薛曉東
(偃師市環衛綠化養護中心,河南 偃師 471900)
根據我國全球科學研究表面,目前二氧化碳氣體造成了全球氣候變暖,因此溫室氣體的增加成為了人們熱議的話題。氣候變暖的主要原因是由于人為活動導致的,同時人為變暖引起一直突變或不可逆轉的影響。當建筑工程在建設過程中以及后期建筑使用及拆除過程中,針對能源和資源的消耗及產生的固體廢棄物的處理都會形成超多的溫室氣體排放。根據我國研究表明,預計在2030年我國建筑業產生的溫室氣體將占據社會其他溫室氣體總排放量的25%。因此減少建筑建設過程、建筑使用及后期拆除設置中的碳排放量是目前社會對于建筑業發展的具體要求。以下根據可持續發展及生命周期評價的相關理論,進而構建了建筑生命周期碳排放的評價范圍及方法。針對建筑所產生的碳排放以及低碳建筑的意義進行分析,希望能夠對建筑生命周期碳排放做出準確的評價工作。
我國研究人員在研究建筑產品生命周期資源優化及其綠色管理策略時,把建筑產品的生命周期當成一個全面的系統。主要覺得此系統包含對建筑材料的開采、運輸、加工以及后期建筑產品的規劃設計、使用,再到后期的維護、拆除過程。所謂建筑生命周期主要指建筑產品的生命周期相當于建筑產品的全生命周期,建筑產品開始設計時到建筑物的拆除這一系列的流程包含建筑材料生產加工,建筑設計,施工,運行維護以及建筑物的拆除等階段。針對建筑生命周期的分析,可以采用生物學生命周期的理論及其社會有機體理論進行整合,把建筑當成一個產品系統。根據工業產品生命周期思想進行深入分析建筑生命周期。
建筑生命周期的碳排放也可以將建筑產品的全生命周期當成一個全面的系統,此系統可以通過消耗能源資源對其外界產生總碳量的排放。建筑生命周期的碳排放主要來源于建材生產到施工階段和后期使用過程中,直到最后拆除處置階段。主要是建筑材料在生產過程中以及施工階段,輔助材料過程中及其使用過程中采暖通風等多種設備的碳排放,到后期拆除處置階段垃圾焚燒以及固體廢棄處理的碳排放。總的來說,從建筑物開始萌芽到設計、施工、使用和后期拆除階段都會有形成碳排放。
所謂的低碳新建筑是指在建筑設計初期就有著明確、合理、科學、詳細的減少二氧化碳排放的方案。針對建筑生命周期內的建筑材料和設備制造和施工過程中的廢氣排放及其使用和后期拆除建筑物產生的溫室氣體,盡量做到少排放甚至是零排放的建筑。總的來說,綠色建筑主要是在建筑全生命周期內減少溫室氣體的排放,降低對氣候變化的影響,現如今我國低碳建筑已經成為建筑行業發展的趨勢,綠色建筑可以促進建筑行業健康、可持續的發展,因此低碳建筑思想越來越受到建筑企業的重視,希望能夠推動建筑行業的發展和進步。
低碳建筑是建筑企業可持續發展的根本體現,對于建筑物可持續性評價主要有兩類。首先是主觀定性評價系統,其次是在生命周期評價上建立的定量評價系統。根據生命周期評價理論的定量評價方法,盡管需要收集大量的數據,工作內容復雜,但是可以對其建筑項目實施前進行有效控制。隨著社會的發展,科技的進步,數據收集方法途徑會不斷完善和優化,促進生命周期評價工作的成熟。
所謂清單分析是針對生命周期過程中布置及能量流的抽象狀態是針對產品工藝活動在整個生命周期的資源能源環境排放的數據量化分析。清單分析可以對其產品功能表示相應的輸入輸出值,其中輸入輸出值是相對的,而不是絕對的。同時,清單分析可以對系統內所有的輸入輸出值進行計算和收集。清單數據在生命周期評價的全過程中能夠實現各個單元的輸入輸出的量化描述。目前清單分析方法主要有三種,基于過程的清單分析,基于經濟投入產出的分析,混合清單分析。目前廣泛使用基于過程的清單分析。
基于過程清單的分析,以過程分析作為根本。將研究系統在其邊界范圍內劃分為系統過程或活動,然后對單元過程的輸入輸出分析,進而建立相應的數據清單。根據研究系統過程中的內在關系,建立功能單位,表示相應系統的交換清單。尤其是對于建筑生命周期碳排放的清單分析時,根據可再生能源的利用及其綠色植物對溫室氣體的吸收,它可以改善環境,對氣候起到積極的作用,因此需要減去相應的數量,正確計算二氧化碳的排放量。同時在建筑物拆除階段,由于我國建筑行業對部分材料進行了回收再次利用,因此可以減少材料的碳排放量,進而在清單分析中也應該減少其回收數量的碳排放數值。
根據建筑生命周期碳排放的計算主要是看溫室效應對氣候造成的影響,因此建筑生命周期碳排放評價不僅僅是針對于二氧化碳的排放,其他氣體也會對氣候變化產生影響。所有引起全球氣候變暖的氣體都需要納入碳排放的清單計算當中,例如二氧化氮。所謂建筑生命周期的碳排放主要是指在建筑設計、使用、拆除各階段產生的溫室氣體排放的總和。因此需要計算三個部分的溫室氣體值,進而根據總值分析溫室氣體對于氣候的影響。
我國建筑工程規模不一,從而使用的材料、設備數量不同,因此碳排放量的總值存在較大的差異。其中建筑物在使用過程中占了建筑生命周期碳排放的大部分,對建筑生命周期碳排放評價的影響最大。我們可以采用每年每平方米建筑面積的碳排放量作為一個評價指標,打破建筑物規模設計年限不同帶來的影響,保證評價結果具有可比性。總之,可以將建筑生命周期碳排放的功能單位設置為建筑面積單位的年排放碳總量。
早在1990年就提出了生命周期評價的理念,主要是對于產品生產工藝及使用過程中對環境產生的影響,同時也對其評價對象改善環境影響的評估過程。生命周期評價包含對產品設計,生產使用等過程。目前生命周期評價的基本結構分為范圍確定、影響評價、清單分析,其中清單分析是較為重要的部分。
建筑生命周期碳排放評價范圍和對象就需要包含建筑的體積功能產生的整個單元流程,主要是針對建筑材料生產、設備加工、運輸建筑、施工作業以及在使用過程中對其建筑物的運行到后期就拆除處置環節。
綜上所述,建筑生命周期碳排放評價是一下較為復雜繁瑣的工作。本文基于可持續發展及生命周期的評價原理對建筑生命周期碳排放進行了核算范圍的接受,同時對建筑生命中期從物化過程到使用過程直至拆除處置階段進行了碳排放的清單分析,闡述了低碳建筑的意義。同時也分析了建筑生命周期碳排放量的方法和流程。由于建筑在建造過程中使用的材料和設備的種類繁多,同時建筑建成后有長期的使用時間,后期拆除具有復雜性,因此給建筑生命周期看排放量評價工作帶來一定的難度。它需要根據時代的要求,保證各個數據有效收集和整理,對于建筑生命周期碳排放評價工作做的越來越程序化、規范化、統一化,進而推向建筑工程走向低碳建筑的道路。