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国内外学者针对建筑工程领域能耗和排放进行相关,研究多从寿命周期、绿色建筑、节能减排等角度入手。国外该方面研究相对深入,理论相对成熟,且积累了丰富的基础数据,还研发了许多针对能耗排放和环境影响的计算及评价软件。
日本建筑师学会于年出版了针对日本建筑生命周期碳排放进行计算的《建筑物的生命周期评价指针》以及碳徘放计算软件。日本学者利用该软件计算了大量建筑物的生命周期碳排放量,积累了丰富的数据。同时,将生命周期碳减排量作为建筑环境影响评价的一个重要指标。
在将建筑的生命周期划分为原材料生产、利用原材料建成建筑雏形、建筑装修和维护、废弃及拆除个阶段的同时,将第阶段进一步划分为了工人运输、材料运输、大型设备运输、定点施工设备消耗和建筑支持措施共个部分,以研究不同性质建筑的碳排放结构。则在研究中表明碳排放量最为集中的阶段为建筑运行阶段,但施工阶段的排放也占有较高比重,约为总量的。采用由上至下的投入产出法分析了瑞士建筑行业的能耗和碳排放,并将计算结果分配至各部门和各项建筑活动,并与另外项采用生命周期评价的研究结果相比,发现有一定差异。他们认为部分误差来源于系统边界定义,并指出生命周期评价适合于产品研究以及建筑单体的碳排放研究,而投入产出法则更适合于宏观分析以及建筑群区的碳排放分析。
等则利用单位货币消费排放的污染物量来计算碳排放便于在大尺度上对碳排放迸行快速计算。】等提出了建筑生命周期清单并建立了计算模型,对比利时五种不同形式的住宅进行了生命周期的能耗和碳排放分析。通过对比分析,他们发现采用不同的维护结构对建材物化阶段、建筑使用阶段甚至全生命周期的碳排放影晌会有较大的影晌。⑵等采用生命周期评价对比了混凝土结构建筑和木结构建筑在建材生产、建筑使用以及建材回收等阶段的碳排放量,发现生命周期内木质结构建筑碳排放相当于混凝土框架结构建筑的但在后期使用阶段差异性更大。紐、等,也分别基于生命周期理论建立了相应的计算模型,只是在阶段划分等方面有所不同。
国内部分学者针对建筑碳排放计算方法、建筑材料碳排放系数、能源碳排放系数等一系列建筑碳排放的基础问题进行了相关研究。曹淑艳釆用投入产出法综合分析了年中国个产业部门碳足迹的流动情况。将建筑业归为间接碳足迹流活跃组,得出建筑业年完全碳足迹为亿吨。张涛等在搜集国内外权威组织、机构公布的相关研究成果的基础上,整理出了建筑碳排放核算过程中常用的能源、材料的碳排放因子。张春麓【等分类、整理并对比分析了国内外研究机构给出的能源碳排放因子,提出了建筑碳排放计算过程中能源碳排放因子的选择方法。彭勃在对绿色建筑生命周期能耗及碳排放的案例研究过程中发现,碳排放计算过程中采用不同的国内外建材数据库,计算出的碳排放结果存在着不同程度的差异,有的甚至高达。清华大学、北京工业大学、浙江大学、四川大学等高校的研究机构还针对建材阶段研究建立了相应的碳排放清单数据库。
除此之外,还有大量学者基于生命周期评价建立了建筑相关的碳排放核算模型,并结合模型进行了大量的工程实例研究。
于萍等在建筑生命周期中加入了循环的概念,将其划分为原材料生产、建筑施工、建筑使用、维护、建筑的废弃和处理阶段,并指出碳排放计算的重点为使用阶段,而施工阶段碳排放可以忽略不计。陈董等建立了以、、、和为代表的建筑环境排放理论计算模型,将建筑生命周期划分为建材开采和生产、建筑施工、建筑运行、建筑维护以及建筑拆除固体废物处置个阶段。阴世超则在其硕士论文中将建筑生命周期划分中加入了建筑设计阶段,将生命周期划分为建筑设计阶段、建材开采和生产阶段、建筑施工阶段、建筑使用和维护阶段、建筑拆除与回收阶段个阶段,并在此基础上以定性和定量相结合的方式提出了建筑低碳评价的相关指标。
在实例研究方面,尚春静等基于生命周期评价理论建立了建筑生命周期碳排放的核算模型,对木结构、轻钢结构和钢筋混凝土结构种不同形式的建筑进行了定量测算和对比,得出在满足同样使用功能的前提下木结构建筑相比而言具有较低的生命周期碳排放。
王霞在其博士论文中对建筑的生命周期碳排放进行了深入研究,将《京都议定书》中定义的六种温室体根据其的温室效应潜能值换算成对应的当量,建立了建筑生命周期碳排放基础数据库及计算模型,使用编制住宅建筑生命周期碳排放计算程序,并对中新天津生态城的一栋节能住宅进行了案例分析,通过改变其保温层厚度、冷热源、使用年限等对比其生命周期碳排放变化量。
另外,叶少帅在生命周期能耗评价的基础上,重点进行了建筑施工过程碳排放研究,从材料设备运输施工现场配套设施及施工废弃场四个方面建立施工阶段碳排放计算模型,为量化国内建筑施工阶段碳排放探讨建筑减排潜力提供了参考。
城市轨道交通地下车站的施工难度大,工艺复杂,工期长,投资大,目前已有的建筑领域碳排放计算模型难以有效适用于城市轨道交通地下车站,因此,需要针对轨道交通地下车站的特点建立新的计算模型。
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