项目负责人
班慧勇 清华大学土木工程系常任副教授
路阳，北京工业大学建筑工程学院教授
海乐田，北京科技大学城镇化与城市安全研究所副教授
戴鹏，清华大学土木工程系博士后
与混凝土结构相比，钢结构具有材料强度高、变形性能好、碳排放指标低等优点。可满足超高层、大空间、长悬挑工程的工程需求。其在房地产开发领域的大规模推广，有利于促进建筑行业和钢铁行业的双重减碳。但目前专门从事钢结构项目开发的房地产企业数量有限，房地产企业间钢结构项目的管理标准体系也比较缺乏。为此，本研究以房地产钢结构开发项目产业链调研为切入点，对房地产领域钢结构低碳应用技术路线及ESG指标体系进行研究。通过调研房地产领域典型钢结构产品的发展现状，构建不同场景下钢结构产品的分区部署方案以及典型开发项目的减碳策略；针对绿色低碳可拆卸钢结构，我们建立了生命周期碳排放模型核算模型；研究了高性能钢结构产品对房地产企业ESG指标的影响，提出了面向大型钢结构开发的房地产企业ESG指标体系和重点发展任务。研究成果可为房地产领域绿色高质量发展提供理论支撑。
重要研究进展及成果
研究成果一：房地产开发中钢结构项目的低碳应用策略
通过梳理建筑钢结构全生命周期的碳排放特征，以具体碳源和主要影响因素为指导，针对不同规划区域提出差异化的减碳策略：容积率高的区域为物理碳高的区域减排，“源头减量”是基础。以“量”为主策略，以立面资源布局、光伏发电等“能源替代”为配套策略；容积率低的商业开发区域是运维排放高区域，以“节能增效”、“能源替代”为主要策略。与运维阶段的能源管理相比，通过“源头减量”减少建筑碳排放，放大废钢利用、可拆卸钢结构产生的“负碳效应”，是建筑全生命周期减碳的重点任务。钢结构（图1）。针对钢结构在房地产领域缺乏系统的应用技术路线以及缺乏对各种开发场景的考虑，针对典型滨海开发项目提出了高性能钢及高性能钢结构的空间部署方案和内陆开发项目（图2）。
在“源头减量化”战略中，一是通过优化生产工艺、使用短流程钢材，降低主要建筑材料的碳排放因子；其次，通过高强度钢材的应用、高承载效率的主要构件、耗能减震措施以及多种材料优化组合钢结构体系等可以减少材料用量；还可采用耐火钢、耐候钢、不锈钢、复合钢等北京回收钢结构，减少耐火防腐涂料用量，同时延长结构寿命，降低整个结构的平均碳排放强度生命周期。在“负碳效应”策略中，废旧钢材可以通过模块化钢结构、可拆卸钢结构等方式快速重复利用。
图1 房地产钢结构开发项目碳排放源及减碳机制
图2 不同类型高性能钢结构在不同场景下的部署方案及减碳策略
研究成果2：可拆卸钢结构全生命周期碳排放核算模型及案例分析
针对可拆式钢结构工艺复杂、影响碳排放因素复杂多变、拆除阶段碳排放核算不明确等问题，基于生命周期评估理论，研究可拆式钢结构全生命周期碳排放特征。通过建立核算准则，划分系统边界，明确碳排放源和活动水平数据的获取方式，收集、计算、整理适用于可拆卸钢结构的能源、建筑材料、工程机械班次等碳排放因子，碳排放核算模型。基于案例分析，构建可拆式钢结构碳排放影响因素指标体系，提出节能减排策略和敏感性分析，确定可拆式钢结构减排关键措施，提供指导。适用于房地产行业的钢结构开发项目。为节能减排和可持续发展提供理论和实践支撑。
通过对典型案例全生命周期碳排放分析发现，建筑材料生产阶段碳排放比例最高，占比接近70%，其次是构件拆解回收和建筑运营维护阶段，占比约15%。对于不同的结构构件而言，可拆卸钢结构中的次要结构构件占碳排放总量的比例最大（图3）。在所有构件类型中，主体结构钢梁和围护构件墙檩的碳排放比例较高（图4）。减碳设计时应重点针对这两类组成部分采取相应的优化措施。
图3 可拆式钢结构主要结构构件碳排放分布
图4 可拆式钢结构不同结构构件类型碳排放分布
研究成果3：大型钢结构应用的房地产开发ESG指标体系
针对现有ESG指标体系不够细化，缺乏针对钢结构项目的专门指标，基于现有房地产开发企业的ESG指标体系，我们研究了高性能钢材、高性能构件的影响高性能钢结构体系对ESG指标的定性影响规则，分别凝结了基于建筑钢结构应用的环境指标、社会指标和治理指标的评分改进策略。考虑ESG发展系统的空间多尺度特征（图5），引入抗灾能力和冶金副产品的影响，构建了面向大型钢结构项目开发的房地产企业ESG指标体系。最后，基于所提出的ESG指标体系，针对投融资、成本、财务、施工应用、设计、施工等房地产企业关键职能线，提出完善房地产企业ESG评价指标的重要任务。 、运行维护（图6）。
通过分析各种ESG评价指标，本研究认为建筑钢结构在房地产开发领域的大规模应用可以带动多尺度、多层次、多阶段的绩效提升。采用高性能钢结构不仅可以减少材料用量、运输吊装成本以及物理碳排放，还可以显着提高室内建房率或捐献面积北京回收钢结构，同时提高建筑结构的抗灾能力和抗灾能力。减少环境（E）指标下的碳排放。维度、社会（S）指标下的产品强度维度、治理（G）指标下的发展有效性维度都可以提高分数。然而，实现钢结构的ESG改善潜力仍需要不同阶段和专业线的多项任务，例如全生命周期的能源绩效和碳排放指标审核、钢结构开发产品的市场定价和销售以及开发商定向税收融资大宗钢材解决方案、高性能钢结构维护成本、相关碳金融产品部署策略等。
图5 房地产ESG发展体系空间多尺度特征
图6 大型钢结构开发房地产企业ESG提升重点任务
项目负责人简介
清华大学常任副教授班慧勇入选国家青年拔尖人才计划。长期致力于钢结构使用性能和设计理论研究，重点研究先进金属结构和高性能钢结构、双金属复合钢结构、功能复合类型等。高性能钢、钢结构等开展研究工作，主持国家级及校企合作科研项目20余项。现任中国钢结构协会结构稳定性与疲劳分会秘书长。曾获中国钢结构协会杰出人才奖、科学技术奖特等奖，清华大学学术奖。新人奖和青年教师教学优秀奖。
