建筑能源改造中脱碳、循环与经济性的协同优化：荷兰住宅部门的生命周期评估

本研究针对建筑能源改造中碳减排、材料循环与经济成本间的矛盾问题，通过整合动态物质流分析（dMFA）与生命周期评估（LCA）方法，系统评估了荷兰住宅部门2015-2050年间三种改造情景（基线、重建、翻新）的碳足迹、物质足迹与经济成本。研究发现，在1.5°C能源转型路径下，重建策略可减少17%累计碳排放，但材料消耗与成本增加3倍；循环经济策略可抵消89%物质足迹，但成本上升仍不可避免。研究为欧洲建筑环境可持续发展提供了兼顾环境效益与经济可行性的政策依据。

　　

在全球应对气候变化的紧迫背景下，建筑环境作为碳排放"大户"正面临双重挑战：既要通过能源改造降低运营碳排放，又要避免因大规模翻新导致资源枯竭和成本激增。欧洲约97%的建筑需在2050年前完成节能改造，而荷兰作为典型案例，其90%的既有建筑能效低下，每年产生大量建筑垃圾却主要降级回收。这种"拆东墙补西墙"的困境，正是荷兰莱顿大学（Leiden University）与代尔夫特理工大学（Technische Universiteit Delft）联合团队在《Nature Communications》发表的最新研究试图破解的难题。

研究人员创新性地将动态物质流分析（dMFA）与生命周期评估（LCA）相结合，构建了涵盖建筑全生命周期的综合评价模型。关键技术包括：1）基于荷兰住房档案建立五类住宅的存量-流量模型；2）采用预制混凝土构件（PCE）系统模拟翻新与重建情景；3）整合两种能源转型路径（3.5°C与1.5°C）和两种废弃物管理策略（高回收率HR与增强循环性EC）；4）运用总物质需求（TMR）方法量化物质足迹。

研究结果揭示多重发现：

碳足迹：重建策略在1.5°C路径下减排效果最佳（累计减少17%），但伴随380 Mt CO₂-eq的建造排放。翻新策略仅减排0.3%，因其68-95 Mt CO₂-eq的改造排放抵消了运营阶段收益。

物质足迹：重建情景物质需求激增3倍（1501-1536 Mt），但循环策略可回收76-89%材料。翻新使材料消耗增加21-25%，主要来自外墙保温层新增。

经济成本：能源价格波动（俄乌冲突影响）使运营成本翻倍，重建总成本达830-922亿欧元（2020年现值），是基线情景的2倍。

讨论部分指出三个关键启示：首先，能源转型的减排贡献（25-33%）远超建筑改造本身，需优先发展清洁能源。其次，循环经济虽能显著降低物质足迹，但对碳减排和成本控制的协同效益有限。最后，政策设计需平衡三者关系——例如通过"选择性拆除"提升建材回收质量，结合电价补贴降低用户改造成本。这项研究为欧洲"建筑改造浪潮"计划提供了量化依据，证明只有系统整合技术革新、政策激励和市场机制，才能实现建筑环境的真正可持续转型。