碳减排、碳达峰和碳中和已经成为我国的国家战略。每个行业都不能置身度外，每个人都是利益相关者。能源系统是主要的碳排放源，但要实现 2050年净零排放，就不仅仅是能源系统的任务。人为碳排放主要有两大来源：即化石燃料燃烧的能源利用及破坏自然循环的土地利用。因此，需要在能源、土地、城市和基础设施（包括交通和建筑）及工业系统方面进行快速而深远的转型。
在能源领域，不能凭单一或简单的办法实现净零排放，能源转型需要政府所有部门、机构、企业和个人共同采取行动，利用广泛的能源政策、融资、创新和技术。节能、能源效率的提高和对可再生能源的大规模应用起到主导作用。
城市是人口密集、各种要素集聚的场合。2020年，世界城市化率约为56%％，预计到2050年将增加到68％。城市能源需求占全球能源需求的2/3，占能源部门碳排放量的70％。从目前到2050年，大部分新建建筑将在新兴经济体和发展中经济体的城市中建造。中国改革开放的40年间经历了城市化的高速增长。1978年中国城市化率仅为17.92％，而到2019年已经达到60.60％。
我国民用建筑的建筑节能工作近年来取得了很大成绩，我国绿色建筑的建设也一直以节能为重点，我国的住宅能耗水平很低，但建筑运行碳排放减量还有潜力可挖。也正因为能耗水平低，我国建筑运行能耗在全国总能耗中只占21％，与发达国家相比，美国占比39％，日本占比32％，德国占比35％，实现碳中和目标相对容易。
我国能源结构是以煤为主的高碳结构，2019年我国一次能源消费中，燃煤占57.7％，非化石能源只占14.9％。2019年发电量中，火电占比高达69.6％。这就带来了尽管建筑能耗强度不高、 但碳排放量却居高不下的后果。如果从现在到2030年不作任何改变，则估计城市建筑将新增220亿m２，新增碳排放约14亿t。我国城市建筑碳排放总量将达39亿t。城市建筑在2030年实现城市建筑碳达峰并降低峰值的主要措施是：第一，压缩建筑规模，尤其是城市居住建筑规模；第二，降低北方集中供暖系统的碳排放；第三，降低电力系统的碳排放因子。
建筑运行碳排放主要来自于：建筑环境能耗包括供热、供冷、通风、照明；建筑公用设施能耗包括电梯、供水、生活热水、供配电；功能性能耗包括电器、信息系统、办公设备、电动车充电等。其中建筑环境能耗和建筑公用设施能耗对于不同类型建筑需求相对稳定。尤其在 住宅中，中国的建筑能耗相对发达国家、甚至相对经济水平相当的国家都处于很低的水平。最大不确定因素是功能性能耗。
民用建筑中能耗最高的是北方集中供暖。我国建筑节能工作从1985年开始便围绕提高集中供暖效率和减少污染排放而努力。35年中有进步但不大。分户计量和按计量收费政策没有得到很好的实施，甚至连集中空调系统也倒退到按面积收费的老路上去。
我国供暖碳达峰的主要路径表现为：新建建筑实现供暖分户计量；末端向低温辐射方式发展，但要注意这也意味着某些地区会从间歇供暖转为连续供暖，延长供暖时间；寒冷地区新建建筑向电力驱动热泵供暖方式发展，要注意热泵热源的开发利用，采用能源总线等方式实现资源共享和分布式（分户）热泵供暖；大部分既有集中供暖尚不可能用电力或天然气替代，需要结合城市更新进行改造，提升锅炉效率、提高热网供回水温差，可以考虑“第四代区域供暖系统”技术，将既有热网的回水作为水源热泵热源。
我们应做好能耗统计和碳排放监测、预算、核算的方法论等基础工作，以及碳中和技术的理论和应用研究。通过技术和政策的双管齐下，可以使我国城市民用建筑碳排放峰值控制在21亿t左右。主要措施：一是控制建筑规模，实行能耗限额设计，杜绝资源浪费；二是供暖系统的电气化和效率提升。如果不改变现在的发展模式，则碳排放不可能在2030年达峰。城市的开发建设方式必须从粗放型外延式发展转向集约型内涵式发展，从增量扩张建设逐步转向存量提质改造。
通过碳中和的5项基本措施，即：超低能耗建筑、降低碳负荷，建筑电气化和提高能效，现场可再生能源利用，为高渗透率可变可再生能源提供弹性，以及空气中碳捕集和碳利用等，推动基于我国国情的绿色碳中和建筑的科技创新。
综合能源规划是城市建筑碳中和中不可缺少的环节，综合能源规划应该成为城市规划体系中重要的组成。城市建筑的碳中和是建筑业各学科、各专业和每个从业者的共同任务。对碳达峰碳中和建筑的规划、设计、施工和运营，需要从业者具有更宽广的视野、发挥更多的聪明才智。
文/龙惟定，作者系同济大学教授
