到2022年，建筑業仍占地球上所有溫室氣體排放量的近40%。必須馬上采取行動以盡可能地遏制氣候變化的影響特別是檢查建筑物的能源消耗和碳足跡。
盡管該行業在過去幾年中取得了很大進展，但要實現《巴黎協定》規定的到 2050年實現碳中和目標還有很長的路要走在世界各地，建筑業的領導者正在考慮進行廣泛的變革，以提供建設性的低碳解決方案:提高其材料的性能并使其制造過程脫碳。
這個問題實際上涉及三個方面--環境、經濟和治理。通過RE2020 環境法規，法國正在展示建筑行業脫碳的做法和方法，芬蘭、丹麥和瑞典緊隨其后，已經計劃將低碳要求納入其法規，歐盟正在研究如何為其建筑產品法規和建筑能源性能建立低碳指標。對于建筑公司來說，這些都是開發新的、更可持續、更有益的解決方案的機會。
以下是建筑材料行業努力降低碳排放以應對氣候和環境挑戰的五個方法。
一、采用生物源粘合劑的生態設計玻璃纖維
使用玻璃纖維或石棉作為絕緣材料并不是什么新鮮事。在建筑領域，它們是一流的絕緣材料。但它們仍然可以進行優化實際上研發團隊正在研究如何在降低環境足跡的同時提高性能。ISOVER 通過引入一種新型玻璃纖維提出了一個解決方案。這個獲得專利的生態設計版本是針對產品的生命周期評估(LCA)開發的。它采用從谷物和糖業的副產品中提取的新型生物源粘合劑。除了隔音和隔熱性能外，安裝更方便比傳統版本的粉塵率更低.
零碳表現
該產品考慮了整個生命周期(從原材料的提取到使用后的產品回收)，這種帶有生物源粘合劑的巖棉減少了能源消耗和溫室氣體排放。它的制造過程使用了至少40%的碎玻璃或來自工業或家用產品(如擋風玻璃、瓶子等)的回收。使用碎玻璃有兩個優點:首先，它節省了自然資源并大大降低了玻璃熔融過程中的能源消耗:其次，碎玻璃的回收不產生碳排放，這與原始原料的開采不同，
前景
除了在制造過程中使用碎玻璃外，ISOVER還在法國建立了玻璃纖維回收系統。這些玻璃纖維每年產生近90,000噸廢物，主要是建筑或拆除現場的廢料，更多時候這些廢料會被掩埋。廢棄玻璃纖維在這個新的回收系統中進行了重組，這有助于減少污染，同時減少原材料消耗。
二、混凝土脫碳
全球范圍內每年澆注的混凝土高達 60 億立方米，這并不奇怪，因為混凝土具有良好的特性。其配方的核心是:骨料、水、外加劑和水泥。水泥(石灰石和粘土的混合物)的問題在于其制造過程會產生大量碳排放。在主要以化石燃料為動力的窯爐中高溫(1500°C/2732°F)燒結，混合物在加熱時釋放二氧化碳，產生熟料。結果生產一噸傳統水泥會造成 850公斤/1874 磅二氧化碳排放。
基于這一問題，混凝土制造商正在越來越多地提供低碳混凝土。例如 weber，圣戈班的一家子公司，它正在研究新的低碳配方，使用礦物副產品和/或來自其他行業的廢棄混合物來代替水泥和沙子。另外一家公司 Chryso 是建筑化學品的全球參與者，它設計的創新外加劑可以減少水泥和混凝土的碳足跡。
零碳表現
Weber的脫碳水泥是通過使用生物質燃燒產生的揮發性灰獲得的(當有機材料，如木材或植物性農業廢物被燃燒時)這種生態粘合劑使生產可持續材料成為可能，該材料可將碳足跡減少多達 70%，與傳統水泥一樣有效并提供相同水平的性能。
Chryso 的EnviroMix?外加劑技術允許將“補充膠凝材料"整合到混凝土混合物中，例如礦渣(冶金和燃燒的副產品)、粉煤灰、火山灰(一種火山巖)甚至煅燒粘土。更多的補充膠凝材料意味著減少混凝土的碳足跡。CHRYSOEnviroMix 可將混凝土的二氧化碳排放減少多達 50%。
材料運輸也是二氧化碳生產的一個關鍵因素，因此Chryso憑借其 CHRYSoQuad 解決方案，讓工業客戶能夠更輕松地使用其場地所在的可用沙子，哪怕他們只可以接觸到難以加工的沙子。此外，該解決方案能夠將解構回收的骨料加工后整合到混凝土中。
減少與運輸相關的二氧化碳排放也是一種支持低碳經濟的方法，在自然資源保護方面實現真正的環境效益。
展望
未來，!制造商已經在構想新的可持續配方，拓寬創新范圍由石灰、礦渣(冶金和燃燒的副產品)、灰燼、火山灰(一種火山巖)或煅燒粘土制成的新水泥可以顯著減少二氧化碳排放，還有其他即將推出的更可持續的新配方，例如由塑料廢料制成的砂漿，或基于胡蘿卜或甜菜微粒的混凝土，以增強其機械性能。可以這么說，具有多種口味的砂漿。
（注：蘭卡斯特大學的工程師啟動了一個旨在徹底改變混凝土的新項目。該大學正在與可持續材料制造商CelluComp合作，研究如何通過添加從根菜纖維中提取的“納米血小板”來加強混凝土混合物并使其更加環保。概念驗證研究表明，添加塊根植物納米片可以使每立方米混凝土節省 40 公斤普通波特蘭水泥，在相同體積的情況下，可以節省 40 公斤二氧化碳。這是因為根菜混合物的強度越高，意味著建筑物中需要的混凝土截面越小。）
三、外墻和輕質結構
在建筑領域，輕質材料是脫碳追求的新重量。無論是干墻玻璃窗還是絕緣材料，研發部門都在努力降低材料的密度力求確定能夠實現廣受歡迎的性能的材料的最小比例。更少的資源浪費意味著更少的能源消耗和受控的碳足跡，
除了節省材料外，輕質結構還具有靈活性和適應性。例如ISOVER 和 Placo的 F4 外墻與傳統系統相比,這些新一代戶外墻體材料除了提供快速安裝和減少碳足跡外，還可以輕松拆除來調整空間。
零碳表現
F4 立面在工廠預切割并使用干法組裝，非常節能。它的耗水量和二氧化碳排放量僅為傳統混凝土外殼的一半。從120kg/265lbsco2/m2 到 60 kg/132 lbs Co2/m2。這種易于“解構”的系統改善了產品的整個生活方式,因為它分解成可以在各個行業中重復使用的材料。
在荷蘭，光伏建筑一體化(BIPV)立面是“零能耗建筑"趨勢的代表。外墻板作為光伏板，這種類型的戶外墻在實現能源性能、機械阻力、防風雨和隔音功能的同時，可以自己發電。另一項創新是可調立面，可以在天氣需要時自動關閉窗戶和百葉窗。
四、涂層
智能玻璃是建造零能耗凈零碳建筑的解決方案之一，致力于減少能量損失。一種解決方案是低輻射雙層玻璃，旨在阻擋紅外線以提高隔熱性。由圣戈班開發的ECLAZONE 是一種低輻射玻璃，可用作防護量。在夏天，它會將太陽光線反射到外部。在冬天，它將熱量保持在室內。玻璃的秘密是一層精細、透明的金屬氧化物層，可根據波長選擇性地對熱紅外線作出反應。
零碳表現
"零碳"性能并非來自玻璃本身，而是來自其制造工藝。圣戈班已對其浮法玻璃工廠進行了全面現代化改造，以減少其制造過程中的二氧化碳排放量。這些超高效生產線配備的密爐可將能耗損失降低 19%。此外,在生產玻璃時添加碎玻璃(玻璃碎片)可限制其二氧化碳排放量。使用新原材料生產一噸玻璃會排放 500 公斤/1,102 磅的二氧化碳,而使用碎玻璃生產的相同數量的玻璃僅產生 200 公斤/441 磅。這就是玻璃的品質之一:它可以無限循環利用，不會失去其化學、機械和美學特性，從而保護自然資源。
展望
可持續且節能的低排放玻璃為智能玻璃打開了創新視野。玻璃工業肯定會跳出框框思考，他們現在正在設計“動態”玻璃(例如圣戈班的SageGlass玻璃)，它能根據陽光照射的程度改變顏色。其他創新應該會在未來幾年變得普遍，例如輕質三層玻璃，其碳足跡相當于雙層玻璃，以提高隔熱性。還有玻璃的磁控管涂層，無論氣候帶如何，與它們為玻璃帶來的性能相比，它們的碳影響都很低。
五、制造工藝
除了材料有助于減少溫室氣體排放，還有另一個值得關注的創新領域:工業流程，也需要不斷改進以減少能源消耗。為了優化生產線以在 2050 年實現“零碳”目標，圣戈班致力于實現流程電氣化。集團最近在位于挪威的石言板生產基地投資 2500 萬歐元，使其成為世界上第一個碳中和工廠。
零碳表現
過去，弗雷德里克斯塔德工廠一直使用天然氣供電，未來綠色能源將占據主導地位，采用挪威的水力發電。這個零碳項目將于 2023 年初完成，每年可減少 20,000 多噸二氧化碳排放量，同時減少能源消耗。到2025年，圣戈班集團計劃將這種類型的產業轉型擴展到其他地區(在幾個大洲)，并在更多工廠使用工廠所在地的可用可再生能源:綠色電力、生物質、沼氣、綠色氫等
建筑業的脫碳需要從產業鏈的上游到下游進行大膽創新，實現“零碳”飛躍的三個主要驅動力是:開發新材料和新配方.制造工藝的現代化以及建立循環經濟。這些更可持續、更良性的“凈零碳”方法將減少碳足跡，為明天的建筑行業減碳奠定堅實基礎。
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