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装配式建筑碳排放影响因素及措施研究

摘要：我国装配式建筑受益于国家政策的推动正在高速发展。相较传统建筑

模式，装配式建筑在综合效益上有着得天独厚的优势。装配式建筑有着提升建筑

质量、实现低碳环保、缓解劳动力不足、加速工业化转型的优点。大力发展现代

化装配式住宅，是我国坚持创新发展思想和绿色建筑思想的重要体现，也是实现

城市建设领域信息化的重要途径。我国于2020年9月，提出了“双碳”减排目

标。建筑行业作为中国国民经济支柱产业之一，在双碳背景下的节能减排尤为重

要。加之当前国家正面临着建筑行业劳动力紧缺，在此背景下，大力发展装配式

建筑也是中国建筑工业发展的必然趋势。

关键词：装配式建筑；碳排放；计算模型；减碳措施

引言

目前,我国建筑建造模式仍以传统现浇为主。传统现浇模式大多为湿法施工,

工人作业环境差,建设周期长,并会产生大量粉尘,这会对环境造成一定负面影响,

因此,传统粗放型建造模式已经不能满足新时代的发展要求。装配式建筑凭借其

建设精确度高、产生废弃物少、施工效率高、人工成本低等优势在我国迅速发展。

国家及地方各部门相继制定一系列政策措施和标准规范,大力推动装配式建筑项

目落地。

1全国装配式建筑发展情况

据权威部门统计：2021年，全国新开工装配式建筑面积达7.4亿m2，较

2020年增长18%，占新建建筑面积的比例为24.5%；重点推进地区新开工装配式

建筑占全国的比例为52.1%，积极推进地区和鼓励推进地区占47.9%。从结构类

型来看，新开工装配式混凝土结构建筑4.9亿m2，占新开工装配式建筑的比例为

67.7%；钢结构建筑2.1亿m2，占新开工装配式建筑的比例为28.8%，其中，装

配式钢结构住宅项目1509万m2，同比增长25%。其余为木结构建筑及其他混合

结构形式装配式建筑。2021年，全国装配式预制混凝土、钢结构、木结构等相关

构配件生产企业数量、生产线数量、设计产能、实际应用产能均较上年有所提升。

其中，装配式混凝土预制构件设计产能达到2.4亿m3，装配式钢结构构件设计产

能达到7231万t。

2装配式建筑碳排放影响因素及措施研究

2.1构件生产碳排放计算

构件生产阶段的碳排放来源混凝土、钢筋、水泥等建筑原材料消耗和构件加

工过程中机器及传送带等运行所产生的耗电量和化石能源消耗。该工程的构件生

产过程中，主要机械设备包括１０ｔ桥式双梁起重机、２０ｔ桥式双梁起重机、

叠合板生产线、综合生产线、数控钢筋调直切断机、数控钢筋调直切断机、数控

棒材剪切机、立式双机头棒材弯曲机、数控桁架筋焊接生产线、混凝土搅拌站、

空气压缩机等，构件厂所用机械的能耗类型主要为柴油和电能。

2.2装配式建筑全生命期碳排放核算研究

将装配式建筑全生命周期划分为物化、运营和拆除三个阶段。物化阶段包括

材料生产、材料运输、预制构件生产、预制构件运输和施工五个阶段。她基于排

放系数法建立了装配式建筑全生命周期碳排放测算模型,对广州市某装配式建筑

单体开展全生命周期碳排放核算,并提出减排建议。研究结果表明,各阶段对建筑

单体全生命期碳排放贡献依次为：运营阶段＞物化阶段＞拆除阶段。物化阶段碳

排放占比依次为：材料生产阶段＞施工阶段＞材料运输阶段＞预制构件生产阶段

＞预制构件运输阶段。全生命周期评价理论和建筑全生命周期碳排放评价理论,

并汇总整理了符合我国国情的能源碳排放因子及部分主要建材碳排放因子;将装

配式建筑全生命周期分为建材开采生产、工厂化生产、物流、装配、使用和维护

更新、拆卸和回收六个阶段,初步构建了碳排放基础数据库框架、建立基于BIM

的工业化建筑数据信息库和具有装配模式特色的各阶段碳排放计算公式,并针对

关键碳排放影响因子提出具体碳减排措施;对比分析了20年、50年、100年的全

生命周期的碳排放及不同结构类型、结构材料的建筑碳排放。结果显示,装配式

建筑碳排放主要来自建材开采生产阶段,该阶段的碳排放约占建筑全过程的82%,

使用和维护阶段碳排放的占比为12%、物流阶段碳排放的占比为5%;设备体、结

构体、围护体在全生命周期各阶段碳排放的占比分别为60%、23%和17%。通过对

比分析发现,在100a评价期内,装配式建筑碳排放量呈抛物线下降趋势：重型结

构建筑碳排放＞轻型结构建筑碳排放;钢筋混凝土结构建筑碳排放＞钢结构建筑

碳排放＞轻钢结构建筑碳排放＞木结构建筑碳排放。通过建立建筑生命周期碳排

放的核算模型,定量核算并分析对比了木结构、轻钢结构和