到2050年，全球建筑业的碳足迹将增加一倍以上

这是发表在《自然通讯：地球与环境》上的一项新研究得出的结论。该研究警告说，仅建筑业的碳足迹就足以超过未来二十年将全球气温控制在 2 摄氏度以下所需的年度碳预算。

报告警告称，2022年，建筑业超过一半的碳排放来自水泥材料、砖块和金属。玻璃、塑料、化学品和生物基材料占6%，其余37%来自运输、服务、机械和现场活动。

调查还发现，过去三十年间，建筑业在全球碳排放中所占的比例逐渐增加，从 20% 增至 33%，这主要是由于水泥、砖块、金属和玻璃等材料相关投入所致。

该研究呼吁进行一场“材料革命”，即用生物基、循环利用和可重复使用的材料取代传统材料。

建筑业总共排放了122亿吨二氧化碳，其中水泥是主要排放源。2022年，仅水泥一项就占建筑业碳排放总量的四分之一以上（28%）。水泥、水泥熟料、砖块和粘土合计占建筑业碳排放总量的40%，而金属占15%，其中一半来自钢铁。

尽管近年来发达经济体尝试提供这些材料的低碳版本，但该研究发现“材料使用正朝着碳排放强度越来越高、可持续性越来越差的方向发展”。

造成这一增长的主要原因是发展中地区大型建设项目数量的快速增长。1995年至2022年间，非洲、巴西和中国的碳足迹显著增加，这些碳足迹主要来源于报告中所称的“不可持续建筑材料”（水泥、熟料、钢铁和其他金属）。

例如，在中国，不可持续的建筑材料占建筑碳足迹的43%。到2022年，这一比例上升至73%。

在发达地区，不可持续材料的使用量保持相对稳定。

与此同时，同期生物基材料（如木材、秸秆和其他天然产品）的碳足迹也有所减少。在中国，生物基材料占全国碳足迹总量的4%（1995年），但到2022年已降至0.5%。

a、c 1995年和2022年全球建筑业碳足迹在高收入地区、新兴经济体和低收入地区的相对贡献。b、d 1995年和2022年各国建筑业碳足迹排名。（来源：Li, C., Pradhan, P., Chen, G. et al. Carbon footprint of the construction sector is projected to double by 2050 worldwide. Commun Earth Environ 6, 831 [2025].）

呼吁对建筑材料进行“紧急转型”

该研究指出，建筑业“被广泛认为是脱碳难度最大的行业之一”，因此呼吁紧急向低碳建筑转型，以减少该行业的碳足迹。

报告建议，“供应链方面的一个切入点可以是投资于资本资产，例如用于新建项目的机械设备和基础设施。投资领域是实现扭亏为盈的良好起点，因为它可以通过降低生产成本带来规模效应。”

“目前，生物基材料等创新解决方案面临的主要障碍是缺乏完善的供应链基础设施。传统的建筑机械通常不适用于生物基材料，需要采用不同的操作技术。此外，我们发现，资本资产部门是建筑行业供应链碳足迹最大的子部门之一。因此，对资本资产部门进行改革具有双重效益：一方面，它有可能产生规模效应；另一方面，它可以直接针对建筑行业碳排放供应链中的第二大贡献者。”

报告还强调了区域差异化的重要性，指出高收入地区可能会转向循环建筑、模块化设计和材料创新，而全球南方快速发展的城市可能反而需要低成本、可扩展、本地采购的解决方案。

针对如何减少对水泥、钢材和砖块等传统材料的依赖，一项研究建议采用生物基材料或传统波特兰水泥的替代品，例如碱激活材料。但该研究指出，要推广这些替代品，需要“对其碳排放强度、耐久性、前体材料的可用性以及与现有建筑规范的兼容性进行全面评估”。

报告指出，扩大木材或竹子的使用规模与森林砍伐和生物多样性之间也可能存在权衡取舍，需要进一步评估。

建筑规范也需要更新，以认可生物基材料的安全性和耐久性。

与此同时，开发用于提高商业建筑能源效率的人工智能工具的 Exergio 公司希望这个问题不会止步于建筑工地。

“建筑物投入使用后，能源浪费就会悄然发生：我们发现供暖和制冷系统开始相互干扰，传感器读数不准确，房间在人们离开后仍然保持高温或低温状态。这些损失会迅速累积，”Exergio 首席执行官 Donatas Karčiauskas 解释道。“从材料生产阶段开始的低效现象，在运营阶段依然存在，只是形式有所改变。”

“将全球建筑材料全部更换为新型材料需要数十年时间，耗资数万亿美元——即便如此，建筑物仍会浪费全球40%的能源，”他说道。“我们已经有了更快捷的解决方案。优化系统运行方式，无需重建任何设施，就能立即减少高达30%的能源浪费。”

这项研究由中国、德国、荷兰和奥地利的学者共同撰写，并得到了欧洲研究理事会、中国国家留学基金管理委员会、中国国家自然科学基金委员会和欧盟“地平线2020”研究与创新计划的支持。