“碳”索新程：基础设施转型促进可持续发展

在设计、施工和运营中实现数据驱动的脱碳

前言

基础设施行业正面临转型的关键抉择。在全球气候目标压力日益加大的背景下，工程师、建筑师和资产所有者必须正视一个关键但常被忽视的温室气体排放来源：隐含碳排放。虽然长

期以来人们一直关注运营排放的减排问题，但隐含碳——即与建筑材料和施工过程相关的碳排放——在许多基础设施项目中可占全生命周期总排放量的50%以上。这些排放可以在资产投入运营之前就得到有效控制。

然而，尽管其重要性日益凸显，隐含碳的测算、分析和管理仍然存在诸多挑战。传统的工作流往往碎片化、依赖人工操作，且无法在最关键的前期阶段提供碳足迹洞察。

基础设施行业的碳减排挑战

施工行业是全球碳排放量最大的行业之一。随着其在脱碳进程中的作用日益凸显，有效的碳评估已成为减少资产全生命周期碳足迹的关键所在。

然而在大多数项目中，隐含碳数据仍处于碎片化状态。早期的设计决策通常缺乏碳足迹洞察，而相关评估往往后期才在孤立工具中进行。随着项目推进，碳数据通常容易丢失或过时，导致难以据此优化决策或调整减碳策略。

若缺乏集成工具和实时洞察，管理资源效率、实现循环性和可持续发展设计目标将面临愈发严峻的挑战。

• 数据连续性不足：碳数据无法在项目各个阶段之间顺畅流动，因为早期评估的洞察经常丢失、变得过时或与不断演进的设计和下游决策相脱节。
• 缺乏可见性：碳数据通常无法访问或获取太晚，无法为设计决策提供依据。
• 错失机会：如果没有及时的洞察，团队就会错失在早期规划和设计中优化可持续性的机会。
• 手动工作：隐含碳的计算通常需要耗时的手动数据输入。
• 互不联通的系统与孤立的团队：碳数据通常被困于分散的核算工具和团队中，与设计文件和工程流程脱节，致使关键洞察难以融入项目决策。
  

什么是隐含碳报告和核算？

隐含碳报告和核算是指对建筑或基础设施项目中使用的材料全生命周期（从开采、制造、运输到安装、维护及废弃阶段）碳排放的系统性测量、记录和管理。

有效的脱碳始于对隐含碳的测量、报告与管理能力。法规要求到客户期望等外部驱动因素，使得隐含碳报告与核算不仅重要，而且对于项目的成功不可或缺。

碳报告和核算的目的

• 评估：评估全生命周期各阶段中材料和流程的碳足迹。
• 减排规划：通过设计、材料选择和采购策略确定降低隐含碳的切实可行机会。
• 合规性和透明度：支持按监管要求、认证计划和利益相关方的期望进行调整。
• 决策支持：提供数据以支持在规划、设计和采购期间进行可持续性权衡。
  

碳报告和核算的关键组成部分

• 材料清单：项目中使用的所有材料的详细清单和分类。
• 数量估算：使用标准单位测量材料数量，以进行一致的碳估算。
• 排放系数：应用经过验证的材料或工艺碳强度值。
• 碳计算：按材料、生命周期阶段或项目范围汇总排放量。
• 数据质量和验证：交叉核验数据源的完整性、准确性和一致性。
  

碳智能商业案例

虽然碳分析的主要目标是降低环境影响与缓解气候变化，但其次要效益同样显著，尤其是从长期资产绩效的角度来看：

• 减少材料消耗和浪费
• 改善施工和运营阶段的成本控制
• 打造抗风险、面向未来的基础设施以应对气候变化
• 提升社区与终端用户的生活品质
• 提升获取绿色资金与ESG投资的资格
  

由于基础设施资产通常要使用数十年，因此设计决策可能会影响未来几代人的碳排放和运营成本。

Bentley碳分析功能简介

Bentley碳分析功能支持设计师和工程师高效地计算、报告和可视化其设计方案中的隐含碳排放量。利用Bentley的iTwin技术，可以访问任何来源位置或类型的设计数据，从而简化碳量化和3D可视化，为设计和审核工作流提供参考信息。这种综合方法可实现：

• 可轻松复用，根据需要提供尽可能多的报告
• 高度准确的一键式报告
• 节省时间和成本
• 在设计过程中优化脱碳
• 有关实时碳热点的洞察，从而即时改进设计
• 确保遵从法规
• 利用iTwin改善协作和协作机会
  

填补脱碳空白

在数字孪生工具中使用碳分析功能

脱碳目标是在组织和政策层面设定的，但项目团队往往缺乏将这些目标转化为实际设计决策所需的数据、工具和工作流，从而无法实现脱碳目标。

嵌入在数字孪生工具中的碳分析功能可通过在项目全生命周期中实现实时数据驱动的决策，帮助弥补差距。

• 情境化洞察：数字孪生模型可实时在线呈现基础设施资产。将碳分析功能融入这一环境后，设计人员可以按资产、位置、阶段或材料类型，在具体情境中可视化隐含碳数据。
• 早期持续的反馈：借助数字孪生，团队可在从早期规划到施工的全周期评估碳影响，支持与脱碳目标一致的迭代优化与设计决策。
• 数据驱动的决策：碳指标与实际工程量和经过验证的排放系数挂钩，为团队提供可信数据，以支持减排策略和利益相关方报告。
• 集成的工作流：碳排放分析在数字孪生中与现有设计及评审流程无缝集成，避免孤立评估，从而提高采纳率并减少摩擦。
• 透明度和问责制：在数字孪生中可视化碳绩效，促进协作、责任落实和利益相关方的参与，确保脱碳不仅仅是一个目标，而且是可量化、可追踪的结果。
  

通过将碳智能嵌入三维模型，Bentley的方法将可持续性从静态报告转变为动态持续的设计参数，赋予基础设施专业人员推动可量化实际影响的能力。

Bentley碳分析核心功能

除了报告之外，碳分析功能还将隐含碳评估数据直接纳入实时设计中。通过3D模型中显示的简单热图，用户可以即时看到各个设计元素对其环境足迹的影响。

• 自动数量提取：从设计模型中提取材料数量，无需手动输入，从而节省时间并减少错误。
• 更快速、更轻松地准备数据：通过使用来自Bentley内部或外部的汇总的项目数据，利用自动计算材料体积和工程量数据以及简单的分组功能，简化数据准备。
• 一键式碳报告：通过与EC3和One Click LCA的集成，只需单击一次即可生成高精度的A1-A3隐含碳报告。这些报告可以在早期阶段经常运行——所有自定义数据都会保存，因此报告始终快速且简便。
• 基于云的可视化：在三维模型中，通过直观的热力图呈现隐含碳数据，为在方案定稿前识别优化减排机会提供更多可能。
• 基于Web的访问和与开放式数据生态系统的数据互用性：无需专门的软件即可提供广泛的利益相关方访问权限，并确保项目数据可跨专业和工具重复使用，显著减少供应商锁定并增强协作。
  

使用案例

推动早期碳减排

全球工程领军企业WSP采用Bentley的碳分析平台来简化和加快其整个投资组合中的隐含碳评估流程。传统工具因效率低下且操作复杂，无法在早期设计阶段（即能产生最大减排影响的阶段）提供有效支持。

通过使用交互式3D可视化和实时反馈功能，WSP替换了静态电子表格，将评估时间从数周缩短至几小时。该平台可无缝集成到设计工作流中，实现了项目全生命周期的持续评估。

最终成效包括：决策速度提升、利益相关方参与度增强，以及更显著的碳减排效果。正如WSP所言：“这确实是一场变革性的突破。”

推动各行业的可持续发展成果

碳分析正在重塑各行业的基础设施设计和交付方式。从交通、公用事业再到建筑领域，Bentley 的解决方案助力量化碳排放、优化决策，并与可持续发展目标保持一致。

交通基础设施

应用场景：公路、铁路和机场项目

效益：在设计和施工阶段量化隐含碳，以支持更环保的采购，并遵守政府规定。

建筑和园区

应用场景：商业建筑、医疗设施、园区

效益：通过设计迭代评估并减少结构和 MEP 系统中的隐含碳。

采矿和工业设施

应用场景：物料输送基础设施、加工厂

效益：评估重型基础设施的碳影响，推动更可持续的场地规划和资产运营。

城市、市政与土地利用规划

应用场景：资本规划、分区、公共工程、公园、生态通道、城市更新和自然保护区

效益：优先推进低碳、低影响的开发模式，并为基础设施扩容、灾后快速恢复和适应变化的能力及生态保护提供数据驱动的决策支持。

立即行动

探索降低隐含碳的实践策略——详见《环境分析师企业指南》第三章：交付具有灾后快速恢复和适应变化能力的基础设施。

准备好掌控基础设施项目中的隐含碳了吗？尝试使用 Bentley 的碳分析功能吧，让我们帮助您着手开始将碳减排目标转化为可衡量的成果。