基于原材料回收的改擴(kuò)建項(xiàng)目碳排放測(cè)算研究

段星平 魏利鵬

摘要：本文通過將建造過程分為建筑材料生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工安裝、運(yùn)營(yíng)維護(hù)以及廢棄拆除五個(gè)階段，構(gòu)建碳排放測(cè)算模型計(jì)算各階段碳排放量。結(jié)合中環(huán)學(xué)院舊教學(xué)樓改擴(kuò)建項(xiàng)目，對(duì)其進(jìn)行碳排放量測(cè)算。指出建筑材料生產(chǎn)以及建筑在運(yùn)營(yíng)使用與維護(hù)更新階段的碳排放量是最大的階段，同時(shí)，分析出使用原材料和回收材料時(shí)，可以有效較少資源的浪費(fèi)，具有很大的減排潛力。

關(guān)鍵詞：碳排放因子；碳排放測(cè)算模型；回收材料

1 緒論

伴隨我國(guó)工業(yè)化水平的不斷提升，以及城市化進(jìn)程的持續(xù)加快，能源使用量與日俱增，與此同時(shí)，能源消耗帶來的環(huán)境問題也愈加明顯。但是伴隨環(huán)保意識(shí)的不斷普及，人們對(duì)環(huán)境的要求愈來愈高，越來越多的行業(yè)開始開展碳排放措施，以其降低行業(yè)的環(huán)境污染程度。作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)已經(jīng)成為推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及促進(jìn)國(guó)民GDP增長(zhǎng)的關(guān)鍵推動(dòng)力量，但是由于行業(yè)本身的特點(diǎn)，在施工、維修以及改擴(kuò)建的過程中往往對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較多負(fù)面影響，為環(huán)境以及資源帶來較大壓力。因此，為順應(yīng)綠色經(jīng)濟(jì)的趨勢(shì)，對(duì)建筑業(yè)開展碳排放測(cè)算是十分必要的，尤其對(duì)改擴(kuò)建項(xiàng)目，不僅可以實(shí)現(xiàn)資源的重新利用，同時(shí)能夠最大化的降低環(huán)境污染。

針對(duì)建筑項(xiàng)目的碳排放測(cè)算國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者開展了相關(guān)研究，王幼松，楊馨[1]等人通過校園辦公樓改擴(kuò)建項(xiàng)目，對(duì)采用原始材料以及回收材料分別測(cè)算的項(xiàng)目的碳排放量，結(jié)果顯示采用回收材料可以減少在生產(chǎn)階段產(chǎn)生的碳排放量。邵高峰[2]等人通過構(gòu)建模型測(cè)算碳排放量，并將全壽命周期理論引入到建筑工程施工過程中，從材料利用的角度提出了減排的新方法與理論。Ambrose Dodoo[3]等人通過構(gòu)建模型對(duì)碳排放量進(jìn)行計(jì)算，從建筑材料的開采生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)浇ㄖ牧显谑褂秒A段對(duì)建筑能源消耗的影響以及建筑材料的回收利用等方面做了研究分析，同時(shí)，為了分析不同的建筑材料，其分別對(duì)不同建筑材料進(jìn)行了碳排放量的測(cè)算，為施工中材料的選擇提供了借鑒。

基于以上的研究可知，不同建設(shè)工程階段以及不同的施工材料都會(huì)影響項(xiàng)目的最終碳排放量，因此，對(duì)建筑行業(yè)進(jìn)行碳排放量的測(cè)算是十分具有實(shí)踐意義的。本文通過對(duì)中環(huán)學(xué)院舊教學(xué)樓改擴(kuò)建項(xiàng)目的碳排放測(cè)算，建立建筑碳排放測(cè)算模型，從而實(shí)現(xiàn)原材料的有效利用。

2 建筑碳排放測(cè)算模型

2.1 建筑材料生產(chǎn)階段

模型中加入了建筑材料廢棄率和回收率的計(jì)算。計(jì)算公式如下：

P1=∑ni=1Pi*Qi*（1Ai）（1）

如表2，通過分析統(tǒng)計(jì)出這幾類建筑材料的建筑碳排放因子以及建筑材料回收系數(shù)。

2.2 建筑材料運(yùn)輸階段

材料運(yùn)輸碳排放計(jì)算公式如下：

P2=∑ni=1Pi*Qi*Si*K（2）

本文汽油、柴油、煤油以及電力的碳排放因子分為設(shè)定為：2.031；2.171；3.161以及0.872。

2.3 建筑施工安裝階段

本文在計(jì)算電力、柴油、汽油等能源使用產(chǎn)生的碳排放采用如下公式：

P3=∑ni=1Pi*Qj*Ri（3）

碳排放因子如下表4。

3 以中環(huán)學(xué)院舊教學(xué)樓為例碳排放測(cè)算分析

3.1 工程概況

本工程是對(duì)天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院舊教學(xué)樓進(jìn)行改擴(kuò)建，該工程包括對(duì)基礎(chǔ)，主體，及墻體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固、平面布局調(diào)整，內(nèi)外檐裝修、水電安裝系統(tǒng)改造以及新增功能用房等。

3.2 基于建筑碳排放模型的分析

利用上文模型，對(duì)該項(xiàng)目建筑碳排放總量進(jìn)行測(cè)算，為了更加明確的闡述使用新材料以及回收材料所產(chǎn)生碳排放量的不同，本文分別計(jì)算了上述兩種情況。首先，計(jì)算全部使用新材料，運(yùn)輸方式為公路運(yùn)輸（柴油），建筑使用年限為30年時(shí)該項(xiàng)目的碳排放量；之后計(jì)算部分使用回收材料，運(yùn)輸方式為公路運(yùn)輸（汽油），建筑使用年限為40年時(shí)該項(xiàng)目的碳排放量。計(jì)算結(jié)果如下：

通過上述測(cè)算結(jié)果可知，無論是采用新材料還是回收材料，該項(xiàng)目中，大部分的碳排放量都產(chǎn)生在建筑運(yùn)營(yíng)以及維護(hù)階段，其比例高達(dá)71.3%7718%，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因主要在于該階段運(yùn)營(yíng)周期長(zhǎng)，碳排放持續(xù)不斷。因此若要對(duì)建筑項(xiàng)目進(jìn)行碳排放的優(yōu)化，應(yīng)從該階段入手實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。此外，建筑材料生產(chǎn)階段也是該項(xiàng)目碳排放量的主要來源，約占總量的22.47%2819%，也應(yīng)該作為項(xiàng)目節(jié)能減排的重點(diǎn)研究對(duì)象。

4 結(jié)論

我國(guó)的建筑業(yè)發(fā)展迅速，與此同時(shí)帶來了巨大的資源與環(huán)境壓力，因此對(duì)建筑行業(yè)進(jìn)行碳排放測(cè)算是十分必要的。通過測(cè)算不難看出，采用原始材料和采用回收材料，所產(chǎn)生的碳排放量是截然不同的，回收建筑材料再用不僅可以最大程度的降低碳排放帶來的資源浪費(fèi)，同時(shí)能夠有效減少建筑在建造過程中的碳排放量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王幼松，楊馨，等.基于全生命周期的建筑碳排放測(cè)算——以廣州某校園辦公樓改擴(kuò)建項(xiàng)目為例[J].工程管理學(xué)報(bào)，2011.

[2]邵高峰，趙霄龍，張夢(mèng)霞，等.建筑物中建材碳排放計(jì)算方法研究[J].新型建筑材料，2012.

[3]Ambrose Dodoo.Leif Gustavsson，Roger Sathre，Carbao implications of endoflife management of building materials[J].Resources Conservation and Recycling.2009.

基金項(xiàng)目：天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院青年教師科研育苗基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：KYLG06）

作者簡(jiǎn)介：段星平（1993），女，河南人，天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院，經(jīng)濟(jì)與管理系工程管理專業(yè)學(xué)生；魏利鵬（1984），男，天津人，天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院，經(jīng)濟(jì)與管理系講師，一級(jí)建造師，研究方向：工程項(xiàng)目管理、工程造價(jià)。