輕鋼建筑以其生產(chǎn)過程清潔、材料可回收等優(yōu)勢成為建筑產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的重要切入點,但該看法僅是對單一階段減排效應(yīng)的定性認知,關(guān)于其全生命周期的節(jié)碳成效及節(jié)碳成本尚無定量論證。采用LCA-LCC方法,利用eFootprint工具對輕鋼住宅及鋼筋混凝土住宅的碳足跡進行精確測算,評估輕鋼建筑的節(jié)碳成效,并在此基礎(chǔ)上依據(jù)技術(shù)經(jīng)濟原理對比二者的成本及減排效果。結(jié)果顯示輕鋼住宅相比傳統(tǒng)鋼筋混凝土住宅可實現(xiàn)全生命周期23%的碳減排,材料可回收利用的特性對碳減排率貢獻最大;實現(xiàn)1kg二氧化碳當量的減排僅需多支出0.35元,其中產(chǎn)品階段的節(jié)碳成本最高,建設(shè)階段最低。 

【文章來源】：建筑鋼結(jié)構(gòu)進展. 2020,22(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

目標建筑平面布置

生產(chǎn)階段的原材料投入數(shù)據(jù)主要來源于企業(yè)提供的用料表，并通過現(xiàn)場勘查對其進行補充和修正。生產(chǎn)階段的能源消耗為施工機械消耗的電能、養(yǎng)護及清洗用水，以及辦公區(qū)的生活消耗，其中耗電通過單一機械用電功率乘以使用時長得到，耗水量通過工程經(jīng)驗獲得。使用階段按使用期50年計算[15]，其主要消耗為照明、空調(diào)和生活熱水耗費的電能，主要排放為生活垃圾。其中照明、生活熱水耗電和生活垃圾的排放根據(jù)相關(guān)文獻[16-18]和《2016年中國水資源公報》、《第一次全國污染源普查·生活源》計算獲得，空調(diào)耗電則通過Dest進行模擬。由于現(xiàn)階段輕鋼住宅尚處于推廣初期，缺乏廢棄階段的處理實踐，因此參考文獻資料對輕鋼建筑的鋼材和成套門窗按照90%的回收率進行回收，對其他材料進行焚燒或填埋處理[19-20]。鋼筋混凝土建筑則全部進行焚燒或填埋[21]。兩棟建筑的主要投入材料數(shù)據(jù)如表2所示。得到清單后在軟件中分別建立同一規(guī)模和布局下的輕鋼別墅和鋼筋混凝土別墅的模型，軟件建模效果如圖3所示。接下來在生產(chǎn)階段，將各構(gòu)件所需原材料與數(shù)據(jù)庫中的原材料生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行匹配。在廢棄階段，將各廢棄物與數(shù)據(jù)庫中的廢棄物處理數(shù)據(jù)進行匹配，并最終進入處理環(huán)節(jié)，以涵蓋產(chǎn)品生產(chǎn)全過程。

經(jīng)計算得到輕鋼別墅和鋼筋混凝土別墅各階段的碳排放如圖4所示。全生命周期中輕鋼建筑相比鋼筋混凝土建筑能夠?qū)崿F(xiàn)23%的碳減排�？梢钥闯鲱A(yù)想中的碳轉(zhuǎn)移現(xiàn)象并沒有發(fā)生，即使所使用的多數(shù)材料都為聚合物材料，輕鋼建筑在物化階段（產(chǎn)品階段+建設(shè)階段）的碳排放量依舊比鋼筋混凝土建筑減少將近一半。而使用階段由于輕鋼建筑的保溫性能較好，其空調(diào)耗電略小于鋼筋混凝土建筑，且在其他消耗方面二者并無差異，因此實現(xiàn)了5%左右的碳減排。需要說明的是該結(jié)果是基于本案例中調(diào)查得到的結(jié)構(gòu)做法及建材用量，不同的建筑設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)的碳減排率未必相同，但產(chǎn)品和使用階段應(yīng)呈現(xiàn)“蹺蹺板”關(guān)系———在使用建材類型相同的情況下，圍護結(jié)構(gòu)性能通過建材用量來控制。使用的建材越多，保溫性越好，使用階段的節(jié)碳率也就越高，但與之對應(yīng)的是產(chǎn)品階段由于建材生產(chǎn)導(dǎo)致的碳排放增加，以至于節(jié)碳率降低甚至出現(xiàn)負值。因此應(yīng)存在最佳做法使總體節(jié)碳率最高，未來可對其進行進一步研究。圖4 各階段碳排放量

【參考文獻】：
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本文編號：3522484