建筑全生命周期碳排放核算及减排潜力研究

发表时间:2021/5/7   来源:《科学与技术》2021年第29卷第3期   作者:金宝 张博洋 王拥康 张俐瑶
[导读] 建筑行业的碳排放是非常主要的碳排放来源
        金宝 张博洋 王拥康 张俐瑶
        中国矿业大学 力学与土木工程学院,江苏 徐州
        摘要: 建筑行业的碳排放是非常主要的碳排放来源,降低建筑业的碳排放已愈发紧迫。提高建筑师的主观能动性,加强在建筑方案设计阶段的低碳 设计,对于提高建筑的减碳效果具有很大的帮助。本论文立足公共建筑,首先对建筑生命周期碳排放理论进行梳理,其后基于建筑设计视角,对生命周期四个阶段的碳排放测算方法进行整合对比分析,比选出最适合于方案设计阶段使用的碳排放测算方法,并结合实际方案进行测算。接着将测 算方法应用于典型的三类公共建筑中,阐明了各类公共建筑的碳排放特点,分析建 筑设计因素与公共建筑碳排放量之间的关系;随之找到减碳热点,得出针对公共建 筑全生命周期的设计启示及软件发展建议。
关键词:全生命周期:碳排放核算:公共建筑

1引言
        目前,我国正经历着世界上有史以来规模最大且最为迅速的城镇化进程,伴随着这一进程,我国大型公共建筑规模增长迅速。而大型公建筑高能耗、高排放的问题日益突出。本文以我国大型公共建筑碳排放为研究对象,得出针对大型建筑的碳排放计算公式,并进一步对其碳排放变化影响因素进行分析,最后提出针对于我国大型公共建筑的减排路径。主要有以下几点:归纳总结目前建筑生命周期各阶段的碳排放测算方法、对最主要的公共建筑进行建筑运行阶段的碳排放特点分析、根据碳排放测算原理和数据,针对公共建筑生命周期各个阶段提出低碳化设计启示。
2.建筑生命周期评价法
        本文基于研究的内容将生命周期划分为五个阶段,即(1)建筑材料生产,(2)建筑施工,(3)建筑使用,(4)建筑拆迁,(5)拆迁废料处置阶段。
2.1 使用此法的目的
        使用建筑生命周期评价法来计算建筑“从摇篮到坟墓”的碳排放,并分析建筑碳排放的特点及生命周期各个阶段特征,建立碳排放模型,提出节能减排对策建议,以期达到节能减排的目的。
2.2 五个核算阶段
(1)建筑材料生产阶段:
        主要包括水泥、混凝土、木材、砂石、钢材等各种材料生产以及将建筑材料运送至施工场地的过程。
(2)建筑施工阶段:
        此阶段的碳排放主要由使用施工机械设备、工地照明、垂直运输等消耗能源引起。
(3)建筑使用阶段:本文研究的对象是建筑产品自身,并没有过多的考虑人们居住活动消耗能源部分,因此本文将该阶段的核算范围定为建筑建成后人们在使用过程中由于必要的维护修缮需要建材生产和运输对应的碳排放。
(4)建筑拆除阶段:
        建筑生命结束时,拆除活动及机械设备的使用引起的碳排放。
(5)拆迁废料处置阶段:
        废料处置阶段的拆迁废料主要分为可回收和不可回收两类,均需要运输处理,运输消耗能源是碳排放的来源之一。
2.3假设理想条件
        为了确保研究的可行性以及评价结果的客观公正性,需要对建筑物生命周期碳排放核算过程中的某些参数和条件进行假定。建筑物的使用寿命统一被假设为50年,建筑材料从生产场地到施工场地的运输距离统一假设为100km。
3 建筑生命周期碳排放计算

3.3建筑使用阶段碳排放计算
使用阶段在建筑物整个生命周期历时最长,基于本文研究的目的,此阶段研究的范围是建筑使用到一定年限需要修缮、维护的建筑材料,包括门窗、涂料、 壁纸、排水管等材料生产能源以及这些材料运输的能源消耗。由于在维护阶段的 施工量很难估计且很小,本阶段只考虑为维持建筑物正常的使用所消耗的维修材料对应的碳排放量。此外,从生产场地到施工场地运输这些建材的能耗也是建筑使用阶段碳排放的来源之一。因此,建筑使用阶段的碳排放量CO2 可以按下式计算:

4 结语
通过对建筑生命周期进行阶段划分建立了建筑 生命周期碳排放计算模型,希望所建立的建筑生命
周期碳排放计算模型可以为其他学者研究建筑业碳 排放提供参考。本文的不足之处是没有用实际案例来证明模型的可应用性,需要再行挖掘和深究。








参考文献
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指导老师:邹新
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