全寿命周期下装配式建筑碳排放影响因素分析

王婕，宋玉洁，边新茹

（1.西华大学理学院，四川 成都 610039；2.成都工业学院，四川 成都 611730）

1 引言

建筑业作为我国支柱性产业，在国民经济中占据重要地位，同时也与人们的生产生活息息相关。随着建筑业的蓬勃发展，也逐渐暴露了一些问题。据统计，我国碳排放量40%来自建筑业，如何降低碳排放量，减缓全球变暖，将是建筑业面临的重大问题。我国在2015年末发布《工业化建筑评价标准》，决定从2016年起在全国全面推广装配式建筑，并提出计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例达20%以上[1]。大力发展装配式建筑有利于节约能源、降低污染实现低碳环保的行业目标。因此，研究全寿命周期下装配式建筑碳排放的影响因素就极为重要。

2 相关概念阐述

全寿命周期（Life-Cycle）的运用范围非常广，它涵盖了产品从原材料到经过加工制作的生产过程，同时还包括在生产过程中存储、运输以及使用、报废和处置的全部阶段[2]。建筑物也是一种特殊的产品，也具备自身的全寿命周期。根据建筑产品的特点，把建筑的全寿命周期分为前期决策阶段、规划设计阶段、施工建造阶段、使用阶段以及拆除报废这5个阶段，每个阶段都可能会涉及到碳排放，只有准确地找到各个阶段影响碳排放的因素，才能对症下药控制建筑物全寿命周期的碳排放量。

装配式建筑是指预制部品部件在工地装配而成的建筑，有专门的工厂负责生产模块化单元及零部件，生产完成之后直接运送至施工现场进行组合装配即可。它与传统建筑相比具有明显的优势，可以缩短施工工期、降低噪声粉尘污染以及减少资源浪费。装配式建筑是我国未来重点发展的对象，对降低建筑业碳排放量也是十分有效的途径之一。

3 全寿命周期下碳排放影响因素分析

对于装配式建筑碳排放的影响因素分析，指的是分析建筑在全寿命周期内，有哪些因素会引起碳排放。将这些因素进行分析评价，从而找出影响装配式建筑碳排放的关键因素，从而有效控制装配式建筑全寿命周期二氧化碳的排放量。

3.1 决策阶段的影响因素分析

决策阶段是建筑全寿命周期的第一个阶段，虽然不会产生实际的碳排放，但这个阶段涉及对拟建装配式建筑的可行性研究以及技术经济等论证。一旦出现偏差，将会直接影响装配式建筑后期碳排放量[3]。决策阶段的研究成果对于建筑设计有直接指导意义，它是建筑项目设计的依据，它关系着项目的核心定位。通过查询资料，询问专家等，总结出该阶段影响建筑物日后碳排放量的主要因素为以下几点：

第一，装配式建筑的技术水平。主要是考虑我国以及项目所在地区装配式建筑的发展水平与成熟度。

第二，项目调研的深度。项目策划书、可行性研究报告的深度将会关系着整个装配式建筑的实施情况。项目前期调研越深入，后期施工等具体操作将会越细致，对碳排放的把控也将更加具体。第三，企业对于经济效益的认知。经济效益是指物质资料在生产中得到的对社会有用的成果和所耗费的社会劳动之差或者之比，企业对于经济效益的追求是其存在的意义。但是经济效益的取得是以合理利用资源和保护生态环境为前提的。如果企业对于这一点认知不到位，可能会导致只重视经济利益而忽视环境效益的情况，从而直接导致装配式建筑碳排放量超标等情况。

3.2 规划设计阶段的影响因素分析

规划阶段是整个装配式建筑最关键的环节，该阶段对后续施工、使用以及报废回收都具有举足轻重的作用。在该阶段，会进行场地规划设计、环境评价、消防评价、交通影响评价等各项工作，而这些工作都会对后续碳排放产生影响。该阶段影响建筑物日后碳排放的主要因素归为以下几大类：

第一，建筑结构选择。不同结构的碳排放量是不一样的，合理设计好建筑结构，充分利用日照条件、风向、采光等，可以有效降低碳排放量。

第二，建筑材料的选择。对于装配式建筑来说，材料对于建筑的碳排放影响很大，主要包括旧材料的利用、材料的耐久性、建筑废弃物回收利用及可循环能源利用等。

第三，公共服务设施规划。一个建筑的公共区域规划看似简单，实际是判断一个建筑或者小区的重要指标，包括居民配套设施规划、地面停车比例、公共交通系统。

3.3 施工建造的影响因素分析

施工建造是把蓝图变为实际的过程，在这个过程中将会产生大量的二氧化碳，也会消耗大量的材料与资源。在这一阶段涉及到的碳排放有以下几点：

第一，预制构件生产过程。这一阶段涉及到原材料的开采、加工、运输到预制构件厂等过程产生的碳排放，还包括构件生产过程中消耗的资源及投入设备产生的碳排放。因此选择的预制构件厂要考虑其到原材料的开采距离和项目选址的距离，同时要考虑该预制构件厂的技术水平，生产出的预制件质量是否能得到保障等情况。根据已有资料文献研究结果，预制构件的生产过程产生的碳排放大约占到整个生产过程的80%，因此这一阶段的碳排放因素控制显得极为重要。

第二，预制构件运输过程。由于要将预制件运输到施工现场，因此运输过程中资源消耗将产生碳排放。因此要考虑运载车辆的类型、载重量、数量以及空车返回系数等情况。不同的班次安排，将产生不一样的碳排放量。

第三，预制构件装配过程。该阶段是预制构件送至现场时的安装阶段，在这一装配过程，要选择适当的连接工具、工艺，合理规划好工器具的运行时间等。同时还要做好现场工作人员、管理人员和生活区的水电管理。

3.4 使用阶段的影响因素分析

一般的住址建筑物，其使用寿命大约有50年，在使用阶段是有效控制碳排放的关键所在。此阶段主要涉及到两个方面，一是正常的居住产生的水、电、生活垃圾所产生的碳排放，二是维修过程中涉及到的碳排放。那么在该阶段影响装配式建筑碳排放影响因素主要有以下几点：

第一，居民碳排放意识的提升。目前很多居民对于碳排放还没有形成具体概念，不知道自己哪些行为会产生碳排放。因此，在此阶段，小区物业应该提升居民的碳排放意识。比如，通过号召居民将垃圾分类处理，组织绿化小区等活动，提升居民的环保意识。

第二，节约维修材料。在维修过程中，不可避免地会涉及到材料的更换等。在此阶段，需要有意识地节约材料，在不影响质量的情况下可以使用回收材料、绿色材料。

第三，提升智能化水平。小区提升智能化水平可以有效降低能耗，例如在小区公共空间，可以选择声控灯、光控灯，小区路灯可以选择太阳能路灯。

3.5 拆除报废阶段的影响因素分析

这是建筑全寿命周期的最后一个阶段。在这一阶段涉及的碳排放因素主要有拆除过程中机械所产生的二氧化碳、耗费的电能等，此外这一阶段最重要的是减少建筑垃圾，尽可能使拆除的建筑材料和部件能够再生或再利用[4]。

4 总结

装配式建筑与传统建筑相比可以有效降低碳排放，找到影响装配式建筑碳排放的因素并采取有效措施则会更大程度地控制碳排放量，合理控制碳排放，可以有效缓解气候环境危机[5]。本文基于全寿命周期视角，对装配式建筑各阶段碳排放的影响因素进行了分析，从而为装配式建筑提供了改进方向，希望能为我国装配式建筑的发展提供帮助，以推动装配式建筑有序向前发展，实现装配式建筑的可持续发展。