作者：编辑部
摘要： 日本五大建商趁着碳中和浪潮，除了投资小型电厂，在建筑中加装储能设备，甚至在建材制造端就开始节能减碳，带动建筑技术的新革命。
碳中和风潮，现已顺势吹向了建筑业。日本建筑业以五大建筑公司——大成建设、鹿岛建设、清水建设、竹中工务店、大林组为首，以“创能”、“储能”、“节能”三支箭做为适应，成为减碳时代的生存法则。
“日本全国的河川不分昼夜川流不息，当然要运用成再生能源，”正如大成建设社长相川善郎所言，建筑业对小规模水力发电厂充满兴趣。它的子公司大成道路科技，也计划在新潟县的加治川流域，发展中小型水力发电事业。
创能：投资小型水力发电厂
能源在地生产、在地使用
第一支箭“创能”的核心，就是投资发电设施，最终让再生能源达到当地生产、当地消费。相较于大林组致力打造氢能源工厂，清水建设则在2021年五月携手致力发展小型水力发电的日本小水力发电(JSH)、系统开发商NES，共同在富山县东北部的朝日小川水库上游，设立“相又谷水力发电厂”。
相较于大型水力发电厂要靠电力公司发包才能建设，建设公司自己就能投资小型水力发电并打开市场。只要将电力卖给地方政府，能源既能在地生产，也能在地使用。做为营运单位，还能提供电力给当地家庭和企业。
日本第一大建筑顾问公司日本工营，也提案以防砂坝既有的段差来发电，但是，所在的大藏村，位在日本屈指可数的大雪地带，也是土石流的多发区域。
即使如此，日本工营和大藏村长加藤正美并未放弃。除了持续调查防砂坝流域，通过3D解析防砂坝混凝土强度等，还在自身积累的土木工程经验中，加入电力和机械等综合知识。最后不只施工申请获得许可，加上拥有防砂坝开口宽达三公尺以上，堪称日本第一的建设技术，借此也确保公司的获利。
储能：开发新技术储存氢气
克服爆炸疑虑，供住宅用电
“防砂坝一向让人联想到灾害，如今却变成再生能源的设施，”加藤正美表示，小型水力发电厂建厂耗资约十亿日元，除了供给村里约一千户用电，若进一步活用“趸购费率制度”，还能偿还支出的经费。
接下来的第二箭，则是“储能”。清水建设克服了人们担心氢气储存可能爆炸的恐惧，在五月落成的北陆分店新大楼，引进使用再生能源和氢气发电的自给自足系统。
屋顶安装了发电量为140瓦的太阳能发电，除了供应大楼用电，还能储存多余电力。
虽然住宅等小型建筑物多采用锂电池，但锂电池放电容易却不适合长期储能，而建筑法规又对适合储能的氢气，在“低温液态”、“高压气态”等储存形态上设下诸多规定。例如，位在都市的北陆新大楼，要储存1350立方公尺的氢，就必须采用“压缩氢气”形态来储存。
在各种储存形态中，又以“储氢合金”备受瞩目，已被应用在镍氢充电电池和燃料电池车(FCV)上。不过目前储存量只适合小型建筑，仍难切合中大型建筑的需求。
因此清水建设约从2016年起，和产业技术综合研究所(A1ST)共同研究储氢技术。清水建设主任研究员下田英介说，“全副精神都放在确保安全性上，”调整合金的组合与比例，不仅须具备预期的功能，就算接近火源也不能起火燃烧。
位在北海道的日本制钢所M&E则握有独家技术，能把储氢合金粉末再结块，过去一年建商的咨询也络绎不绝。新技术既不限制保存场所，又能大量储氢，蕴含了将建筑物转为“巨大电池”的潜力。
在创能、储能之外，建筑减碳的第三箭，就是“节能”。从建材的制造端，就以节能的方式生产，不但减少碳排，甚至进一步做到碳封存。
节能：制造碳循环混凝土使用越多，就固碳越多
混凝土早在罗马时代就发明，是混合碎石、沙子、水和水泥等制成的建材，基本制法至今未曾改变。如今减碳浪潮，也带动混凝土的技术革新。
“虽然是混凝土，但却是纯白色的，”大成建设技术中心的大脇英司，指称的是开发中的“碳循环混凝土”，是能封存二氧化碳的新建材。变硬的混凝土摸起来手感像石膏，由于添加了回收二氧化碳制成的“碳酸钙”，所以呈现白色。
大成建设完全舍弃需要高温烧制的水泥，改使用高炉炉渣，也就是炼钢过程的副产物来制作混凝土，能削减现有八成的二氧化碳排放量；这也表示混凝土用得越多，建筑物里封存的二氧化碳也越多。12月1日，大成建设首度将循环混凝土做为墙壁建材，运用在自家技术中心。虽仍在测试抗压强度，但已朝实际应用迈出一大步。
鹿岛建设与竹中工务店，则打出“碳活用”，开发在制造过程中，二氧化碳吸收量比排放量还多的“负碳排混凝土”。
能封存二氧化碳的不只有新型混凝土，传统的木材也能做到。树木生长过程会吸收二氧化碳，做为建材就能固碳，对减碳做出贡献。
2041年将迎接创立350周年的住友林业(SFC)，宣告将打造高350公尺、共计70层楼的木造摩天大楼。
“能耐燃三小时的木质建材，以防火材料和木材黏合制成，已在今年2月取得国土交通大臣认证。就算是15层楼以上的木造建筑，也不再是空想，”住友林业筑波研究所矶田信贤表示。“只不过，要兴建木造摩天大楼，还必须进一步强化木材本身才行。”为了快速培育出优良坚韧的树木，就需要研发“全基因定序选拔育种”。相对于人类基因组包含32亿个硷基对，以针叶树为例，树木基因组涵盖的硷基对更高达100亿个以上。归功于近年来电脑计算能力日益精进，才得以处理如此庞大的数据量。
为提高树木利用价值，进行品种改良的“育种”，须耗时数十年的漫长岁月和辽阔土地。有了全基因定序技术，可望大幅缩短育种时间。
如今全球已出现争夺木材资源的现象，从2021年春季起，全球木价飙涨的“木材冲击”，不仅出自美国强劲的住宅需求而已。由于木材能吸收二氧化碳并有固碳作用，来自中国和中东的需求也随着环保意识日益高涨。
要面对碳中和的严峻挑战，光是延续既有的对策已不可能成功。建筑业唯有发掘技术革新的种子，在零碳时代才可能抢得先机。