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建筑材料中的隐含能源以及如何计算

人类的所有活动均影响着环境。而各类活动的影响程度不一。根据联合国环境组织(UNEP)的研究,高达30%的温室气体排放来自建筑行业。诸如采矿,加工,运输,工业处理以及化学产品的化合作用均会导致CO2,CH4,N2O,O3,卤化物及水蒸气的释放。当这类气体释放至大气,它们会吸收一部分的太阳射线并以辐射的形式将其再散射到大气中,使得全球升温。随着这类气体每日的大量释放,其在大气层中所占比例增加,导致太阳辐射能量进入大气层并被保留下来。如今,这个“气体层”已经变得很厚重并使人类开始经受严重的后果,例如荒漠化、冰川消融、水资源匮乏、更频繁剧烈的暴雨、飓风和洪水,改变了生态系统并减少了生物的多样性。

作为建筑师,减少我们的建筑所导致的碳排放是应考虑的重要问题之一。因此,能够对其测量、定量、定性是一个良好的开端。

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CopenHill电厂和城市娱乐中心/BIG

术语隐含能源或隐含碳是指一种材料在其生命周期中释放的所有温室气体所产生的总的影响。这个周期包含了开采,生产,建造,维护以及拆除。例如,钢筋混凝土是一种具有极高隐含能源的材料。在水泥的生产过程当中,大量的CO2在煅烧阶段被释放,在此阶段,石灰石转化生成氧化钙(生石灰)。与此同时,还有化石燃料在锅炉中燃烧。如果把这类的问题推广到砂石的开采过程、钢筋的生产过程、到建筑工地的运输过程,凡此种种综合累加到一起,我们便能理解一个项目中的每一个决定对于环境的影响。其他的建筑材料,如陶瓷、砖和塑料,同样需要大量的能源来生产制造,因为生产它们所使用到的矿物质必须在一个能耗密集的生产过程中进行提取和加工。

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Cortesia de ArchDaily

值得谨记的是与建筑相关联的碳排放有两种:一种是隐含碳排放,一种是运行碳排放。后者指的是整个建筑生命周期中释放的所有二氧化碳,不仅考虑其材料,包括电能消耗,热量,冷量及其他。

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电厂和城市休闲中心 CopenHill / BIG 图片 © Rasmus Hjortshoj

了解建筑材料中包含的能源或碳排放量对于建设更具生态意识的项目至关重要。在某地区的“环保材料”在其他地区可能会因为当地的条件及相关的运输途径变得具有很高的能源消耗。

生命周期评估(LCA)是一种对于建筑的环境影响进行定量的标准化途径,包含材料的开采、生产到它们的寿命终结和拆除的各阶段。通过采用定量的方法,可以得出数据化的结果以反映影响类型并提供相似产品之间的对比。出于类似目的,英国巴斯大学编制了一份世界上最常用的建筑材料能耗含量的对比清单

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Nest We Grow / 加州大学伯克利分校环境设计系+隈研吾事务所。图片 © 新建中社

目前还有其他的工具和技术有望促进这个领域的发展。Autodesk与CarbonLeadership论坛以及其他建筑和软件公司开发了嵌入式的建筑碳计算(EC3)工具,该工具可供所有的测试版用户使用。此举为用户提供了所需的信息以便他们就建筑物的每一个组件元素的隐含碳做出更有依据的决定,对于那些非专业人士,也能获得明智、审慎且可行的方案。与大多数情况一样,决策过程中的考量与可选方案的比对始终是使项目过程更明智、更可持续的最佳方式。

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祖寨村的公共厕所 / cnS. 图片 © Siming Wu

编者注:本文最初发表于2020年1月6日,于2021年2月26日更新。

作者:EduardoSouza

译者:潘东伟

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关于这位作者
引用: Souza, Eduardo. "建筑材料中的隐含能源以及如何计算" [Carbono incorporado nos materiais de construção: O que é e como calcular] 02 9月 2021. ArchDaily. (Trans. July Shao) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/967728/jian-zhu-cai-liao-zhong-de-yin-han-neng-yuan-yi-ji-ru-he-ji-suan>

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