基于LCA的川中中小学建筑碳排放及减碳策略研究——以成都市某小学建筑为例

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因温室气体浓度升高而导致的气候变暖已经严重威胁到全球的可持续发展,减少温室气体排放成为当今世界的重要任务。建筑业消耗的能源和产生的碳排放约占全球总量的三分之一,给环境带来了巨大压力。公共建筑的单位面积碳排放量大,学校建筑作为公共建筑,其数量正稳步增加,因此推行学校建筑碳减排也是实现2030年碳达峰目标的途径之一。因不同区域的气候条件和能源结构以及建筑类型的不同,导致各建筑碳排放存在一定差异。基于此,本文通过对成都市中小学建筑碳排放特点进行探究,并提出减排策略,促进低碳建筑高质量发展,对实现国家减排目标有积极作用。本文基于生命周期评价理论和碳排放理论,将中小学建筑划分为建材生产及运输、施工、运行及维护和拆除回收阶段四个阶段,在此基础上,采用基于过程的碳排放系数法,建立中小学建筑生命周期评价模型。采用EnergyPlus和OpenStudio能耗模拟软件得到运行阶段的空调能耗清单数据,通过实地调研、工程图纸、标准规范和文献资料获取其他清单数据,对成都某小学建筑的碳排放计算和构成分析,采用敏感性分析方法识别影响建筑碳排放的主要因素,讨论了不同减排措施下的减排程度,并基于此提出针对中小学建筑的减排策略。通过对成都地区中小学校建筑碳排放研究发现:建材生产及运输阶段、施工阶段、运行及维护阶段和拆除处理阶段的碳排放分别占全生命周期碳排放的37.53%、0.4%、60.45%和1.62%。其中,建材生产阶段碳排放占建材生产及运输阶段的99.36%;施工机械碳排放占施工阶段的95.24%;运行阶段碳排放占运行及维护阶段的88%,其中因照明产生的碳排放量最大,占运行阶段碳排放的39.19%,设备和空调碳排放分别占25.48%和23.33%;回收利用建材废弃物带来的减排绝对值占拆除回收阶段的95.98%。对各阶段的碳排放影响因素进行定性与定量分析,得出影响中小学建筑碳排放因素主要有14种,并以单位面积年均碳排放量为评价功能单位,测算了不同影响因素和减排措施下的减排程度,通过测算发现:(1)延长建筑使用寿命至80年,可最大程度地减少建筑碳排放,减排程度为9.5%;(2)降低照明密度的减排程度为5.8%;(3)采用煤矸石空心砖的减排程度为2.3%;(4)优化屋顶保温的减排程度为0.29%;(5)优化建筑朝向和减少运输距离的减排程度均为0.27%;(6)优化外墙保温的减排程度为0.25%。最后提出22条关于中小学建筑的减排策略。
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