基于原材料回收的改擴建項目碳排放測算研究

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)、運輸、施工安裝、運營維護以及廢棄拆除五個階段，構建碳排放測算模型計算各階段碳排放量。結合中環(huán)學院舊教學樓改擴建項目，對其進行碳排放量測算。指出建筑材料生產(chǎn)以及建筑在運營使用與維護更新階段的碳排放量是最大的階段，同時，分析出使用原材料和回收材料時，可以有效較少資源的浪費，具有很大的減排潛力。

關鍵詞：碳排放因子；碳排放測算模型；回收材料

1 緒論

伴隨我國工業(yè)化水平的不斷提升，以及城市化進程的持續(xù)加快，能源使用量與日俱增，與此同時，能源消耗帶來的環(huán)境問題也愈加明顯。但是伴隨環(huán)保意識的不斷普及，人們對環(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。作為我國國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)已經(jīng)成為推動國家經(jīng)濟發(fā)展以及促進國民GDP增長的關鍵推動力量，但是由于行業(yè)本身的特點，在施工、維修以及改擴建的過程中往往對環(huán)境產(chǎn)生較多負面影響，為環(huán)境以及資源帶來較大壓力。因此，為順應綠色經(jīng)濟的趨勢，對建筑業(yè)開展碳排放測算是十分必要的，尤其對改擴建項目，不僅可以實現(xiàn)資源的重新利用，同時能夠最大化的降低環(huán)境污染。

針對建筑項目的碳排放測算國內(nèi)外許多學者開展了相關研究，王幼松，楊馨[1]等人通過校園辦公樓改擴建項目，對采用原始材料以及回收材料分別測算的項目的碳排放量，結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]等人通過構建模型測算碳排放量，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]等人通過構建模型對碳排放量進行計算，從建筑材料的開采生產(chǎn)、運輸?shù)浇ㄖ牧显谑褂秒A段對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，為了分析不同的建筑材料，其分別對不同建筑材料進行了碳排放量的測算，為施工中材料的選擇提供了借鑒。

基于以上的研究可知，不同建設工程階段以及不同的施工材料都會影響項目的最終碳排放量，因此，對建筑行業(yè)進行碳排放量的測算是十分具有實踐意義的。本文通過對中環(huán)學院舊教學樓改擴建項目的碳排放測算，建立建筑碳排放測算模型，從而實現(xiàn)原材料的有效利用。

2 建筑碳排放測算模型

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算。計算公式如下：

P1=∑ni=1Pi*Qi*（1Ai）（1）

如表2，通過分析統(tǒng)計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 建筑材料運輸階段

材料運輸碳排放計算公式如下：

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)學院舊教學樓為例碳排放測算分析

3.1 工程概況

本工程是對天津理工大學中環(huán)信息學院舊教學樓進行改擴建，該工程包括對基礎，主體，及墻體結構進行加固、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，對該項目建筑碳排放總量進行測算，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，本文分別計算了上述兩種情況。首先，計算全部使用新材料，運輸方式為公路運輸（柴油），建筑使用年限為30年時該項目的碳排放量；之后計算部分使用回收材料，運輸方式為公路運輸（汽油），建筑使用年限為40年時該項目的碳排放量。計算結果如下：

通過上述測算結果可知，無論是采用新材料還是回收材料，該項目中，大部分的碳排放量都產(chǎn)生在建筑運營以及維護階段，其比例高達71.3%7718%，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因主要在于該階段運營周期長，碳排放持續(xù)不斷。因此若要對建筑項目進行碳排放的優(yōu)化，應從該階段入手實現(xiàn)節(jié)能減排。此外，建筑材料生產(chǎn)階段也是該項目碳排放量的主要來源，約占總量的22.47%2819%，也應該作為項目節(jié)能減排的重點研究對象。

4 結論

我國的建筑業(yè)發(fā)展迅速，與此同時帶來了巨大的資源與環(huán)境壓力，因此對建筑行業(yè)進行碳排放測算是十分必要的。通過測算不難看出，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，同時能夠有效減少建筑在建造過程中的碳排放量，進而實現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]王幼松，楊馨，等.基于全生命周期的建筑碳排放測算——以廣州某校園辦公樓改擴建項目為例[J].工程管理學報，2011.

[2]邵高峰，趙霄龍，張夢霞，等.建筑物中建材碳排放計算方法研究[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.

基金項目：天津理工大學中環(huán)信息學院青年教師科研育苗基金項目（項目編號：KYLG06）

作者簡介：段星平（1993），女，河南人，天津理工大學中環(huán)信息學院，經(jīng)濟與管理系工程管理專業(yè)學生；魏利鵬（1984），男，天津人，天津理工大學中環(huán)信息學院，經(jīng)濟與管理系講師，一級建造師，研究方向：工程項目管理、工程造價。