建筑物裝修碳排放研究

時(shí)間:2022-01-29 10:43:42

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建筑物裝修碳排放研究

摘要:本研究分析探討了國(guó)內(nèi)外裝修碳排放評(píng)估的相關(guān)文獻(xiàn),整理出了建筑物裝修期間的四大階段及其下屬項(xiàng)目?jī)?nèi)容,并針對(duì)各階段及其內(nèi)含項(xiàng)目,提出了碳排放評(píng)估的數(shù)學(xué)模型;本文沒(méi)有針對(duì)實(shí)際供地做案例計(jì)算。

關(guān)鍵詞:裝修;碳排放;評(píng)估模型

建筑物碳排放作為溫室氣體排放的一部分,已引起環(huán)境部門(mén)與建筑專(zhuān)家越來(lái)越多的關(guān)注。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署于2009年了研究報(bào)告《建筑物與氣候變化:現(xiàn)狀,挑戰(zhàn)與機(jī)遇》,認(rèn)為建筑部門(mén)的碳排放量占社會(huì)總排放量的三至四成。該報(bào)告指出,對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō),由于新建的建筑物較少,因此可以主要通過(guò)改造現(xiàn)有建筑物實(shí)現(xiàn)節(jié)能,而每年新建大量建筑物的部分發(fā)展中國(guó)家,可在建造新建筑時(shí)采用更多的先進(jìn)節(jié)能技術(shù)[1]。2007年IPCC的評(píng)估報(bào)告顯示,建筑行業(yè)排放了全球36%的CO[2]2;中國(guó)的建筑碳排放量也占社會(huì)總排放量的40%左右[3],而美國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,建筑排放了全國(guó)40%-50%的溫室氣體[4]。因此,建筑物的節(jié)能減排,是低碳社會(huì)對(duì)建筑業(yè)發(fā)展的時(shí)代要求。本文正是響應(yīng)這一要求,而針對(duì)建筑物裝修期,提出某種可行的碳排放評(píng)估模型,以期更方便BIM的整體應(yīng)用。目前不乏建筑物生命周期碳排放評(píng)估相關(guān)之研究,但應(yīng)用方式多以測(cè)量圖說(shuō)代入公式計(jì)算,其方式計(jì)算過(guò)程自由度高,可是過(guò)程不透明,且二維圖說(shuō)必須對(duì)照各項(xiàng)圖紙才可得知與確認(rèn)測(cè)量的尺寸長(zhǎng)、寬、高度,以及設(shè)計(jì)樣式細(xì)節(jié)等。當(dāng)遇到圖說(shuō)數(shù)量龐大或者變更設(shè)計(jì)時(shí),則必須從頭測(cè)量計(jì)算,此方式效率不佳且計(jì)算過(guò)程繁復(fù),因而容易產(chǎn)生計(jì)算錯(cuò)誤或遺漏計(jì)算之情形。倘若能將計(jì)算事項(xiàng)與圖紙結(jié)合,且能顯示建筑模型與計(jì)算項(xiàng)目,不但可以讓計(jì)算過(guò)程更方便、透明化,圖紙信息的立體化與連動(dòng)性之功能,變更圖紙也跟著更變量據(jù)尺寸,則能讓計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)化、提升效率。

1建設(shè)工程碳排放評(píng)估項(xiàng)目

此節(jié)針對(duì)建筑物裝修介紹本研究之計(jì)算評(píng)估模型,主要參考文獻(xiàn)為[5-7]。文獻(xiàn)[5]參考了國(guó)內(nèi)外(含臺(tái)灣)一定數(shù)量的相關(guān)文獻(xiàn),總結(jié)出了詳細(xì)的施工評(píng)估公式,且相關(guān)的施工信息也較多;但由于應(yīng)用工具不同,所以能參考計(jì)算之部分也可能有限,因此也參考文獻(xiàn)[6-7]的計(jì)算方式,以期分析整合。在給出評(píng)估模型之前,我們先提出室內(nèi)裝修整建工程的碳排放評(píng)估項(xiàng)目,包括四個(gè)階段(初始化、建材生產(chǎn)、建材運(yùn)輸、裝修施工),每個(gè)階段對(duì)應(yīng)著若干個(gè)項(xiàng)目,具體如圖1所示。其中,能耗都有碳排放量的質(zhì)量來(lái)體現(xiàn)。

2建筑物碳排放評(píng)估模型

本節(jié)給出圖1所提及的各階段工程的碳排放評(píng)估模型,由于建材運(yùn)輸階段與主流算法基本相同,故只針對(duì)初始化、建材生產(chǎn)與建筑施工三個(gè)階段的評(píng)估模型。2.1初始化拆除階段。裝修的第一步就是去除土建工程留下的各種不必要的泥作設(shè)施,以方便后期裝修施工,故稱(chēng)之為初始化階段。假設(shè)每度電產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量為KC,因?yàn)殡姷膩?lái)源不同(如太陽(yáng)能發(fā)電、水電、煤電等),故差異性比較大。在文獻(xiàn)[5]中,kc=0.685kg。初始化階段的碳排放總量設(shè)為ERdTotal,拆解機(jī)械能耗所產(chǎn)生的碳排放設(shè)為ERdC,工人上下班能耗所產(chǎn)生的碳排放設(shè)為ERdT,工人勞動(dòng)能耗所產(chǎn)生的碳排放設(shè)為ERdL,廢料清運(yùn)能耗所產(chǎn)生的碳排放設(shè)為ERdW,則有:ERdTotal=ERdM+ERdT+ERdL+ERdW針對(duì)ERdM,設(shè)所使用機(jī)械的功率為kw,每日平均作業(yè)時(shí)間為T(mén),作業(yè)日共計(jì)為day,則有:ERdM=kw×T×day×kc;針對(duì)ERdT,可先獲取使用交通工具的每公里能耗,然后乘以上下班的總里程數(shù)(按日相加),再除以平均搭乘人數(shù),則可得某位工人的平均能耗,然后將所有工人的平均能耗加起來(lái),乘以CO2的轉(zhuǎn)換率,則為所求;針對(duì)ERdL,可先利用測(cè)量?jī)x器獲取每日平均熱量消耗,乘以工作天數(shù),然后將所有工人的平均能耗加起來(lái),乘以CO2的轉(zhuǎn)換率,則為所求;針對(duì)ERdW,設(shè)所使用運(yùn)輸工具的百公里能耗為kr,共計(jì)行駛里程數(shù)為L(zhǎng),則每臺(tái)運(yùn)輸工具的總能耗為kr×L/100,針對(duì)所有運(yùn)輸工具的能耗求和后,乘以CO2的轉(zhuǎn)換率,則為所求。2.2建材生產(chǎn)階段。建材生產(chǎn)包括原料開(kāi)采、原料運(yùn)輸、建材加工三部分,涉及原始材料、半成品、成品,由于本文針對(duì)裝修環(huán)節(jié),則著重于現(xiàn)場(chǎng)施工所造成的能耗。由于運(yùn)送至工地的建材類(lèi)別不一,為避免混淆,故將不同工法所使用的建材進(jìn)行分類(lèi),如表1所示。建材生產(chǎn)階段的碳排放總量設(shè)為ERmTotal,原料開(kāi)采的碳排放設(shè)為ERmM,原料運(yùn)輸?shù)奶寂欧旁O(shè)為ERdP,建材的碳排放設(shè)為ERdT,則建材生產(chǎn)階段的總碳排放:ERmTotal=ERmM+ERmP+ERmT。2.3裝修施工階段。本階段分為五大類(lèi)探討整個(gè)施工過(guò)程耗能(如圖1所示)。為完成計(jì)算,需要對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研,并與施工管理人員及現(xiàn)場(chǎng)工地主管等進(jìn)行討論,了解裝修施工所進(jìn)行之工項(xiàng)、時(shí)間、人員數(shù)量、使用機(jī)具及重機(jī)能耗。裝修施工階段的碳排放總量設(shè)為ERCTotal,工人上下班能耗所產(chǎn)生的碳排放設(shè)為ERCT,施工臨水臨電能耗設(shè)為ERCE,施工機(jī)械與工具能耗設(shè)為ERCM,工人勞動(dòng)能耗所產(chǎn)生的碳排放設(shè)為ERCL,施工廢料清運(yùn)能耗所產(chǎn)生的碳排放設(shè)為ERCW,則有:ERCTotal=ERCT+ERCE+ERCL+ERCW,針對(duì)工人上下班能耗所產(chǎn)生的碳排放ERCT、工人勞動(dòng)能耗所產(chǎn)生的碳排放ERCL與施工廢料清運(yùn)能耗所產(chǎn)生的碳排放ERCW,可按照初始化階段所設(shè)定之步驟,收集數(shù)據(jù)后開(kāi)始計(jì)算;針對(duì)施工臨水臨電能耗設(shè)為ERCE,可直接從水電表上讀數(shù),然后乘以CO2轉(zhuǎn)化率;針對(duì)施工機(jī)械與工具能耗ERCM,設(shè)所使用機(jī)械的功率為kw',每日平均作業(yè)時(shí)間為T(mén)',作業(yè)日共計(jì)為day',則有:ERdM=kw'×T'×day'×kc。

作者:熊 輝 林萬(wàn)宏 單位:廣東景龍建設(shè)集團(tuán)有限公司