为了开始在项目中进行隐含碳(embodied carbon,EC)研究以达到可持续发展的目标,必须考虑许多因素,如碳(kgCO2e)值,以及在设计隐含碳减排措施时需要注意哪些典型值范围。这本电子书阐述了如何开始建筑项目中的隐含碳排放研究。
为何要在项目的早期阶段计算隐含碳排放?
建筑结构、下部结构和围护结构的隐含碳排放占每年全球温室气体排放量的11%,占全球建筑行业排放量的28%。建筑物总碳足迹的39%-80%来自于建筑材料的隐含碳排放。如果在设计阶段早期进行评估,可以减少80%的建筑隐含碳排放。
2016年签署的《巴黎协定》是《联合国气候变化框架公约(UNFCCC)》内的一项协议,涉及气候变化的减缓、适应和经济问题。《巴黎协定》的长期目标是将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2℃(3.6℉)以内,并努力将温度上升幅度限制在1.5℃(2.7℉)以内,专家认为这将大大减少气候变化的风险和影响。公斤二氧化碳的排放在全球气候危机中发挥着重要作用。如果不减少建筑内的隐含碳排放,就很难实现《巴黎协定》的目标。以下是碳领导论坛的隐含碳排放总结报告的摘录。
如何计算隐含碳排放量值?
建筑组件是由多层产品组成的,每一层都有一个隐含碳量。这些产品总体上对气候危机有很大的贡献,但要了解更准确的影响程度,需要对每个产品进行单独评估。以下数据类型的层次结构为隐含碳排放的研究提供了最准确的信息。
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来自EC3数据库(或类似)的信息
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环境产品声明(EPD)
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基于已知行业值的产品类型的kgCO2e中值
建筑业隐含碳排放计算器(EC3)工具,是一个帮助专业人士寻找、评估和减少建筑业中使用的kgCO2e数量的平台。EPD是对产品或建筑系统对环境影响的一种标准化评估。EPD可以是制造商提供的,也可以是经过认证的行业EPD。第三种数据类型,即kgCO2e中值,是cove.tool的端到端自动性能分析服务的重点。
哪些隐含碳排放值是最重要的?
传统上,隐含碳排放分析可能是进行的最耗时的研究之一。清单分析(如下所示)是进行隐含碳排放研究的首要障碍。如果没有充足的时间对每个构件进行更详细的评估,最好的方法是按建筑构件类别从最大的隐含碳排放贡献者开始,然后从最大到最小列出来。根据建筑的设计特点,了解从哪里开始减排是至关重要的。
经济成本和隐含碳排放量之间的关系与建筑特点有关,因此对每个项目的优化至关重要。
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对于低层建筑来说,隐含碳排放主要来自于外墙、楼板和地基(Oldfield, 2012;Sansom and Pope, 2012)。
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对于中高层建筑来说,隐含碳排放主要来自于地板和结构框架(Sansom and Pope, 2012)。
Takano等人(2014年)的一项研究表明,在建筑的所有元素中,内墙部件(如保温材料和覆板)、表面材料(如覆层或地板)和结构框架对隐含碳排放的影响最大。其原因被认为是大量使用混凝土和钢材的产物,而这两种材料都是碳密集型的。业界人士可以利用这一知识,通过cove.tool的优化输入,将注意力集中在对隐含碳排放量影响最大的关键建筑产品上。
英国一栋公寓楼的案例研究
——摘自《建筑的隐含碳排放研究报告》
高野的研究表明,外墙和屋顶部分占温室气体排放的41%,大约占建筑资本成本的52%。这是由材料的用途(绝缘、混凝土和钢)以及这些建筑元素与其余元素相比的比例造成的。这意味着仅仅36%的建筑元素就可以占到建筑隐含碳排放的80%。
结论
有了这些信息,接下来应该开始收集结构框架和支撑结构的隐含碳排放数据。这些类别对于总的隐含碳排放足迹的影响是最大的,并且能够大大减少建筑的总碳排放量。创建一个内部文件记录当地常用的结构产品的隐含碳排放值也是有益的,这样,每当建筑团队进行类似的研究时,就可以快速找到这些数据。
低层建筑的隐含碳排放量排行
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结构框架(围护结构-墙体隔热)。
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外墙(围护结构-玻璃)
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地板和基础(结构)
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屋顶 (屋顶)
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其他(室内装修)
中高层建筑的隐含碳排放量排行
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结构框架(围护结构-墙体隔热)。
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支撑结构(结构)
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地板和基础(结构)
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屋顶 (屋顶)
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其他(围护结构-玻璃;室内装修)
按材料类别划分的隐含碳排放值
每个项目都是独一无二的,应该进行完整的生命周期分析,以准确了解其整个生命周期内的隐含碳排放。然而,一个标准的隐含碳排放量范围可以帮助了解早期设计的影响,对项目的预期碳排放设计。进行碳分析是很重要的,即使计算值有5%到10%的误差。保守或中位数范围内的数值被推荐用于高水平的早期设计模型,以帮助将产品类别选择缩小到一个最佳范围。然后,在方案设计阶段,每个类别中的产品可以用cove.tool中的产品隐含碳排放量值进行进一步的评估。
EC3数据库为每个材料类别和子类别提供了来自其汇编的EPD数据库的范围。它是一个集成了产品隐含碳排放量的工具,这样就可以知道哪些产品的隐含碳排放影响最小。
了解隐含碳排放值
以下列表是为每个类别提供的一个概述,这样确定每个建筑构件类别的保守的隐含碳排放值。
- 保守范围——该类别中已知产品的60%-80%的隐含碳排放值典型范围为保守值(上限)和可实现值(下限)。
- 最大/最小值——所有EPD的最大和最小值,基于EC3的80%乐观估计。
- CLF基线——碳领导论坛为该类别划出的基线。
更多关于EC3和cove.tool的信息请点击这里。
翻译:赖求佳