建筑工程施工阶段碳排放计量方法分析.pdf

.4392023年5 月江西建材建设经济与管理建筑工程施工阶段碳排放计量方法分析宋莺信丰县住房保障安置服务中心，江西赣州341000摘要：文中以建筑工程为主要研究对象，从节能减排的环保角度出发，在简单介绍应用BIM信息模型计算碳排放量的方法之后，对碳排放量计量方法在施工阶段的应用情况进行了研究，提出基于明确计算思路的碳排放量计量方法，旨在为降低建筑工程施工阶段的能耗提供参考。关键词：建筑工程；施工阶段；碳排放计量中图分类号：TU71;X322文献标识码：B文章编号：10 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 5-0 4 39-0 3Analysis of Carbon Emission Measurement Methods during theConstruction Phase of Construction ProjectsSong YingXinfeng County Housing Security Resettlement Service Center,Ganzhou,Jiangxi 341000Abstract:Taking construction engineering as the main research object,this paper focuses on the environmental protection of energyconservation and emission reduction,briefly introduces several types of carbon emission measurement methods commonly used in theconstruction stage of construction projects,studies and analyzes the application of carbon emission measurement methods in the constructionstage,and proposes carbon emission measurement measures based on clear calculation ideas,aiming to provide reference for reducing energyconsumption in the construction stage of building projects.Key words:Construction engineering;Construction phase;Carbon emission measurement0引言节能减排是当前环保事业发展的重要内容，目前较多学者对节能减排的方法进行了研究，但将碳排放计量与建筑工程施工建设结合起来的分析较少，无法为当前建筑工程中的碳排放情况提供可行的建议或措施 1-2 。考虑环保事业对建筑工程施工能耗控制提出的要求，本文以碳排放这一衡量能耗大小的重要指标为接人点，结合实际对建筑工程施工阶段应用的碳排放计量方法进行分析，对降低建筑施工阶段能耗具有积极的意义。BIM信息模型法BIM信息模型法主要是指基于BIM技术的应用原理，在确定建筑施工现场碳排放定额的前提下，将碳排放与BIM技术结合，通过编制碳排放量运算软件的方式，以碳排放因子为计算依据，将原有的与清单工程量相乘的材料设备市场单价替换为碳排放因子进行计算，以此实现对各类建筑产品二氧化碳排放总量的核算 2 。当前建筑工程施工阶段涉及的内容较为复杂，基于衡量碳排放量的指标内容，直接应用各类高精度的监控设备，对建筑施工现场的碳排放指标进行监测。结合建筑施工现场的实际情况，可以在明确划分不同施工阶段内容的前提下，将监测获得的相关数值代人以下模型，建筑施工阶段碳排放量计算公式如式(1)：作者简介：宋莺（19 7 7-），女，江西信丰人，大专，助理工程师，主要研究方向为建筑工程。Cons=Em.c;+Zm,cj(1)式中，mi、m,分别代表建筑施工现场各个分项项目工程量以及总工程量；Ci、c,分别代表不同分项工程碳排放系数以及综合碳排放系数。在运算软件中输人设定好的模型程序，依据得到的碳排放数值计算结果自动生成信息模型。同时，将得到的模拟计算结果与标准情况下的碳排放量标准进行对比 3,可获得更为科学的碳排放量计算结果。在应用BIM信息模型法的基础上，考虑现有的BIM技术仍拥有较大的发展空间，为保证碳排放量计算结果的准确性，可将燃料端统计法与BIM模型法相结合，并基于项目全生命周期原理，以计算项目单元行为碳排放量的方式，在计算得到各单元碳排放量之后将其汇总，进而得到建筑施工阶段的总碳排放量。结合实际建筑施工现场的情况，挖土机、升降机等施工设备运行中产生的碳排放量是各个施工单元过程中碳排放计算的主要内容，应结合式（2）计算一个具体施工单元工序产生碳排放量。E.-M,M（2)式中，E,代表一个单元工序的碳排放量；M代表一个单元工序中消耗的n个能源和资源类型的第i种；,代表第i种能源的排放因子。应用以上公式能够实现对单元工序产生的碳排放量的计算，将相应的数值代人公式当中，可以依次计算出各个单项以：4 4 0：下转第4 4 4 页）2023年5 月江西建材建设经济与管理及分项工程施工建设中产生的碳排放量。结合以上公式得到的单元工序碳排放量，还需要考虑在建筑施工现场生活以及办公区域所产生的碳排放量对总碳排放产生的影响。在实际计算中应遵循式（3）：E,=E.+E+Eo(3)式中,E为施工项目区域的总碳排放量；E为施工现场生活区域的碳排放总量；E。为施工现场办公区域的碳排放总量 4-5 2碳排放量计量法的应用分析为实现对建筑工程施工现场碳排放量的计算，应基于施工现场实际施工内容，探讨在施工现场进行碳排放量计算的具体过程。在计算碳排放量时，主要可以从以下几个方面人手。2.1计算思路计算施工现场碳排放量，最主要基于工程应用的各类材料设备和技术，明确总体思路。考虑到实际施工是一个不断产生能耗的过程，应着重考虑材料消耗量、机械消耗量、建筑材料生产与运输、施工机械消耗量等指标。在明确掌握碳排放量单位消耗数据的前提下，实现对总碳排放量的计算分析。结合现阶段对建筑工程绿色节能提出的标准要求，在建筑施工中，应按照时间顺序，将整个工程项目划分为建材生产、交通运输、施工安装、使用维护以及拆除清理五个阶段。为实现节能减排的发展目标，我国对于建筑施工阶段的碳排放计量内容提出了明确规定。其中，安装阶段的碳排放量占工程项目总碳排放量的比重较大。在施工区域，以施工机械、施工设备、辅助材料、场内运输和施工照明五个部分为主；办公区域以电脑、空调、打印机等设备设施为主；生活区域以照明、空调、电视、食堂等内容为主 6 。考虑到施工现场情况较为复杂，为便于对建筑施工现场的碳排放量进行计算，主要以建筑施工现场的土方工程和砖砌体工程为例，从建筑材料的生产与运输以及机械设备的应用角度，对该工程部分产生的碳排放量进行计算。2.2计算内容在实际计算建筑工程施工现场的碳排放量时，需要严格遵循相关的法律规定和标准要求，重点考虑建筑材料以及设施设备数量、运行消耗量等指标对碳排放量产生的影响。基于BIM信息模型和碳排放量的计算原理，对建筑材料的生产以及运输过程的碳排放量进行计算，主要应用以下公式计算：C=ZM,R(4)i=1C,=M,D,R2n(5)i=1式中，M,代表第i种材料的用量；R，、R 2;代表第i种建筑材料生产与运输的单位二氧化碳排放量；n代表所用建筑材料的总数；D，代表建筑材料生产地与施工现场的距离。相较于建筑材料生产运输按照材料数量进行碳排放量计算的方式，施工机械部分的排放量以机械耗电量为主。例如，在设定机械耗电量为12 5.9 2 kWh的前提下，基于以上公式，可以计算得到施工机械的单位碳排放量为0.32 2 kg，总碳排放量为40.54kg。实际计算中，将工程现场的相应参数代人以上公式之后，结合工程实际情况，明确各类设施设备单体碳消耗量大小。其中，每台7 5 kW功率的履带式推土机消耗量为2.0 9 35 6 kg，碳排放量为10 3.9 9 kg；每台装载质量8 T的自装自卸汽车消耗量为26.782kg，碳排放量为15 5 2.30 kg；每台罐容量为4 0 0 0 L的洒水车消耗量为5.5 0 9 5 2 kg，排放量为14 4.8 5 kg。在综合考虑工程现场实际情况的前提下，基于以上公式获得的土方工程碳排放计算总量为12 4 0 4.4 3kg。基于这一结果，考虑在实际施工中各类设施设备消耗的柴油能源带来的温室气体排放量为19 0 5.0 4 kg，汽油消耗带来的温室气体为8 4 9 2.7 1kg，施工过程消耗的电力会带来温室气体2006.68kg。而由于基础土方的排放量占整个土方工程的8 3%左右，且考虑汽车油耗带来的排放量较多，在实际施工中，应考虑选择合理的运输地点以及运输路径，以此来达到降低碳排放量的目的。在设定建筑材料以公路运输的形式为主，运输距离长度为100km，每t每km消耗柴油0.0 6 L标准的前提下，计算得到部分建筑材料生产以及运输过程中产生的碳排放量结果如表1、2所示。表1建筑材料生产碳排放量单位碳排放总碳排放量名称单位数量量/kg/kg32.5水泥t9.40149214022中砂103.92815574生石灰t7.487505610水93.12201862普通黏土砖千块210.60560117936合计145005表2建筑材料运输碳排放量单位碳排总碳排放密度名称单位数量运距放量/kg量/kg/(tm)32.5水泥t9.401000.1578148.33中砂103.921000.236755741.5生石灰t7.481000.15785610普通黏土砖千块210.601000.43861179361.9合计145005在明确以上几部分施工现场的碳排放量之后，需要基于土方工程这一前提，对砌体工程整体的碳排放量进行计算，具体包括单位体积、单位面积、单位块数以及单位价值碳排放量四个部分。结合上述碳排放量计算结果，确定单位面积的碳排放量为62.05kg/m，单位体积的碳排放量为39 8.39 kg/m，单位块数的碳排放量为0.7 4 kg/块。结合以上结果，与建筑工程的市场价格和工程造价成本结合起来，可以计算得到建筑施工阶段的单位价值碳排放量为1.4 2 kg/元。在得到相应的碳排放量以及碳排放量在建筑施工中的成本消耗结果之后，可以结合我国对建筑工程节能减排的相关要求，以建设低碳建筑为主要目标来优化实际的施工内容。2.3计量方法应用需注意的问题对于建筑工程施工现场碳排放量的计算，需要始终围绕建筑工程的经济和社会效益来考虑。实现节能减排不仅要求在工程建设中减少对周边环境的污染和破坏，还需要能够考虑有限的工程造价成本对各类减排措施应用的限制。在这一前提下，为保证对建筑工程施工现场碳排放量计算结果的准确性，需要444上接第4 4 0 页）-2023年5 月建设经济与管理江西建材均调查时长为2 6 min46s，需耗费12 0 0 份纸张，且存在无法定位、导航、举证现场照片等弊端，后续成果数据也无法进行修改、更新等；采用该系统调查，切坡建房点的平均调查时长为20min32s，按单个切坡建房点需拍摄15 2 0 张照片来计算，经压缩处理技术，存储空间约占12.4 5 16.6 0 MB，且具备定位、导航、举证照片等功能，并能支持后期开展内业数据审核、成果数据修改与更新等工作。综上所述，该系统的建成，能大幅提高外业调查效率，提升调查成果数据的存储、管理、更新能力。另外，随着调查区域、调查用户的不断增加，系统的存储能力、适用性、稳定性等性能将会不断优化和改进，切实保障切坡建房调查工作的数字化、信息化需求。表1两种调查方式对比统计结果表平均调查存储空间大小优缺点时长无法定位、导航、举证传统纸质调查照片等；采集速率慢，消26min46s1200份纸张方式耗经济成本高、存储管理困难、更新难支持定位、导航、举证系统调查方式20min32s12.4516.60MB照片等；采集速度快，存储信息化、自动化更新4结语本文以切坡建房为对象，利用GIS技术、全球定位技术、互联网技术、数据库等技术，设计研发了一种服务于江西省切坡建房调查工作需求，并贯穿于外业信息采集、内业数据管理、数考虑计算范围对碳排放量大小的影响。工程现场施工环节会受到变更因素的影响，因而在计算中，需要在明确建筑工程预算定额的前提下，同时考虑固有材料设施的碳排放量以及临时设施应用产生的碳排放量。对于碳排放量的计算，应始终围绕单位碳排放量的数据来实现。建筑工程施工现场涉及的专业内容复杂繁多，计算中需要考虑多方面的数据信息。现阶段，我国尚未形成系统的能够实现建筑碳排放量计算和对比参考的数据库。在各地环境污染和具体施工情况不同的影响下，对于碳排放量进行计算和对比分析参考的标准也不同。针对该问题，在后续的计算研究中，可以充分发挥BIM模型的作用，将基于BIM技术原理构建的运算软件与信息管理系统结合起来，实现对数据库的建造和应用。考虑到以人工方式对碳排放量进行计算，易因人工操作失误而影响最终计算结果，以先进的BIM模型和系统软件来代替人工进行计算，对于提升碳排放量计算结果的准确性具有积极作用。3结语建筑材料的生产与运输以及各施工环节都是影响建筑施工碳排放量的主要因素。从整体上来看，碳排放量实测法以及据审核、数据更新等业务流程的“外业-内业”一体化信息管理系统，并选取吉安市青原区为试点调查区域，与传统纸质调查方式对比分析，试验证明，调查工作效率和存储能力得到了明显提升，验证了该系统的可行性和高效性。考虑试点区域的调查范围较小、存储所需空间小等，后续系统将在硬件设备、系统稳定性、适用性等做出优化和调整，以满足大范围内的调查需求，为江西省地质灾害防治工作提供信息化技术保障。参考文献【1】地质灾害防治知识【切坡建房篇】J】.大众科学，2 0 2 2（5）：56-57.2唐文强.浅谈崇州市农村不合理切坡建房引发地质灾害原因与防治建议J.四川地质学报，2 0 2 1，4 1（S1）：12 7-130.3袁良国.防控切坡临坡建房风险事关平安中国【J.南方国土资源，2 0 14（8）：1.4冯金福，吴霞，陈龙.测绘档案查询管理系统设计与实现J.江西科学，2 0 2 2，4 0（3）：5 8 5-5 9 0.5 5张立.浅析地质灾害治理与防治措施J.中国金属通报，2 0 2 2(12):231233.6 李思卓，赵辉，耿晓燕，等.地理空间数据存储管理系统设计与实现【J】.测绘与空间地理信息，2 0 2 2，4 5（10）：12 1-12 4.7穆凯，刘斌，辛海强.一体化减灾外业调查系统设计与实现【J.测绘科学，2 0 2 0，4 5（12）：19 1-19 6.【8 吴芮，韩锦琳，宋广.河长制河湖调查信息采集管理系统设计与应用J】.水利信息化，2 0 2 0（6）：7 5-7 8.【9 任力，花文胜，杨忠元.基于B/S架构的供水管网地理信息系统开发与实现J】，给水排水，2 0 0 8（11）：10 4-10 6.燃料端统计法仍然是当前建筑施工中应用最为广泛的方法。为发挥BIM信息模型等先进技术在建筑施工中的作用，应积极开发与碳排放量计算统计相结合的设施设备以及信息系统，能够在关注碳排放量的同时，为建筑施工提供更为科学的技术指导。参考文献【1】张楚蓓，王志浩，邓诗涵.云南省建筑行业直接与间接碳排放核算研究J】.产业与科技论坛，2 0 2 2，2 1（2 2）：35-37.2张琴.装配式建筑降低碳排放的主要路径与技术发展方向J.住宅与房地产，2 0 2 3，6 8 2（8）：36-38.3 陈乔。建筑工程建设过程碳排放计算方法研究D.西安：长安大学,2 0 14.4李小冬，王帅，张智慧，等.施工阶段环境影响的定量评价J。清华大学学报（自然科学版），2 0 0 9，4 9（9）：14 8 4-14 8 7.5董玉平，汪洪军，费恺，等.建筑工程施工阶段碳排放计量方法研究J.洁净与空调技术，2 0 2 2，119（4）：9 8-10 1.【6 张秀敏，吴朝晖.建筑物碳排放核算方法探析【J.工业技术经济,2 0 19,38（10）：31-4 0.