基于原材料回收的改扩建项目碳排放测算研究

段星平 魏利鹏

摘要：本文通过将建造过程分为建筑材料生产、运输、施工安装、运营维护以及废弃拆除五个阶段，构建碳排放测算模型计算各阶段碳排放量。结合中环学院旧教学楼改扩建项目，对其进行碳排放量测算。指出建筑材料生产以及建筑在运营使用与维护更新阶段的碳排放量是最大的阶段，同时，分析出使用原材料和回收材料时，可以有效较少资源的浪费，具有很大的减排潜力。

关键词：碳排放因子；碳排放测算模型；回收材料

1 绪论

伴随我国工业化水平的不断提升，以及城市化进程的持续加快，能源使用量与日俱增，与此同时，能源消耗带来的环境问题也愈加明显。但是伴随环保意识的不断普及，人们对环境的要求愈来愈高，越来越多的行业开始开展碳排放措施，以其降低行业的环境污染程度。作为我国国民经济的重要支柱产业，建筑业已经成为推动国家经济发展以及促进国民GDP增长的关键推动力量，但是由于行业本身的特点，在施工、维修以及改扩建的过程中往往对环境产生较多负面影响，为环境以及资源带来较大压力。因此，为顺应绿色经济的趋势，对建筑业开展碳排放测算是十分必要的，尤其对改扩建项目，不仅可以实现资源的重新利用，同时能够最大化的降低环境污染。

针对建筑项目的碳排放测算国内外许多学者开展了相关研究，王幼松，杨馨[1]等人通过校园办公楼改扩建项目，对采用原始材料以及回收材料分别测算的项目的碳排放量，结果显示采用回收材料可以减少在生产阶段产生的碳排放量。邵高峰[2]等人通过构建模型测算碳排放量，并将全寿命周期理论引入到建筑工程施工过程中，从材料利用的角度提出了减排的新方法与理论。Ambrose Dodoo[3]等人通过构建模型对碳排放量进行计算，从建筑材料的开采生产、运输到建筑材料在使用阶段对建筑能源消耗的影响以及建筑材料的回收利用等方面做了研究分析，同时，为了分析不同的建筑材料，其分别对不同建筑材料进行了碳排放量的测算，为施工中材料的选择提供了借鉴。

基于以上的研究可知，不同建设工程阶段以及不同的施工材料都会影响项目的最终碳排放量，因此，对建筑行业进行碳排放量的测算是十分具有实践意义的。本文通过对中环学院旧教学楼改扩建项目的碳排放测算，建立建筑碳排放测算模型，从而实现原材料的有效利用。

2 建筑碳排放测算模型

2.1 建筑材料生产阶段

模型中加入了建筑材料废弃率和回收率的计算。计算公式如下：

P1=∑ni=1Pi*Qi*（1Ai）（1）

如表2，通過分析统计出这几类建筑材料的建筑碳排放因子以及建筑材料回收系数。

2.2 建筑材料运输阶段

材料运输碳排放计算公式如下：

P2=∑ni=1Pi*Qi*Si*K（2）

本文汽油、柴油、煤油以及电力的碳排放因子分为设定为：2.031；2.171；3.161以及0.872。

2.3 建筑施工安装阶段

本文在计算电力、柴油、汽油等能源使用产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 以中环学院旧教学楼为例碳排放测算分析

3.1 工程概况

本工程是对天津理工大学中环信息学院旧教学楼进行改扩建，该工程包括对基础，主体，及墙体结构进行加固、平面布局调整，内外檐装修、水电安装系统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，对该项目建筑碳排放总量进行测算，为了更加明确的阐述使用新材料以及回收材料所产生碳排放量的不同，本文分别计算了上述两种情况。首先，计算全部使用新材料，运输方式为公路运输（柴油），建筑使用年限为30年时该项目的碳排放量；之后计算部分使用回收材料，运输方式为公路运输（汽油），建筑使用年限为40年时该项目的碳排放量。计算结果如下：

通过上述测算结果可知，无论是采用新材料还是回收材料，该项目中，大部分的碳排放量都产生在建筑运营以及维护阶段，其比例高达71.3%7718%，产生这一现象的原因主要在于该阶段运营周期长，碳排放持续不断。因此若要对建筑项目进行碳排放的优化，应从该阶段入手实现节能减排。此外，建筑材料生产阶段也是该项目碳排放量的主要来源，约占总量的22.47%2819%，也应该作为项目节能减排的重点研究对象。

4 结论

我国的建筑业发展迅速，与此同时带来了巨大的资源与环境压力，因此对建筑行业进行碳排放测算是十分必要的。通过测算不难看出，采用原始材料和采用回收材料，所产生的碳排放量是截然不同的，回收建筑材料再用不仅可以最大程度的降低碳排放带来的资源浪费，同时能够有效减少建筑在建造过程中的碳排放量，进而实现建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]王幼松，杨馨，等.基于全生命周期的建筑碳排放测算——以广州某校园办公楼改扩建项目为例[J].工程管理学报，2011.

[2]邵高峰，赵霄龙，张梦霞，等.建筑物中建材碳排放计算方法研究[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.

基金项目：天津理工大学中环信息学院青年教师科研育苗基金项目（项目编号：KYLG06）

作者简介：段星平（1993），女，河南人，天津理工大学中环信息学院，经济与管理系工程管理专业学生；魏利鹏（1984），男，天津人，天津理工大学中环信息学院，经济与管理系讲师，一级建造师，研究方向：工程项目管理、工程造价。