需要将能源统计年鉴 中的行业分类进行适当调整，使其与投入产出中的行 业分类一致；
能源碳排放因子，根据《中国建筑能耗研究报告
2018》中的方法测定。
(3)
基于过程法的建材生产阶段碳排放测算方
法，是根据当年建筑业主要建材消费量及其单位产品 的能耗强度、碳排放因子测算，基本公式为：
水粉盒建材生产阶段能耗=2建筑业主要建材消耗 量x 建材单位产品能耗强度 （3)建材生产阶段碳排放=I ：建筑业主要建材消耗 量x 建材单位产品碳排放因子 （4)
式中：建筑业建材消耗量，数据来源于建筑业统丨十年 鉴，年鉴中统计的建材主要包括钢材、水泥、铝材、玻 璃等；
建材单位产品的能耗强度，来源于相关文献或 数据库；
建材单位产品的碳排放强度，来源于相关文献 或数据库。
2 2018年全国建筑全寿命周期能耗和碳排放 数据分析2.1建筑全寿命周期能耗和碳排放总量分析
2018年全国建筑全寿命周期能耗总虽为 21. 47亿tee ，占全国能源消费总量的比重为46. 5%。 其中，建材生产阶段能耗11亿tee ，占建筑全寿命周期 能耗51. 3%，占全国能源消费总量的比重为23. 8% 建筑施工阶段能耗0.47亿tee ，占建筑全寿命周期能 耗2. 2%，占全国能源消费总量的比重为1%建筑运 行阶段能耗1〇亿tee ，占建筑全寿命周期能耗46. 6%， 占全国能源消费总量的比重为21.7%(见图3)。
图3 2018年建筑全寿命周期能耗占全国能耗消费总量的比重
2018年全国建筑全寿命周期碳排放总M 为
49. 3亿t C 02，占全国能源碳排放的比重为51. 2%。 其中，建材生产阶段碳排放27.2亿t C 02，占建筑全 寿命周期碳排放的55. 2%，占全国能源碳排放的比重 为28. 3%。建筑施工阶段碳排放1亿t C 02，占建筑 全寿命周期碳排放的2%，
占全国能源碳排放的比重
China Building Energy Consumption Annual Report2020
为1%。建筑运行阶段碳排放21. 1亿t C02，占建筑 全寿命周期碳排放的42. 8%，占全国能源碳排放的比 重为21.9%(见图
图4 2018年建筑全寿命周期碳排放总量占全国能源碳排放的比重2.2 建材生产阶段能耗和碳排放分析
2018年全国建材生产阶段能耗为11亿tee，产生 C02排放27. 2亿t。其中：（1)钢材：能耗6.3亿tee，占比57. 3%；产生C02排放13. 1亿t，占遣48. 2%；钢 材能耗综合碳排放系数为2.08 kgC02/kgce。（2)水 泥：能耗1.3亿tee，占比11.8%；产生C02排放 11.I亿t，占比40. 8%；水泥能耗综合碳排放系数为8.54 kgCO/kgce (含水泥生产工艺中所产生的C02)。（3)铝材：能耗2.9亿tee，占比26. 4%；产生 C02排放2.7亿t，占比10%；招材能耗综合碳排放系数 为0.93 kgC02/kgce。（4)其他建材：能耗0.5亿tee，占比4.5%；产生C02排放0.3亿t，占比1%(见图5〜7)。
c m能耗/亿te e
[□碳排放/亿tco:
祕会碳系数/(kgCCVkgce)
图5主要建材能耗、碳排放和综合碳排放系数
2.3 建筑施工阶段能耗和碳排放分析
2018年全国建筑施工阶段能耗为〇.47亿tce，产 生1亿t c o2排放，占全国能源消费和碳排放的比重 均约为1%。
2. 4 建筑运行阶段能耗和碳排放分析
2.4.1全国建筑存量面积分析
2018年全国建筑存量面积为674亿m2，其中，公 共建筑面积129亿m2，人均公共建筑面积为9.24 m2；城镇居住建筑面积307亿m2，城镇人均居住建筑面积 37 m2；农村居住建筑面积238亿m2，农村人均建筑面 积 42.3 m2。
其他,4.50%
其他,1%
2.4.2全国建筑运行能耗分析
2018年全国建筑运行阶段能耗为10亿tee，占全 国能源消费总量的21.7%。其中，公共建筑能耗3.83
亿tee，占比38_ 3%，单位面积能耗29.73 kgee/m2；城镇居住建筑能耗3.8亿tee，占比38%，单位面积能 耗12.38 kgee/m2；农村居住建筑能耗2.37亿tee，占比23. 7%，单位面积能耗9.98 kgee/m2。
2.4.3全国建筑运行碳排放分析
2018年全国建筑运行阶段碳排放为21.丨亿t C02，占全国能源碳排放的比重为21. 9%。其中，公共建筑 碳排放7.84亿t C02，占比37. 1%，单位面积碳排放 60.78 kg CO/m2。城镇居住建筑碳排放8.9丨亿t C02，占比42. 2%，单位面积碳排放29. 02 kg C02/m2。农 村居住建筑碳排放4.37亿t C02，占比20. 7%，单位 面积碳排放18.36 kg C02/m2。
3 全国建筑全寿命周期能耗和碳排放变化趋势分析
3. 1建筑全寿命周期能耗与碳排放总量变化趋势分析 3. 1.1建筑全寿命周期能耗变化趋势分析
2005 -2018年间，全国建筑全寿命周期能耗由2005年的9.34亿tee上升到2018年的21.41亿tee，扩大2.3倍，年均增长6.6%。总体上，全国建筑全寿 命周期能耗变化呈现显著的阶段性（见图8)。
(1)“十一五”期间（2006 -2010年），建筑全寿命 周期能耗平稳增长，年均增速5.9%。其中，建材生 产、建筑施工和建筑运行三个阶段的增速相对较为稳定。
3
屮W 违筑能耗研究报告2020
建筑全寿命周期碳排放变化趋势(2005 -2018年}
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年份
图10建筑全寿命周期能耗和碳排放占全国比重（2005 -2018年）
(1) “十一五”期间（2006 - 2010年），建筑全寿命
周期能耗占全国比重处于下降趋势，但总体下降幅度
不大，下降2%。建筑全寿命周期碳排放占全国比重 先上升后降低，年平均降低幅度为3.9%。表明 “十一五”期间，建筑全寿命周期排放因子与全国平均 水平差距先增加后降低。
(2) “十二五”期间（2011 -2015 年），2011 年和 2012年建筑全寿命周期能耗和碳排放占全国比重迅 速增加，分别由40%、66%增加至47%、75%。但能耗 占比/碳排放占比的比值呈下降趋势，即建筑全寿命 周期排放因子与全国平均水平差距缩减。2013年，建 筑全寿命周期能耗和碳排放占全国比重开始下降
(3) “十三五”期间（已经统计的2016 -2018年 数据），建筑全寿命周期能耗占全国能源消费比重处 于缓慢上升的趋势，从2016年的45%上升至2018年 的46%。建筑全寿命周期碳排放占全国比重处于缓 慢下降的趋势，从2016年的55%下降至2018年的 54%。建筑全寿命周期碳排放因子与全国平均水平的 差距进一步降低。
3.2 建材生产阶段能耗与碳排放变化趋势分析建材生产阶段能耗和碳排放变化趋势基本一致，在 2〇丨8年分别达到最大值10.93亿tee 和27. 24亿t C 02。
水平(2005年能耗比重/碳排放比重为2. 00,2018年能
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耗比重/碳排放比重为1.4)，如图10所示。
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2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017
2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018
年份
| ■建筑碳排放■建材碳排放■■建纖T .碳排放一仝寿命岡期碳排放|
丨_建筑能耗—建村能耗
a ■建筑施工一全寿命周期能耗|
图8建筑全寿命周期能耗变化趋势（2005 -2018年）
(2) “ 十二五”期间（2011 -2015 年），2011 年和
2012年建筑全寿命周期能耗出现猛增，年均约增加 3亿tee ，增速超过20%。出现异常值的原因在于建材 生产能耗增加过快，2011年和2012年建材生产能耗 分别增长了 2. 4亿tee 和2. 9亿tee 。此后两年基本 保持稳定,2015年出现了下降趋势。“十二五”期间 建筑全寿命周期能耗年均增速8.3%。“十二五”初期 出现的突变并不合理，可能的原因是建材的统计口径 出现门可题。
(3) “十三五”期间（已经统计的2016 -2018年 数据），建筑全寿命周期能耗仍然呈现平稳增长趋势, 但增速明显放缓，年均增速3. 6%，分别比“十一五”期 间和“十二五”期间增速下降2. 3%和4. 7%。3. 1.2建筑全寿命周期碳排放变化趋势分析
建筑全寿命周期碳排放与能耗变化趋势一致，同 样存在三个显著的发展阶段，与之不同的是三个阶段 的年均增速有差别（见图9)。“十一五”期间，建筑全 寿命周期碳排放年均增速为7. 4%，高于能耗增速; “十二五”期间年均增速为7%，低于能耗增速; “十三五”期间（已经统计的2〇 16 - 2〇 18年数据）年均 增速为3. 1%，略低于能耗增速。
3.1.3建筑全寿命周期能耗和碳排放比重变化趋势 分析
2005 -2018年，建筑全寿命周期能耗占全国总能 耗比重由2005年的36%上升至2018年的46%，扩大 了 1. 28倍，年均增长0. 8%。建筑全寿命周期碳排放 占全国碳排放比重由2005年的72%下降至2018年的 54%，下降了 18%，年均降低1.38%。碳排放比重大于 能耗比重，表明当前建筑全寿命周期碳
排放因子大于 全国各行业平均水平。同时，碳排放比重降低而能耗 比重升高，表明当前建筑全寿命周期总体排放因子正 在降低，行业能源结构正不断优化，逐渐接近全国平均
2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017
2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018
年份
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543
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China Building Energy Consumption Annual Report 2020
图13建筑运行阶段能耗与碳排放变化趋势
3.4.2空间维度
液态硅胶模具从重心讳度来看，2000 -2018年间，建筑能耗重
心南移0.92度，建筑碳排放重心南移1.08度，两者 南移趋势均较为明显。结合全国人口、经济分布情 况，分析其与建筑能耗、碳排放的关系，计算结果如
图14所示。建筑能耗和碳排放重心的移动趋势与全 国人口和经济重心的移动趋势呈正相关关系，全国人 口和经济重心的南移也导致了建筑能耗和碳排放重 心的南移。
对于南方地区、北方供暖地区、夏热冬冷地区来 说，各阶段、各地区的能耗、能耗强度变化幅度不同。 总体来说，无论是总体能耗增速还是能耗强度增速， 夏热冬冷地区 >南方地区 >北方地区，这主要与夏热 冬冷地区和南方地区日益增长的供暖需求、人口和经
图12建筑施工阶段能耗与碳排放变化趋势
3. 4 建筑运行阶段能耗与碳排放变化趋势分析 3.
4. 1
时间维度
建筑运行阶段能耗与碳排放占建筑全寿命周期能
耗与碳排放份额较大，各年分别维持在4 7 %和4 5 %左 右，处于线性增长的状态。建筑运行阶段能耗从 2005年增加4. 8亿tee 增长至2018年增加9. 5亿tee , 年平均增长率为5. 39%。建筑运行阶段碳排放从 2005年的10.9丨亿t C 02增长至2018年的21. 1亿t CO :， 年平均增长率为5. 29%，小于能耗年平均增速率，表 明建筑运行阶段能源相关的碳排放因子降低，全国建 筑能源结构逐渐优化（见图13)。
建材生产阶段能耗总体呈现上升趋势，从2005年的 4.23亿tee 上升至2〇18年的10.93亿tce ，上涨了 2. 58倍，年平均增长幅度为7. 58%。建材生产阶段碳 排放总体呈现上升趋势，从2005年的10. 95亿t C 02 上升至2018年的27. 24亿t C 02，上涨了 2.48倍，年 平均增长幅度为7. 47%，低于能耗上涨增幅，表明建 材生产能源相关的平均碳排放因子处于下降趋势。 建材生产阶段能耗和碳排放呈现出阶段性变化，如 图]1所示。
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年份
图I I 建材生产阶段能耗与碳排放变化趋势
(1) “十一五”期间（2006 -2010年），建筑建材生 产阶段能耗与碳排放处于稳步增长的趋势，增长幅度
较低，年平均增长幅度分别为6. 1%和8. 5%，能耗年 均增幅小于排放年均增幅，表明“十一五”期间建材生 产平均能源相关的碳排放因子处于上升阶段，与总体 趋势相反。
(2) “ 十二五”期间（2011 -2015 年），2011 年和 2012年建材生产阶段能耗和碳排放迅速增加，年平均 增长率大于20%。2012年以后，建材生产阶段能耗和 碳排放开始下降，能耗从2012年的11. 17亿tee 下降 至9. 66亿tee ，年平均下降幅度为5.0%；碳排放从 2012年的30. 09亿t CO ：下降至25_ 52亿t C 02，年 平均下降幅度为5. 6%，建材生产平均能源相关的碳
排放因子处于上升阶段。(3) “十三五”期间（已经统计的2016-2018年数
据），建材生产阶段能耗和碳排放缓慢增加，能耗从
2016年的10. 18亿tee 上升至2018年的10. 93亿tee , 碳排放从2016年的26. 36亿t C 02上升至2018年的 27.47亿1(：02。
3.3 建筑施工阶段能耗与碳排放变化趋势分析建筑施工阶段能耗与碳排放占建筑全寿命周期 比例最小，各年维持在2%左右，处于线性增长的状 态。建筑施工阶段能耗从2005年的0. 22亿tee 增长 至2018年的0.47亿tee ，年平均增长6%。建筑施工 阶段碳排放从〇. 49亿t C 02增长至1亿t C 02，年平 均增长5. 6%。
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