關(guān)于工程建設(shè)碳排放論文
1計(jì)算范圍
所謂碳排放，即指溫室氣體排放。溫室氣體主要包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFC5)、全氟碳化物(PFCS)和六氟化硫(SF6)。由于CO2在溫室氣體中比重較大，故大多數(shù)研究中采用CO2當(dāng)量來表示溫室氣體的排放量。環(huán)境管理生命周期評價標(biāo)準(zhǔn)(ISO14040)將生命周期評價方法分為四個步驟:研究目標(biāo)和范圍確定、生命周期清單分析、生命周期的影響評價以及生命周期結(jié)果解析。碳排放計(jì)量的首要工作是確定計(jì)算的目標(biāo)和范圍。工程建設(shè)階段是建設(shè)產(chǎn)品的形成階段，這一階段產(chǎn)生的碳排放來源有三個方面，分別是建材生產(chǎn)碳排放、建材和機(jī)械運(yùn)輸碳排放和工程施工碳排放，需要確定每一部分碳排放的邊界范圍。
(1)建材生產(chǎn)碳排放，主要由建材生產(chǎn)時消耗的各種能源產(chǎn)生。由于原材料和生產(chǎn)工藝不同，不同建材的碳排放量有很大差別，選擇合適的建材是減少碳排放的一個重要措施。另外，人的因素產(chǎn)生的碳排放量相對很小，在測算建材生產(chǎn)碳排放時可以忽略不計(jì)。
(2)建材和機(jī)械運(yùn)輸碳排放(以下簡稱運(yùn)輸碳排放)，主要由運(yùn)輸過程消耗的燃油資源產(chǎn)生。其碳排放量與所運(yùn)輸?shù)奈锲贩N類、數(shù)量、運(yùn)輸工具以及運(yùn)輸距離等因素有關(guān)。在工程造價文件中，運(yùn)輸碳排放數(shù)據(jù)體現(xiàn)在運(yùn)輸車輛的機(jī)械臺班消耗上，根據(jù)機(jī)械臺班消耗量可估算出運(yùn)輸碳排放量。
(3)施工過程較建材生產(chǎn)和運(yùn)輸過程更加復(fù)雜，碳排放范圍也更廣泛。施工生產(chǎn)要素消耗包括人工、材料、機(jī)械三類，其中，人工碳排放量相對很少，可以忽略不計(jì);建材生產(chǎn)過程已經(jīng)計(jì)算過材料碳排放，不必重復(fù)計(jì)算。故施工碳排放主要考慮施工機(jī)械和施工工藝因素，通過對施工方案和施工組織設(shè)計(jì)的優(yōu)化可有效減少碳排放量。
1.2計(jì)算方法
目前，工程建設(shè)碳排放計(jì)量尚無通用的國際或國家標(biāo)準(zhǔn)，可參考產(chǎn)品碳計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程建設(shè)碳排放的計(jì)算。如ISO/CD14067、英國PAS2050:2008規(guī)范以及IPCC國家溫室氣體(GHG)排放清單指南等，這些規(guī)范在碳排放的范圍核算和計(jì)量方法上都較為成熟，具有很大的參考價值。對現(xiàn)有規(guī)范和參考文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)，得到工程建設(shè)領(lǐng)域可借鑒的幾種碳排放量計(jì)算方法:
(1)實(shí)測法。通過標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)計(jì)量設(shè)施對現(xiàn)場燃燒設(shè)備有關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)際計(jì)量，得到排放氣體的流速、流量和濃度數(shù)據(jù)，據(jù)此計(jì)算碳排放。實(shí)測法結(jié)果較為準(zhǔn)確，但耗費(fèi)的人工和費(fèi)用成本較高，一般應(yīng)用于量大面廣的碳排放測量。
(2)投入產(chǎn)出法。投入產(chǎn)出法又稱物料衡算法，它的原理是遵循質(zhì)量守恒定律，即生產(chǎn)過程投入某系統(tǒng)或設(shè)備的燃料和原料中的碳等于該系統(tǒng)或設(shè)備產(chǎn)出的碳。投入產(chǎn)出法可用于計(jì)算整個或局部生產(chǎn)過程的碳足跡，但其無法區(qū)別出不同施工工藝和技術(shù)的差異，且獲得結(jié)果的準(zhǔn)確性有偏差。
(3)過程法。過程法在工程建設(shè)領(lǐng)域又叫作施工工序法。它是基于產(chǎn)品生命周期整個過程的物質(zhì)和能源流動消耗來測算碳排放量，其思路是將施工階段進(jìn)行劃分，列出分部分項(xiàng)工程的機(jī)械清單，然后用單位量乘以量就得到各分部分項(xiàng)工程的施工碳排放。過程法簡便易行、精確性較高，但基于過程的物質(zhì)和能源消耗數(shù)據(jù)不易獲得，在一定程度上限制了該方法的應(yīng)用。
(4)清單估算法。清單估算法采用IPCC政府間氣候變化專門委員會公布的`《IPCC溫室氣體排放清單》計(jì)算碳排放，主要原理是用各種能源的實(shí)際消耗量乘以碳排放因子加總得到總的碳排放量。碳排放因子指生產(chǎn)單位產(chǎn)品所排放的CO2的當(dāng)量值，根據(jù)正常作業(yè)及管理?xiàng)l件，生產(chǎn)同一產(chǎn)品的不同工藝和規(guī)模下溫室氣體排放量加權(quán)平均得到，可在相關(guān)數(shù)據(jù)庫中查得。清單估算法簡單可行、應(yīng)用面廣，關(guān)鍵是要確定溫室氣體的排放清單并選擇適當(dāng)?shù)奶寂欧乓蜃印１疚牡墓こ探ㄔO(shè)碳排放量計(jì)算是基于生命周期評價理論，將過程法和清單估算法有機(jī)結(jié)合而成的混合計(jì)算方法。具體過程為:首先，采用過程法，按照工程圖樣列出材料機(jī)械消耗清單，也可直接采用清單計(jì)價時的分部分項(xiàng)工程材料機(jī)械清單;其次，采用清單估算法，將各個材料和機(jī)械的消耗量進(jìn)行匯總并選擇合適的碳排放因子;最后，將消耗量數(shù)據(jù)與對應(yīng)碳排放因子相乘并加總，即得到整個工程建設(shè)階段的碳排放量。
2案例實(shí)證
本文選取鐵路工程某建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行工程建設(shè)階段碳排放實(shí)例分析，由于該工程的特殊性質(zhì)，在此不便對工程概況進(jìn)行介紹，只運(yùn)用工程造價數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。
2.1清單匯總
根據(jù)工程造價文件中的機(jī)械臺班消耗量和2005年《鐵路工程機(jī)械臺班費(fèi)用定額》中的單位臺班消耗指標(biāo)，二者相乘即得到總的機(jī)械能源消耗量。
2.2碳排放因子確定
碳排放因子(CarbonEmissionFactor)是計(jì)算碳排放的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，指消耗單位質(zhì)量能源所產(chǎn)生的溫室氣體轉(zhuǎn)化為二氧化碳的量。能源的碳排放因子包括了單位質(zhì)量能源從開采、加工、使用各個環(huán)節(jié)中排放的溫室氣體量轉(zhuǎn)化為二氧化碳量的總和。目前，關(guān)于碳排放因子的選用尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同國家、組織和地區(qū)算得的碳排放因子往往有很大差別，在一定程度上影響到計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文總結(jié)并借鑒了現(xiàn)有碳排放因子，選擇其常用值或平均值作為工程建設(shè)階段碳排放計(jì)算的參考，各能源或材料的碳排放因子用F表示。
3結(jié)語
計(jì)算結(jié)果顯示，僅此一個工程主要材料和機(jī)械的碳排放量就高達(dá)約200萬t。對比三個階段的碳排放量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，由于重視程度不夠，工程建設(shè)實(shí)際上并未將碳排放量作為一個控制方面加以管理，致使可行性研究階段超出了初步設(shè)計(jì)階段的碳排放量。為此，有必要按照工程造價的思路對不同階段碳排放量進(jìn)行目標(biāo)控制，即后一階段的碳排放量不能超過前一階段的目標(biāo)值，否則需要對設(shè)計(jì)文件或施工方案加以改進(jìn)。建設(shè)工程碳排放計(jì)算過程與工程造價具有緊密聯(lián)系，在工程造價過程中，不僅可以計(jì)算工程建設(shè)碳排放，還可實(shí)現(xiàn)碳排放的逐層細(xì)化和動態(tài)管理。首先，隨著設(shè)計(jì)圖樣的深化，相應(yīng)的估算、概算、預(yù)算文件都會有所變化，此模型可實(shí)現(xiàn)碳排放量的實(shí)時更新并檢查下一階段的碳排放目標(biāo)值是否超過上一階段的限制;其次，借助相關(guān)定額和造價軟件，可將工程建設(shè)過程碳排放的控制細(xì)化到具體的材料和機(jī)械，追蹤每部分的碳排放來源并進(jìn)行控制;最后，結(jié)合工程領(lǐng)域?qū)Τ杀尽⑦M(jìn)度和質(zhì)量的動態(tài)控制方法，可及時發(fā)現(xiàn)工程建設(shè)過程每個環(huán)節(jié)的碳排放偏差并糾正，從而動態(tài)控制并減少整個項(xiàng)目的碳排放量。建議相關(guān)部門和單位要加強(qiáng)重視，將低碳經(jīng)濟(jì)和低碳發(fā)展的理念貫徹落實(shí)到工程建設(shè)過程之中，可以借鑒本文中提到的方法和手段，不斷加強(qiáng)工程建設(shè)碳排放的管理，最終實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)領(lǐng)域的低碳發(fā)展。
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