基于碳足迹的低碳混凝土评价研究

基于碳足迹的低碳混凝土评价研究

李洋洋 ,黎田 ,王子林 ,周志强

中建四局第五建筑工程有限公司  广东深圳  518000

摘要：随着全球气温趋势的不断上升，低碳经济日益被视为实现可持续发展的一种途径，如何最大限度地减少温室气体排放。过去二十年来，开展了一项关于全面评估低碳经济，主要是碳排放技术的国际研究，为全球、区域和国家研究这一领域或经济部门的影响制定了排放模型。建筑业是二氧化碳的主要排放，低碳材料的发展得到行业认可。二氧化碳概念是衡量温室效应和评估环境影响的重要手段。本文以足迹原理为基础，提供了计算混凝土CO2排放量的统计方法。这包括混凝土材料提取、制造和运输的所有阶段。。混凝土行业目前的二氧化碳排放调查已经确定了低碳碳排放的评估。试

关键词：碳足迹：低碳混凝土：低碳评价

低碳技术及混凝土的评价定量至关重要，目前我国混凝土工业正处于粗放式阶段。没有统一规范排放核算方法及低碳评价，即使没有明确定义。本文提供了一种基于碳足迹的低碳强调可靠、易于使用的评价方法。

一、混凝土的低碳化途径

由于建筑行业二氧化碳排放高、能耗高、用水量高、废料量大，混凝土行业对环境造成严重破坏。随着当前全球环境状况的恶化，二氧化碳排放(碳排放)已成为环境污染程度的重要指标。全球每年超过100亿吨，确保混凝土是最常用的合成材料，硅酸盐水泥约占其质量的10%。制造硅酸盐水泥中占全球碳排放量的7%是，此外，其生产消耗混凝土总能耗的92%。如上所述，低碳混凝土砌块是建筑部门可持续发展的重要组成部分，低碳混凝土尚无准确的定义。传统混凝土生产和加工产生的碳排放量将成为低碳混凝土的排放量急剧下降。其中水泥的生产和运输、混凝土骨料的生产和运输以及混凝土的设备和运输是混凝土碳排放量的主要原因。由于约96%的混凝土碳含量来自混凝土，包括来自水泥的原料生产，因此水泥的碳排放量也很低。减少混凝土行业的碳排放可通过多种途径实现，提高混凝土性能以延长其寿命，减少维护和改造需求，降低混凝土在宏观经济消费中所占比例。此外还使用了大量矿物补充剂和材料。此外，利用微纤细粉再生骨料，减少提取和使用未再生的天然骨块。

二、低碳混凝土结构设计要求

1.安全性。低碳安全设计必须与现实相结合，以确保必要的安全。通过不轻易追踪大量库存，避免不必要的资源浪费。结构安全控制是一个复杂的技术体系。安全控制必须是分层的。光靠标准是不够的。设计可靠性指标不明确，正确使用良好结构安全控制的关键。

2.适用性。混凝土设计应用于不同的目的和优先事项，目前混凝土主要用作受压材料，必须充分考虑受压性能，混凝土有很多特殊的。应在设计阶段更好地考虑适用性。根据功能要求，具有一定重量的混凝土(例如生物兼容、无害环境的混凝土)相当于植物等活生物体，但这种混凝土强碱性不足以有效地保护材料免受钢筋混凝土结构的腐蚀和破坏。

3.可持续性。基于SLCC理论的绿色设计是实现混凝土施工“绿色可持续性”的最佳方法。GDSLCC设计基于SLCC理论。根据结构的环境特点(回收、拆卸、维护、再利用等)，在整个生命周期中，最好的成本被认为是有限的，在此基础上，功能、质量、生命等结构没有降低。

4.经济性。考虑到与混凝土有关的各种经济指标，并降低结构的成本。这样就可以增加矿物掺合料和高效减水剂可大大节省水泥和混凝土的成本。

三、混凝土碳足迹评价现状

国内外产品或服务的碳排放计算具有明确的宏观经济标准，如《产品和服务生命周期温室气体排放估算规则》(PAS2050)。国内外有许多计算混凝土碳排放的科学研究。由于混凝土产品运输是一个研究领域，我们开发了一个基于地理信息系统的低碳排放计算模型，通过选择适当的运输路线和其他参数来减少排放量。计算碳排放的方法，包括能源消耗、原料和输入能源的碳排放，以及312kgCO2/m3混凝土生产的碳排放量估计数；在计算混凝土的碳排放和计算混凝土的制造和运输排放量时，计算的是传统混凝土C30187kgCO2/m3的碳排放量。

在计算国内外碳足迹时，通常只计算产生的二氧化碳排放总量。但是，对一些工业产品的碳排放量的计算和分析并没有真正的影响。到目前为止，大多数研究都集中在混凝土生产的特定阶段，而不是整个生产周期。

四、基于碳足迹的混凝土碳排放计算方法

混凝土碳排放结构复杂，需要考虑各种复合材料的碳排放。本研究以碳足迹原则为基础，考虑到从生产到每一阶段应用的碳排放源，碳排放的计算方法如下:

1.原材料碳排放。碳排放是来自生产的二氧化碳量，源材料的碳排放必须包括在混凝土的碳排放中。原材料碳排放量的计算基于建筑材料和部件的碳排放系数。

2.原料/产品运输产生的CO2排放量。有关的碳排放是与水泥和产品运输，即将原料从产地运到工地水泥厂时与燃烧碳氢化合物有关的碳排放量。该研究是根据所运输的原料/产品的平均运输半径和燃料中的二氧化碳排放量进行的。

3.生产中的直接碳排放量。除其他外，这些碳排放量与水泥生产过程中根据水泥价值计算石灰石所产生的石灰石溶解所产生的二氧化碳排放量有关。

4.生产过程中能源消耗产生的二氧化碳排放量。这些二氧化碳排放量的计算依据是生产过程中能源消耗和相应的二氧化碳排放系数。

随着绿色乃至零碳建筑的逐步发展，建筑建筑商、开发商和业主的材料将由低碳构成。低碳排放将成为混凝土行业未来的主导趋势，评测碳足迹和认证将是走向低碳发展关键。

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