全壽命周期下裝配式建筑碳排放影響因素分析

王婕，宋玉潔，邊新茹

（1.西華大學(xué)理學(xué)院，四川 成都 610039；2.成都工業(yè)學(xué)院，四川 成都 611730）

1 引言

建筑業(yè)作為我國(guó)支柱性產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位，同時(shí)也與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，也逐漸暴露了一些問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)碳排放量40%來(lái)自建筑業(yè)，如何降低碳排放量，減緩全球變暖，將是建筑業(yè)面臨的重大問(wèn)題。我國(guó)在2015年末發(fā)布《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，決定從2016年起在全國(guó)全面推廣裝配式建筑，并提出計(jì)劃到2020年裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)20%以上[1]。大力發(fā)展裝配式建筑有利于節(jié)約能源、降低污染實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的行業(yè)目標(biāo)。因此，研究全壽命周期下裝配式建筑碳排放的影響因素就極為重要。

2 相關(guān)概念闡述

全壽命周期（Life-Cycle）的運(yùn)用范圍非常廣，它涵蓋了產(chǎn)品從原材料到經(jīng)過(guò)加工制作的生產(chǎn)過(guò)程，同時(shí)還包括在生產(chǎn)過(guò)程中存儲(chǔ)、運(yùn)輸以及使用、報(bào)廢和處置的全部階段[2]。建筑物也是一種特殊的產(chǎn)品，也具備自身的全壽命周期。根據(jù)建筑產(chǎn)品的特點(diǎn)，把建筑的全壽命周期分為前期決策階段、規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、施工建造階段、使用階段以及拆除報(bào)廢這5個(gè)階段，每個(gè)階段都可能會(huì)涉及到碳排放，只有準(zhǔn)確地找到各個(gè)階段影響碳排放的因素，才能對(duì)癥下藥控制建筑物全壽命周期的碳排放量。

裝配式建筑是指預(yù)制部品部件在工地裝配而成的建筑，有專(zhuān)門(mén)的工廠(chǎng)負(fù)責(zé)生產(chǎn)模塊化單元及零部件，生產(chǎn)完成之后直接運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組合裝配即可。它與傳統(tǒng)建筑相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以縮短施工工期、降低噪聲粉塵污染以及減少資源浪費(fèi)。裝配式建筑是我國(guó)未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的對(duì)象，對(duì)降低建筑業(yè)碳排放量也是十分有效的途徑之一。

3 全壽命周期下碳排放影響因素分析

對(duì)于裝配式建筑碳排放的影響因素分析，指的是分析建筑在全壽命周期內(nèi)，有哪些因素會(huì)引起碳排放。將這些因素進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，從而找出影響裝配式建筑碳排放的關(guān)鍵因素，從而有效控制裝配式建筑全壽命周期二氧化碳的排放量。

3.1 決策階段的影響因素分析

決策階段是建筑全壽命周期的第一個(gè)階段，雖然不會(huì)產(chǎn)生實(shí)際的碳排放，但這個(gè)階段涉及對(duì)擬建裝配式建筑的可行性研究以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)等論證。一旦出現(xiàn)偏差，將會(huì)直接影響裝配式建筑后期碳排放量[3]。決策階段的研究成果對(duì)于建筑設(shè)計(jì)有直接指導(dǎo)意義，它是建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)的依據(jù)，它關(guān)系著項(xiàng)目的核心定位。通過(guò)查詢(xún)資料，詢(xún)問(wèn)專(zhuān)家等，總結(jié)出該階段影響建筑物日后碳排放量的主要因素為以下幾點(diǎn)：

第一，裝配式建筑的技術(shù)水平。主要是考慮我國(guó)以及項(xiàng)目所在地區(qū)裝配式建筑的發(fā)展水平與成熟度。

第二，項(xiàng)目調(diào)研的深度。項(xiàng)目策劃書(shū)、可行性研究報(bào)告的深度將會(huì)關(guān)系著整個(gè)裝配式建筑的實(shí)施情況。項(xiàng)目前期調(diào)研越深入，后期施工等具體操作將會(huì)越細(xì)致，對(duì)碳排放的把控也將更加具體。第三，企業(yè)對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益的認(rèn)知。經(jīng)濟(jì)效益是指物質(zhì)資料在生產(chǎn)中得到的對(duì)社會(huì)有用的成果和所耗費(fèi)的社會(huì)勞動(dòng)之差或者之比，企業(yè)對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益的追求是其存在的意義。但是經(jīng)濟(jì)效益的取得是以合理利用資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境為前提的。如果企業(yè)對(duì)于這一點(diǎn)認(rèn)知不到位，可能會(huì)導(dǎo)致只重視經(jīng)濟(jì)利益而忽視環(huán)境效益的情況，從而直接導(dǎo)致裝配式建筑碳排放量超標(biāo)等情況。

3.2 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的影響因素分析

規(guī)劃階段是整個(gè)裝配式建筑最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，該階段對(duì)后續(xù)施工、使用以及報(bào)廢回收都具有舉足輕重的作用。在該階段，會(huì)進(jìn)行場(chǎng)地規(guī)劃設(shè)計(jì)、環(huán)境評(píng)價(jià)、消防評(píng)價(jià)、交通影響評(píng)價(jià)等各項(xiàng)工作，而這些工作都會(huì)對(duì)后續(xù)碳排放產(chǎn)生影響。該階段影響建筑物日后碳排放的主要因素歸為以下幾大類(lèi)：

第一，建筑結(jié)構(gòu)選擇。不同結(jié)構(gòu)的碳排放量是不一樣的，合理設(shè)計(jì)好建筑結(jié)構(gòu)，充分利用日照條件、風(fēng)向、采光等，可以有效降低碳排放量。

第二，建筑材料的選擇。對(duì)于裝配式建筑來(lái)說(shuō)，材料對(duì)于建筑的碳排放影響很大，主要包括舊材料的利用、材料的耐久性、建筑廢棄物回收利用及可循環(huán)能源利用等。

第三，公共服務(wù)設(shè)施規(guī)劃。一個(gè)建筑的公共區(qū)域規(guī)劃看似簡(jiǎn)單，實(shí)際是判斷一個(gè)建筑或者小區(qū)的重要指標(biāo)，包括居民配套設(shè)施規(guī)劃、地面停車(chē)比例、公共交通系統(tǒng)。

3.3 施工建造的影響因素分析

施工建造是把藍(lán)圖變?yōu)閷?shí)際的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，也會(huì)消耗大量的材料與資源。在這一階段涉及到的碳排放有以下幾點(diǎn)：

第一，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程。這一階段涉及到原材料的開(kāi)采、加工、運(yùn)輸?shù)筋A(yù)制構(gòu)件廠(chǎng)等過(guò)程產(chǎn)生的碳排放，還包括構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中消耗的資源及投入設(shè)備產(chǎn)生的碳排放。因此選擇的預(yù)制構(gòu)件廠(chǎng)要考慮其到原材料的開(kāi)采距離和項(xiàng)目選址的距離，同時(shí)要考慮該預(yù)制構(gòu)件廠(chǎng)的技術(shù)水平，生產(chǎn)出的預(yù)制件質(zhì)量是否能得到保障等情況。根據(jù)已有資料文獻(xiàn)研究結(jié)果，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的碳排放大約占到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的80%，因此這一階段的碳排放因素控制顯得極為重要。

第二，預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸過(guò)程。由于要將預(yù)制件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，因此運(yùn)輸過(guò)程中資源消耗將產(chǎn)生碳排放。因此要考慮運(yùn)載車(chē)輛的類(lèi)型、載重量、數(shù)量以及空車(chē)返回系數(shù)等情況。不同的班次安排，將產(chǎn)生不一樣的碳排放量。

第三，預(yù)制構(gòu)件裝配過(guò)程。該階段是預(yù)制構(gòu)件送至現(xiàn)場(chǎng)時(shí)的安裝階段，在這一裝配過(guò)程，要選擇適當(dāng)?shù)倪B接工具、工藝，合理規(guī)劃好工器具的運(yùn)行時(shí)間等。同時(shí)還要做好現(xiàn)場(chǎng)工作人員、管理人員和生活區(qū)的水電管理。

3.4 使用階段的影響因素分析

一般的住址建筑物，其使用壽命大約有50年，在使用階段是有效控制碳排放的關(guān)鍵所在。此階段主要涉及到兩個(gè)方面，一是正常的居住產(chǎn)生的水、電、生活垃圾所產(chǎn)生的碳排放，二是維修過(guò)程中涉及到的碳排放。那么在該階段影響裝配式建筑碳排放影響因素主要有以下幾點(diǎn)：

第一，居民碳排放意識(shí)的提升。目前很多居民對(duì)于碳排放還沒(méi)有形成具體概念，不知道自己哪些行為會(huì)產(chǎn)生碳排放。因此，在此階段，小區(qū)物業(yè)應(yīng)該提升居民的碳排放意識(shí)。比如，通過(guò)號(hào)召居民將垃圾分類(lèi)處理，組織綠化小區(qū)等活動(dòng)，提升居民的環(huán)保意識(shí)。

第二，節(jié)約維修材料。在維修過(guò)程中，不可避免地會(huì)涉及到材料的更換等。在此階段，需要有意識(shí)地節(jié)約材料，在不影響質(zhì)量的情況下可以使用回收材料、綠色材料。

第三，提升智能化水平。小區(qū)提升智能化水平可以有效降低能耗，例如在小區(qū)公共空間，可以選擇聲控?zé)簟⒐饪責(zé)?，小區(qū)路燈可以選擇太陽(yáng)能路燈。

3.5 拆除報(bào)廢階段的影響因素分析

這是建筑全壽命周期的最后一個(gè)階段。在這一階段涉及的碳排放因素主要有拆除過(guò)程中機(jī)械所產(chǎn)生的二氧化碳、耗費(fèi)的電能等，此外這一階段最重要的是減少建筑垃圾，盡可能使拆除的建筑材料和部件能夠再生或再利用[4]。

4 總結(jié)

裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑相比可以有效降低碳排放，找到影響裝配式建筑碳排放的因素并采取有效措施則會(huì)更大程度地控制碳排放量，合理控制碳排放，可以有效緩解氣候環(huán)境危機(jī)[5]。本文基于全壽命周期視角，對(duì)裝配式建筑各階段碳排放的影響因素進(jìn)行了分析，從而為裝配式建筑提供了改進(jìn)方向，希望能為我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展提供幫助，以推動(dòng)裝配式建筑有序向前發(fā)展，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展。