“脫碳（decarbonization）”的概念最近在政治演講和全球環境事件中風行一時，在建筑領域也引起了極大的重視，并以此來深刻地改變我們設計和構建明天世界的方式。目前建筑物占全球能源消耗的33％和溫室氣體排放的39％，這表明如果我們要阻止或逆轉氣候變化，建筑師必須發揮重要作用。碳作為一種普遍認可的度量標準，可用來追蹤建筑物的溫室氣體排放。因此，實現這一目標的最重要方法之一就是建筑物的脫碳。
脫碳包括減少運行碳和隱含碳，這分別是指建筑物的使用階段和整個生命周期的碳排放。這個生命周期包含了每種材料和家具的獲取，運輸，安裝，使用和壽命終止，并占全球11％的溫室氣體排放和28％的全球建筑類排放。在2018年全球氣候行動峰會上發起的凈零碳建筑物承諾等倡議通過呼吁將每年釋放的二氧化碳排放量減少到零或負數來促進全球減少運行碳。其他倡議，例如美國的碳領導論壇，也強調了減少含碳量的重要性，并指出到2060年世界建筑面積將翻一番，這是其重要的標志。
為此，我們概述了以下十項建筑脫碳的策略，從為尋求具體解決方案的建筑師提供實際使用的重要的考慮因素到過程，再到產品和文檔。
由于不同的減碳策略以不同的效率水平為模型，并且不同的建設階段需要不同的程序，因此世界資源研究所提出了按優先級排序的策略和層級列表，可以將其粗略地轉化為三種脫碳程序。WRI減少運行排放的清單如下：可再生能源之前的能源效率；現場可再生能源先于非現場可再生能源；碳補償之前的可再生能源（在其他地方投資可再生能源）。對于具體的排放，它建議在碳抵消之前再次減少碳排放。這種碳補償的方法始終是低優先級的，因為它僅建議在100％可再生能源供應不可行的情況下使用。因此，有了這種優先級，我們可以在三個不同的層次上實現建筑物的脫碳：
1）通過提高能源效率來減少現有建筑物的運行碳；
2）使用可再生能源來滿足剩余的低能耗需求，如果需要，最好在現場或附近的場外使用；
3）減少新建筑在其整個生命周期中的隱含量。
這些級別并不是建筑師應采用的脫碳程序，即最后實現隱含碳的減排，而是簡單地概括建筑師可以根據建筑物的階段或要求減少碳排放的三種不同方式。最終，必須迅速實現這三個目標，才能實現《巴黎氣候協定》的目標。區分這三個級別僅是一個有用的指導，建筑師和建筑所有者可以針對自己的項目進行脫碳。
如上所述，減少運行碳和隱含碳是整個建筑脫碳的必要步驟。但是對于現有建筑物，由于已經使用了材料，因此隱含碳可能不再是一個重要的考慮因素，因此建筑物所有者應優先考慮達到凈零運行碳。相反，在建造新建筑物時（建筑師的責任），僅考慮一種碳排放量會在真實環境中產生誤導性的結果。例如，使用某些材料可能會產生較低的運行碳的輸出，但在其整個生命周期中會產生較高的隱含碳，反之亦然。與隔熱良好的建筑物相比，隔熱性低且具有單層玻璃的建筑物通常具有較低的隱含碳，但會增加的運行碳。同樣，雖然生產可再生能源的設備可以顯著減少運行碳，但建筑師必須記住，此類設備的制造本身會留下碳足跡。由于存在這些潛在的矛盾，因此，在選擇材料以優化能源效率并盡可能降低碳足跡的同時，新建筑或重大翻新的建筑師必須同時考慮兩種類型的碳排放量。
為此，建筑師應在新項目開始時立即進行嚴格的脫碳處理。當在項目的早期階段考慮脫碳時，低碳設計，尤其是那些針對隱含碳的設計，既最有效，又最具成本效益。一鍵式LCA的“隱含碳計算”詳細概述了提高效率的原因。項目的早期階段“鎖定”了設計中許多部分的可能性，包括那些可能嚴重影響隱含碳排放的部分。建筑師以后可能無法進行節能改造，或者可能的范圍將被嚴重縮短。例如，選擇一個需要非常深厚基礎的基地可以使項目的實際碳排放量增加一倍以上，但是建筑師以后無法修改此選擇。隨著時間的流逝，即使仍然可以更改元素，也幾乎總是會導致更高的成本。因此，當務之急是，建筑師必須在設計過程中盡早分析減少隱含碳的可能性。
建筑師可以實現這一目標的一種方法是使用輕質材料。在圣戈班進行的一項研究中顯示，比較了巴西常用的兩種內墻，他們發現較輕的重量系統帶來了許多環境效益。較輕的選擇是Placo干墻系統，這是一種絕緣的金屬螺柱干墻，可與140毫米水泥抹灰的傳統墻系統進行比較。對于一平方米的隔墻，他們發現使用這種干式墻系統代替傳統的墻將導致全球變暖潛力降低63％，一次能源使用降低49％，墻壁系統重量降低80％，淡水使用量減少了36％。同樣，發現了一種名為Fa?adeF4的輕質外墻系統，可將傳統大型立面的CO2排放量減少一半。這些產品不僅證明了輕質墻體系統的有效性，而且為尋求環保解決方案的建筑師提供了切實可行的選擇。
同樣，一些生物來源的材料（例如木材，纖維和木纖維）在其使用階段會存儲碳，這意味著它們實際上會在處理材料和減少碳排放之前降低大氣中的二氧化碳含量。這種品質使它們成為高效且可持續的材料。但是，考慮此選項的建筑師應該意識到，在新的EN15804-A2生命周期評估標準（在第8部分中討論）中，必須將這種儲存的碳（在植物生長過程中稱為生物碳與隱含碳（采集，運輸，安裝，使用，壽命終止）分開計算。）。例如，由于與建筑工地的距離更大，生物來源材料的隱含碳可能高于傳統材料，并且由于碳的吸收和最終再排放，生物碳本身在其整個生命期內的凈排放為零。因此，根據新的LCA標準，生物碳在整個生命周期中都被視為零碳排放，即不再被視為留下負碳足跡。
設計師在規劃的早期階段犯的一個常見錯誤是，在計算含碳量時要考慮建筑物的核心和外殼，但會忘記潛在的重要內部裝修，機械和技術設備。這些物體的使用壽命較短，并且可能在建筑物的使用壽命中被多次更換，因此其具體的碳排放量與該結構的任何其他部分一樣重要。通過考慮這些重要的室內元素，計算出的隱含碳量才能完全準確。
重復使用現有材料消除了以潛在的高環境成本采集和制造新材料的需求。如果可行，建筑師應嘗試購買使用盡可能多的回收材料的產品，以減少隱含碳量。例如，在選擇玻璃窗的玻璃時，使用碎玻璃制成的玻璃（可重復使用，因此是脫碳廢玻璃），每使用10％的碎玻璃，就可以減少3％的能源消耗。同樣，使用一噸碎玻璃可減少300千克的二氧化碳排放。因此，由碎玻璃制成的玻璃窗和其他可回收材料的示例應成為致力于脫碳的建筑師的重要考慮因素。
建筑師可以通過國際標準制定的生命周期評估（LCA）以及第三方驗證的環境產品聲明（EPD）中發布的結果來評估建筑物的碳排放量。這些是建筑產品和材料所含碳的唯一有效科學信息來源。LCA是建筑全生命周期的分析技術，可以評估產品生命周期各個階段的環境影響。EPD是經過獨立驗證和有注冊的文件的，可在產品的整個生命周期內傳達有關產品對環境的影響的“透明且可比較的”信息。建筑師可以同時使用它們來確定和評估其設計項目的碳足跡。為了使評估產品的方式標準化，EPD和可從中進行的生命周期評估均受國際標準（例如歐洲標準）的監管。一個特別相關的示例是EN 15804，它為建筑產品和服務的環境聲明提供了核心產品類別規則（PCR）。由于與建筑行業相關，因此EN 15804是建筑師尤其要了解和響應的重要標準。
許多軟件應用程序可以根據設計數據自動提供生命周期評估并提供最佳解決方案。一個著名的例子是一鍵式LCA，它來自Revit，IFC（BIM），Excel，IESVE，能源模型（gbXML）和其他工具，以尋找可比的解決方案并提供可訪問的EPD的相關材料。認真對待脫碳的建筑師應使用此工具或類似的應用程序，以確保盡可能低的碳輸出。
與生命周期評估有關的是產品使用壽命后的處置或再利用。停止“獲取，制造和浪費”模式來實現資源高效的循環經濟，是實現更可持續的建筑業所必須采取的措施。遵循循環經濟準則的建筑物自然會在其生命周期內消耗更少的資源，因為它的設計宗旨是節約資源，適應性強并且持久。如上所述，在該建筑物內，大多數可循環利用成分增加的本構材料將減少碳足跡。重復使用的材料和產品也將排放較少的隱含碳。所有這些解決方案都是循環經濟的例子，這表明循環經濟對建筑的低碳化至關重要。在整個歐洲，建筑業約占所有獲取材料的一半，占廢物產生的三分之一。因此，消除我們行業中通過重復利用和回收利用而造成的獲取和廢物的負面影響可能對結束全球變暖的全球努力產生巨大影響。
盡管所有這些策略都是極其重要的個人解決方案，但脫碳之路的成功必須是一項全球性的集體努力。企業可以通過支持全球和地方性舉措（例如“凈零碳建筑承諾”，全球建筑和建設聯盟，碳領導論壇等）來幫助宣傳和提高意識。
