装配式建筑碳核算 课件 1-3章

装配式建筑碳排放2025.09

010203040506目录引言建筑碳排放量化理论装配式建筑碳排放装配式建筑碳排放系数分析与核算装配式建筑碳排放量化分析装配式建筑碳核算软件

07基于碳排放量化的装配式建筑低碳评价

08装配式建筑的减碳技术1引

言1.1碳达峰碳中和的意义冰川融化极端气候现象物种消失疾病肆虐海洋酸化当前的气候变化科学普遍认为地球气候系统显著变暖，是人类活动排放的温室气体导致大气中温室气体浓度快速上升，促使气候变暖。

气候变化对人类社会的不可逆后果1.1碳达峰碳中和的意义《巴黎协定》设定2℃的目标2015年各国达成的《巴黎协定》确定本世纪末将全球平均气温上升幅度控制在工业化前水平２°Ｃ以内。为此，需要在2050年比2010年达到50％的绝对量减排，即在2050年当年排放基准线的70％绝对量减排1.1碳达峰碳中和的意义中国的大国担当——“双碳”

目标提出与落地2020年9月，习近平主席在第七十五届联合国大会上宣布：中国力争2030年前碳达峰、2060年前实现碳中和在《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中，明确地将“碳排放达峰后稳中有降”列入中国2035年远景目标党的二十大报告明确提出，要积极稳妥推进碳达峰碳中和，这既是实现高质量发展的内在要求，也是推动构建人类命运共同体的大国担当1.1碳达峰碳中和的意义中国碳排放现状与压力减排任务艰巨，需各行业协同发力，建筑业作为碳排放大户首当其冲1901-2018年地表年平均气温已上升1.5℃，预计到2100年将上升4.8℃中国是主要的二氧化碳排放国，自2004年以来，中国的碳足迹一直保持世界第一。2017年，中国二氧化碳排放量占全球总量的28.3%1.2建筑业的减碳路径建筑业是我国能源消耗的三大重点领域之一，也是我国温室气体排放的主要来源据中国建筑能耗研究报告（2021）显示：2019年全国建筑全寿命周期能耗总量为

22.33亿吨标准煤当量，占全国能源消费总量的比重为

45.8%全国建筑全寿命周期碳排放总量为

49.97亿吨，占全国碳排放的比重为

50.6%1.2建筑业的减碳路径建筑业自身活动会产生大量的直接碳排放，建筑过程中使用的建筑材料也会带来大量的间接碳排放水泥行业贡献了碳排放总量的7%，当前我国水泥产业每年约产生17亿吨二氧化碳当量，在升温不超过1.5℃的情景下，到2050年需减排71％建筑业碳排放的直接与间接来源1.2建筑业的减碳路径路径1：从单体建筑低碳化入手——高能效建筑技术体系在实现建筑业碳中和的过程中，要从单体建筑低碳化出发绿色建筑、近零能耗建筑、超低能耗建筑等高能效建筑应运而生从2006版《绿色建筑评价标准》、《被动式低能耗绿色建筑（居住建筑）技术指导意见》到2024版《绿色低碳转型产业指导目录》，政策不断完善，推动建筑业向绿色低碳转型路径2：建筑节能政策演进——推动低能耗建筑建设1.2建筑业的减碳路径路径3：建筑业减碳的关键——全生命周期视角我国新建建筑中约80%为高耗能建筑，每建造1平方米房屋约排放0.8吨二氧化碳，当前减排重点多集中于运营阶段，但建材生产、运输、施工、拆除等全流程均产生碳排放建议从全生命周期的角度对建筑各阶段碳排放进行核算，并根据排放特点和技术路径，提出适合建筑全生命周期减碳的技术方案路径4：装配式建筑——建筑业工业化减碳核心方向在建筑碳减排的技术中，装配式建筑是有效的减低碳排放的技术之一装配式建筑在降低碳排放方面具有潜力，并逐渐成为建筑业未来的发展趋势（从2016-2022年间建成的装配式建筑面积达31.61亿平方米）1.2建筑业的减碳路径现有我国建筑碳排放标准的局限性标准名称实施时间核心问题《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006/2014）2006（2014修）碳排放量化仅为“加分项”，无有效评估方法《建筑碳排放计量标准》（CECS374-2014）2014因子数据、边界范围、可操作性、评价体系不完善《建筑碳排放计算标准》（GBT51366-2019）2019适用于民用/商用单体建筑，忽视装配式建筑全生命周期指标1.3装配式建筑的相关概念装配式建筑的定义装配式建筑是我国建筑工业化的重要载体，在减少碳排放方面优势显著装配式建筑是预制部品部件现场装配而成的建筑（GB/T51129-2017），将部分结构构件工厂预制→专用设备运输→现场装配+现浇连接常见的装配式建筑有三种：混凝土、钢结构、木结构1.3装配式建筑的相关概念装配式混凝土结构以工厂化生产的钢筋混凝土预制构件为主，通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑类型：1.全装配建筑：低层/抗震要求低的多层

2.部分装配建筑：主要构件预制+现场现浇连接（装配整体式）优点：施工速度快01利于冬期施工02生产效率高03产品质量好04物料损耗少051.3装配式建筑的相关概念装配式钢结构建筑的结构系统由钢件构成的装配式建筑，含“钢结构+围护+设备管线+内装”四大系统类型：1.传统：纯框架、框架-支撑2.新型：集装箱、钢管束、钢异形柱、轻钢结构装配式钢结构建筑提倡采用非砌筑墙体，采用工厂预制墙板，常用有：蒸压加气混凝土条板轻钢龙骨类复合墙板发泡陶瓷墙板混凝土空心墙板金属面板夹心墙板装配式钢结构由工厂制作好的木结构单元运输至施工现场进行快速安装组装而成的木质房屋，其墙体、楼梯、屋顶等部品构件都在工厂内生产完好1.3装配式建筑的相关概念标准化设计01智能化应用06信息化管理05一体化装修04装配化施工03工厂化制作02六化轻型木结构木混合结构方木原木结构胶合木结构类型：要求：符合

“六化”限制：层高和层数限制（目前适用中低层）装配式建筑的核心优势1.3装配式建筑的相关概念21345由于部分构件在工厂预制完成，用专用运输车辆运送到现场后进行组装连接，加快施工速度，施工交叉作业有序推进，节约工期提速节能预制构件由工厂流水线精准生产，可杜绝材料浪费，减少水泥等散料使用，并有效降低施工粉尘与噪声，从而实现绿色环保与文明施工。绿色环保装配式建筑的外墙保温设计和耐久性要优于传统建筑，能最大程度地减少夏季空调的使用频率，降低能耗能耗降低预制装配模式替代了传统的建造方式，预制构件质量可控，大大简化现场操作和湿作业，减少现场开裂、尺寸偏差质量可控预制构件连接处做密封处理，提升建筑的防火性能和耐久性性能提升装配式建筑的关键指标：预制构件与装配率预制构件按深化设计在工厂预先制作、现场拼装的结构或非结构部件用于主体结构中的建筑构件或部品部件装配式混凝土建筑常见类型：预制叠合板、预制外墙、预制内墙、预制楼梯等预制构件，还有集成厨房、集成卫生间等部品部件优势：结构性能好、防火优、生产标准化、表面光洁（达清水混凝土效果）装配率单体建筑室外地坪以上的主体结构、围护墙和内隔墙、装修和设备管线等采用预制部品部件的综合比例计算逻辑：拆分构件类型计算预制与现浇比例分类评分计算预制与现浇比例《装配式建筑评价标准》（GB/T51129-2017）1.3装配式建筑的相关概念1.4装配式建筑的减碳作用“十四五”规划中提到要提高资源利用率，深化建筑节能，推进新型城市建设，推广绿色建材、装配式建筑和钢结构住宅，建设低碳城市通过装配式建筑实现

“三减”——节约资源、减少建筑垃圾、减少碳排放装配式建筑能有效的减少建筑垃圾的产生，也有效的减少碳排放量1.4装配式建筑的减碳作用装配式建筑各阶段减碳作用施工阶段：显著降低机械与人工碳排放运维阶段：新型墙体的保温节能减碳装配式建筑采用保温节能一体化的新型墙体，能有效减少空调和采暖能耗，从而降低碳排放与空气污染，提升环境效益2建筑碳排放量化理论2.1碳排放的概念碳排放

≠CO₂排放，它是温室气体的统称温室气体分类：（根据《蒙特利尔议定书》）①二氧化碳（CO2）②甲烷（CH4）③氧化亚氮（N2O）④氢氟烃（HFCs），如CHF3⑤全氟化碳（PFCs），如CF4、CnF2n+2⑥六氟化硫（SF6）、氮氟化物（NF3）、卤化醚2.1碳排放的概念当量折算：以CO2e

为统一单位折算依据：GWP（全球变暖潜势）：基于累计辐射强度相关的全球变暖潜势值GTP（全球温变潜势）：基于特定时间点温度反映相关的全球温变潜势值。在建筑生命周期碳排放的研究中，CO2、CH4和

N2O

通常作为研究重点，相应的折算系数可根据

IPCC、AR5

报告确定常用折算系数（以100年为基准）GWP值：CO2:CH4:N2O=1:28:265GTP值：CO2:CH4:N2O=1:4:234因各类温室气体的温室效应能力不同，为便于量化，常以最常见的二氧化碳为基准进行折算，并以二氧化碳当量（CO2e）作为统一衡量标准水蒸气（H2O）和臭氧（O3）亦可产生温室效应，但由于二者的时空分布变化快、难于定量描述，故一般不作为控制项2.1碳排放的概念碳交换的六大途径化石燃料（如煤炭、石油、天然气）燃烧产生的碳排放工业生产活动产生的碳排放，如化石能源开采、石灰石煅烧分解等农业生产活动产生的碳排放或生物固碳，如谷物种植与氮肥施用、肠道发酵及粪便、活立木储量增长；

垃圾填埋、堆肥或焚烧过程中产生的碳排放

采用生物质等清洁能源替代传统化石能源而间接实现的减碳

采用二氧化碳捕获与封存技术实现的碳存储碳排放因子碳排放因子将能源与材料消耗量与二氧化碳排放量相互表征的系数，用于量化建筑物不同阶段生产和活动过程的碳排放IPCC定义：碳排放因子（CEC）为单位能源燃烧或产品使用过程中所产生的碳排放数量2.2建筑碳排放的概念建筑物碳排放是指建筑物所有者或使用者有权在自然条件和相关法律法规的约束下，依法合理地将碳排放到大气中，以满足建筑物的正常功能，并在政府监管部门按照一定的原则或方法分配的排放限值内的权利。该权利不得以损害他人的环境权益为前提建筑碳排放指在建筑整个生命周期内，材料生产运输、设备运行维护等各项与建筑相关活动的温室气体排放建筑碳排放通常按照建筑的全寿命周期定义以及计算，建筑的全生命周期碳排放

（LCCE）是建筑在全生命周期中产生的碳排放（又称为温室气体排放，二氧化碳排放）核算单位：二氧化碳当量CO2-eq（二氧化碳当量CO2-eq的计算考虑了CO2，CH4，NO2

等温室气体的集体贡献）2.2建筑碳排放的概念建筑全生命周期碳排放（LCCE）的阶段阶段核心碳排放来源施工阶段材料生产、材料运输和现场施工运营阶段HVAC、照明、供水（包含建筑内部设备使用能源消耗所造成）拆除阶段建筑物的拆除（拆除活动和废弃物处置）2.2建筑碳排放的概念国内外最常用的五个建筑碳排放数据库LCA数据库LCA工具开发国家核心特点EcoinventSimaPro瑞士含2500多种能耗与材料的通用的LCA数据库和工具，用于评估产品或服务的环境表现GaBiGaBi美国含1000多种建筑材料及工艺，除了来自20多个国家/地区的60位LCA专家每年更新自己原创的数据ICEBEES英国基于各类学术资料，可以实现整合LCC和LCA的环境经济综合评估AthenaAthena加拿大主要面向加拿大和美国的建筑业，其包括能源，建材，运输，施工，维护，拆除，废物处理过程中产生的环境影响数据，并配套了4个LCA计算工具CLCDeBalance中国中国本土的生命周期评估数据库，其数据来源与国家和行业公开的定期统计数据和学术文献，整合了Ecoinvent和欧洲生命周期数据库（ELCD）CLCD面向所有行业，很多建筑材料、工艺，工法的碳排放系数是不全面的，为此，崔鹏初步建立了中国生命周期碳排放因子库，中国住房与城乡建设部发布的GB/T51366-2019也提供了材料与机械台班的碳排放系数2.3建筑碳排放的量化方法——实测法实测法是碳排放量化的最基本方法，是指采用标准计量工具和实验手段对碳排放源进行直接监测而获得相应数据的方法理论上，实测法的计量结果来源于对碳排放源的直接监测，可代表真实的碳排放水平，因而最为可靠实际上，受监测条件、计量仪器、成本投入等多方面限制，实测法难以广泛应用于一般性的碳排放分析从宏观层面上，实测法主要可用于地域性的逐时CO2浓度监测从微观层面上，实测法主要可用于特定生产过程的碳排放系数测量，如化石能源燃烧以及含碳化合物的化学反应过程等采用实测法获得的资源与能源碳排放系数是碳排放量化分析问题的基础性资料，直接影响着其他量化方法的准确性，因而通过技术手段改善实测法的计量精度具有重要意义。2.3建筑碳排放的量化方法——过程分析法过程分析法是根据碳排放源的活动数据以及相应过程的排放系数进行碳排放量化的方法过程分析法是将某一生产过程按工序流程拆分，各生产环节的碳排放量以实测碳排放系数与相应活动数据的乘积表示；进而可根据各环节的碳排放之和，推算全过程的碳排放总量（E）基本概念可表示为εi、Qj——分别为各生产过程的排放系数与活动数据2.3建筑碳排放的量化方法——过程分析法以钢材生产为例钢材生产需利用蒸汽作为热源，而蒸汽生产又将消耗钢材，这一循环过程的结果是钢材生产由于利用了蒸汽又间接消耗了钢材对于此类情况，利用系数矩阵进行计算更为准确与便捷定义技术矩阵： ——过程j所消耗或生产的第i种产品的量各过程的持续时间

与净生产量

具有如下关系：对在工序流程中有交互的材料或能源，按上述公式将产生循环计算2.3建筑碳排放的量化方法——过程分析法定义产品的净产出和碳排放系数列向量：净产出列向量：碳排放系数行向量：其中：

表示单位时间内第j过程的碳排放量假定技术矩阵

为非奇异矩阵，则碳排放总量可表示为：过程分析法以碳排放系数作为计算基础，故通常又称作排放系数法优点

概念简单计算方便针对具体过程对碳排放拆解与分析缺点：在碳排放过程拆分时，受客观条件和计算成本等方面的限制，不可避免地需忽略某些次要环节计算方便计算系统边界定义的不完备为过程分析法的结果带来截断误差2.3建筑碳排放的量化方法——投入产出分析法投入产出法由列昂惕夫于1970年提出，是以“投入=产出”的理想化数量模型为基础，建立相应的经济投入产出表，从而综合研究国民经济各部门与各生产环节数量依存关系的分析方法基本假定1）“纯部门”假定，每个产业部门只生产一种特定的同质产品，并具有单一的投入结构，只用一种生产技术方式进行生产2）“稳定性”假定，直接消耗系数在制表期内固定不变，忽略生产技术进步和劳动效率提高的影响3）“比例性”假定，部门投入与产出成正比关系，即随着产出的增加，所需的各种消耗（投入）等比例增加通过在投入产出模型引入能源或环境流量，使得该方法可应用于行业层面的能源与环境问题分析，同时考虑部门间关联，避免过程法的截断误差，并对微观问题的分析结果通常较为粗糙2.3建筑碳排放的量化方法——投入产出分析法价值型投入产出表行平衡关系：（中间产品+最终产品=总产品）——代表生产j部门产品所直接消耗的i部门产品的量列平衡关系：（中间投入+初始投入=总投入）以

表示j部门每生产单位产品所直接消耗i部门产品，则有：定义价值型直接消耗系数矩阵：带入行平衡关系式上式，并整理为矩阵形式可得：X、Y——分别为总产品和最终产品列向量；——列昂惕夫逆矩阵（L），亦称作完全需求系数矩阵。2.3建筑碳排放的量化方法——投入产出分析法碳排放投入产出分析碳排放投入产出分析以价值型投入产出模型为基础，通过引入碳排放系数矩阵，对经济活动中伴随的碳排放流动情况进行研究碳排放投入产出分析需满足传统投入产出模型的一般假设，并认为部门产品的碳排放系数具有相对稳定性，即在一定研究时期内，生产单位部门产品的碳排放量是平均化和相对恒定的第i部门总产品对应的本部门直接碳排放量可如下计算：

式中m1、m2——分别为i部门能源与非能源碳排放类型数；ECPi——i部门对第p种能源的消耗量;ECqi——第q种工业生产过程的总量；fp——第p种能源的碳排放强度；fq——第q种工业生产过程的碳排放强度。2.3建筑碳排放的量化方法——投入产出分析法由碳排放投入产出表的行平衡关系可得：其中Di，Fi，dij可分别表示为：定义对角矩阵

和无量纲系数矩阵

，并将以上公式带入行平衡关系，整理可得：上式清晰地描述了部门直接碳排放与最终产品之间的关系系数矩阵G称作碳排放完全需求系数矩阵，代表了生产环节中部门间的碳排放流元素表示为获得j部门单位最终产品，i部门所产生的隐含碳排放量2.3建筑碳排放的量化方法——投入产出分析法另外，系数矩阵Φ可表示为

，因此：以Cj表示j部门最终产品的碳排放完全需求量（隐含碳排放量），则有：相应地，j部门产品的隐含碳排放强度可表示为：以和分别表示直接碳排放和隐含碳排放强度，将上述关系改写为以下矩阵形式：根据部门产品的经济价值量

以及上式中隐含碳排放强度

，即可计算相应的投入产出碳排放量

，即：2.3建筑碳排放的量化方法——混合法过程分析法可针对具体的碳排放过程进行详细评价，获得的结果相对更准确，且便于数据基础的更新，但由于系统边界受限，通常存在截断误差投入产出分析法利用经济价值和投入产出表计算，在宏观层面上系统边界更完备，但针对具体碳排放过程的准确性不高过程分析法和投入产出分析法的优缺点综合两种方法的优点，近年来混合法在碳排放量化方面得到了广泛的应用分类：分层混合法（TH）基于投入产出分析的混合法（IOH）整合的混合法（IH）2.3建筑碳排放的量化方法——混合法1.分层混合法（TH）分层混合法利用过程分析法对主要的生产或使用过程进行研究，而对于其他的过程采用投入产出数据进行碳排放的估计，最终以二者之和作为总体碳排放量核心概念：（以下代数、矩阵或分块矩阵表示）式中

、——按投入产出法计算时，总体和过程p的碳排放强度；——按分层混合法计算的碳排放量；

——主要生产过程p的实物量；——以向量表示的主要过程的实物量；——以向量表示的其他过程的价值量。分层混合法在一定程度上扩展了原有过程分析法的系统边界，并可根据过程分析法与投入产出分析法的线性叠加结果获得，故概念清晰且计算量较小，是目前最为常用的混合分析方法该方法不能考虑过程分析系统与投入产出分析系统的内在联系，易产生边界划分不清和重复计算等问题2.3建筑碳排放的量化方法——混合法2.基于投入产出分析的混合法（IOH）基于投入产出分析的混合法利用更为详细的部门生产与消耗数据对投入产出表中的工业部门进行详细拆分，以提高计算结果的针对确性根据计算需要按能源消耗与产出比例将部门j拆分为r个子部门，则原有n阶直接消耗系数矩阵

扩展为（n+r-1）阶系数矩阵A'，此时的碳排放计算结果可表示为：受限于碳排放投入产出表的自身结构，上述部门调整一般仅限于生产过程的分析，而对于使用与处置过程仍按过程分析法计算。因此，此类混合法可总结为以下矩阵或分块矩阵形式：基于投入产出分析的混合法以详细的产品与环境流量数据为基础提高了原有投入产出法的数据详细度，但计算量显著增加，分析系统的内在关系与冗余问题。由于部门分解高度依赖于附加流量数据的详细程度与准确性，在数据不足或精度未知的情况下，该方法计算结果的可靠性难以评估2.3建筑碳排放的量化方法——混合法3.整合的混合法（IH）整合的混合法由Suh和Huppes提出，该方法利用过程分析法进行总体的碳排放计算，而利用投入产出法进行上下游的附加分析定义：上游截断误差矩阵：下游截断误差矩阵：其中

代表单位时间内j产品过程分析中被忽略的投入产出产品i的价值量

代表单位时间内j产品投入产出分析中被忽略的产品i的过程分析实物量据此按分块矩阵将过程分析和投入产出分析模型整合可得：对比三种方法可知，TH法和IOH法通过外部附加IOQ和IOQ部分的碳排放以补充系统边界，而IH法通过整合过程分析与投入产出分析的系数矩阵，形成了统一的技术矩阵用于碳排放量化，方法的内部结构与系统边界更为完整，但与此同时计算代价更大、附加假设条件多、难于操作。2.4建筑生命周期碳排放量化方法①建筑碳排放量化的过程分析法；②建筑碳排放量化的投入产出分析法；③建筑碳排放量化的混合法建筑全生命周期量化三种方法方法优势劣势过程分析法可计算生命周期阶段中流程的输入和潜在输出所造成的环境影响，也可评估结果输出的影响，结果高度准确受限于产品和服务上游需求的复杂性投入产出分析法比过程分析法更全面，自上而下清单中的数据不详细，无法全面评估做出产品或流程的决策混合法具有过程分析法和投入产出分析法的优点不总是比过程分析法给出更准确的结果2.4建筑生命周期碳排放量化方法过程分析法是数据密集型的，因此被认为是一个耗时和耗资源的过程应用：特定类型的单一建筑物（住宅楼、办公楼、医院和博物馆）1.建筑碳排放量化的过程分析法过程分析法可用于量化建筑生命周期中特定过程的碳排放量，现有研究中应用广泛。采用过程分析法时，将建筑生命周期划分为五个基本阶段，相应的碳排放总量可表示为：式中

、——生产与运输阶段的碳排放量；

——施工阶段的碳排放量；

、——运行和处置阶段的碳排放量；——建筑生命周期的碳排放量。2.4建筑生命周期碳排放量化方法投入产出分析法是宏观经济研究的重要方法，也是研究部门能源消耗和碳排放的有力工具研究范围：对单个建筑物的生命周期能耗、建筑能耗的区域2.建筑碳排放量化的投入产出分析法部门隐含碳排放强度可作为材料与设备生产碳排放计算的补充依据,估算相应的碳排放系数:式中——第i种材料的消耗量；

——第i种材料的碳排放系数。投入产出法可用于建筑生命周期上下游产业环节的分析，以完善系统边界,上下游产业环节的碳排放量:最后，该方法可用于建筑碳排放的快速估算2.4建筑生命周期碳排放量化方法3.建筑碳排放量化的混合法过程分析法可对特定生产与使用过程进行详细分析投入产出分析法可通过考虑产业上下游过程而完善分析计算的系统边界混合法进行建筑生命周期碳排放的量化分析投入产出表五年为一个周期(40~140个部门),数据的时效性受限，且细分程度难以满足IOH和IH混合法的计算要求研究者自行完善的投入产出表难免引入大量的额外假设，从而影响数据精度我国已颁布实施的《建筑碳排放计量标准》建立在过程分析法的框架体系之上考虑到与规范的协调性，以及补充分析计算的必要性TH混合法进行碳排放量化2.4建筑生命周期碳排放量化方法3.建筑碳排放量化的混合法生命周期碳排放量化计算2.4建筑生命周期碳排放量化方法建筑碳排放分析：预算与决算的区别建筑碳排放预算时段：规划、设计或施工前期性质：通过模拟与计算预测碳排放量特点：属预期值，尚无实际排放发生作用：为方案优化与节能策略制定提供参考建筑碳排放决算时段：生产与使用活动完成后性质：依据真实数据核算实际排放量特点：反映真实碳排放作用：评估同类建筑碳排放水准，支持碳权分配与优化分析2.5建筑碳排放的评价方法构建思路1多维度综合分析结合碳排放关键因素，建立客观全面的评价体系2点全生命周期视角覆盖建筑从生产、施工、运行到拆除的全过程参考低碳节能建筑的总体评价权重指标(1)筛选影响建筑物碳排放的关键因素，以碳排放为重要评价指标(2)结合调查问卷，定性和定向分析使评价体系更加客观和完整(3)指标选取依据2.5建筑碳排放的评价方法量化评价方法量化评价方法阶段影响内容碳排放特点生产阶段材料性能与耗能指标建设完成后不可改变，受当前技术限制设计施工材料消耗量与建筑使用性能同受技术限制，一旦建成即固定运行维护能耗水平与性能衰减随能效与技术提升可不断降低拆除与再利用资源回收与再生影响影响下游能耗，碳排放低但潜力大提出三类基本量化方法，对建筑生命周期评价的系统边界进行了分级定义融合过程分析法与投入产出法，建立适应建筑碳排放评价的理论体系提出考虑时间效应的建筑生命周期碳排放修正方法1232.5建筑碳排放的评价方法混合方法应用基于过程分析的混合法基于投入产出分析的混合法集成的混合法（边界完整、结果可靠，但计算复杂）方法构成01投入产出混合法边界完整，可靠性依赖于过程数据比例方法选择需权衡成本、时间、数据可获性与结果可靠性应用特点：022.6建筑碳排放的数据清单建筑生命周期碳排放量化方法1.材料清单定义来源清单数据010203建筑材料与部品生产的基础（水、粘土、砂石、木材、石灰石、石灰和石膏等)建筑原材料可通过开采等简单处理直接获得，或来自于工业生产的废料（如粉煤灰、矿渣）使用量、开采能耗强度、碳排放系数通常包含在材料/部品数据中，无需单独列出2.6建筑碳排放的数据清单建筑生命周期碳排放量化方法1.材料清单建筑材料与部品是建筑的基本组成部分，建材生产过程是建筑固化碳排放的主要来源关键清单数据：使用量、废弃率、排放系数排放系数通过过程分析或投入产出法计算类别功能描述示例主体结构材料承重与围护结构钢材、水泥、混凝土、砖、木材等功能性材料实现通风、防水、保温等基本功能门窗、SBS、EPS、管材、电线、灯具等装饰装修材料满足建筑美学要求石材、板材、油漆、砂浆等周转性材料施工辅助模板、脚手架、支护结构等2.7建筑碳排放的影响因素分解方法建筑设备指实现建筑基本功能所需设备（水电、消防、日常办公及家用设备）1清单数据清单数据包括设备数量及生产排放系数2排放系数排放系数计算需设备的材料构成、生产工序及能耗等3排放系数计算难点设备的构成复杂，现有条件尚未有详细的排放系数数据4推荐方法投入产出法，需搜集的数据主要为设备价格、数量，以及产业部门相关信息2.6建筑碳排放的数据清单建筑生命周期碳排放量化方法2.能源清单12一次能源包括煤炭、石油、天然气、风能、太阳能等用途：煤炭、天然气

→

建筑供热、炊事石油

→

多提炼为燃油使用风能、太阳能

→

转化为电力或热力用于节能建筑二次能源包括电力、焦炭、燃油、煤气等用途：电力

→

广泛应用于建筑各阶段燃油

→

主要用于施工机械煤气

→

炊事、生活热水等按生产方式按消耗途径机械能耗来自现场施工及建筑拆除过程清单数据：施工机械台班；台班能耗强度；能源排放系数机械能耗运行能耗包含维持建筑运行必备的供电、照明、采暖和制冷能耗，以及日常活动所需的办公设备及家用电器能耗清单数据：设备运行时间运行能耗2.6建筑碳排放的数据清单建筑生命周期碳排放量化方法一次能源二次能源可再生能源非再生能源电力、洗煤、蒸汽、焦炭、煤气、热力、成品油、液化石油气、氢能、酒精、沼气、焦炭等水能、海洋温差能、风能、潮汐能、太阳能、生物质能等原煤、原油、煤炭、石油、天然气、油页岩、地热能、核能等一次能源：指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的原始能量资源次能源又可以再分为可再生能源和不可再生能源二次能源：指由一次能源经过加工转换以后得到的能源在计算过程中，一次能源、二次能源消耗是不能重复计算的按基本形态2.6建筑碳排放的数据清单建筑生命周期碳排放量化方法3.服务清单020102通过栽种植被产生光合作用实现生物固碳清单数据包括植被种类、栽种量、年均CO2吸收率环境绿化铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输清单数据包括运输量、运输方式、运输距离、百公里耗能量及排放系数运输服务废弃物分拣、不可再生废料的填埋、焚烧处理、可再生材料的回收包括废弃物回收量、不可再生废料的比例、废料分拣与处理的能耗废弃物处置010303建筑业属劳动密集型，有研究者提出施工应考虑人员活动间接碳排放。因难统计个人活动，可按人均生活碳排放估算，清单含人员、工作时间、人均生活碳排放强度等。其他产业链过程受数据限制，可按投入产出及经济投入补充分析。2.7建筑碳排放的影响因素分解方法03计算方法公式（简化）适用范围优点局限性kaya等式研究碳排放的通用框架，主要从四个角度进行分解计算简单，能较好地解释影响程度不具有针对性，计算结果正确率不高IPAT模型研究社会因素对环境影响程度简单，易于操作默认各因素同比例变化STIRPAT模型研究碳排放、经济、业等对环境的影响程度，适用范围较广具有较高的灵活性，运算简单，易于理解研究局限于人口、经济和技术三个层面对数平均迪式分解指数法研究各行业碳排放以及能源消耗影响因素操作简单，可以规避残差问题分解结果受零值和负值的限制3装配式建筑碳排放论3.1装配式建筑碳排放路径03装配式与传统方式碳排放路径对比核心差异：构件的生产制造过程及施工方式3.1装配式建筑碳排放路径03装配式与传统方式碳排放路径对比因碳排放源分布不同，导致两类建筑碳排放总量存在差异3.2装配式建筑物化生产阶段碳排放03原料开采最终成品加工制造每一个建材、构件、部品、设备都是碳排放固化的产物，都有其固化的碳排放量固化的碳排放量及碳排放计算单元计算单元类别构成部分计算内容主体结构基础、梁、板、柱、承重墙材料、构件围护结构屋面、墙体、门窗、地面材料、构件、部品填充体建筑内装饰、厨卫设备、电气设备、通风空调设备、电梯、管线材料、构件、部品、设备3.2装配式建筑物化生产阶段碳排放03装配式建筑物化生产阶段碳排放因子库——混凝土名称描述单位数量混凝土C20商品预制混凝土kgCO2/m3239.19混凝土C25商品预制混凝土kgCO2/m3289.44混凝土C30商品预制混凝土kgCO2/m3346.95混凝土C35商品预制混凝土kgCO2/m3382.11混凝土C40商品预制混凝土kgCO2/m3432.29混凝土C45商品预制混凝土kgCO2/m3419.32混凝土C50商品预制混凝土kgCO2/m3563.89混凝土C60商品预制混凝土kgCO2/m3644.85239.19kgCO2/m3

644.85kgCO2/m33.2装配式建筑物化生产阶段碳排放03装配式建筑物化生产阶段碳排放因子库——水泥名称描述单位数量水泥华北区kgCO2/kg0.5287水泥东北区kgCO2/kg0.5458水泥华东区kgCO2/kg0.5381水泥中南区kgCO2/kg0.5456水泥西南区kgCO2/kg0.5283水泥西北区kgCO2/kg0.5393水泥普通硅酸盐市场平均kgCO2/kg0.7350.5287kgCO2/kg0.5458kgCO2/kg水泥碳排放因子根据地区的不同从0.5287kgCO2/kg到0.5458kgCO2/kg不等3.2装配式建筑物化生产阶段碳排放03装配式建筑物化生产阶段碳排放因子库——建筑砖名称描述单位数量实心砖烧结粉煤灰掺入量

50%;240mm×115mm×53mmkgCO2-eq/m3134实心砖煤矸石掺入量

90%;240mm×115mm×53mmkgCO2-eq/m322.8空心砖粘土砖kgCO2/100块41.8空心砖无机复合烧结页岩

190mm×200mm×115mmkgCO2/100块145.23空心砖无机复合烧结页岩190mm×220mm×115mmkgCO2/100块150.98空心砖黏土

240mm×115mm×53mmkgCO2-eq/m3250空心砖页岩

240mm×115mm×53mmkgCO2-eq/m3204空心砖煤矸石

掺入量

90%;240mm×115mm×53mmkgCO2-eq/m316混凝土砖240mm×115mm×90mmkgCO2-eq/m3336煤灰砖蒸压粉煤灰240mm×115mm×53mmkgCO2-eq/m3341碳排放因子差异较3.2装配式建筑物化生产阶段碳排放03装配式建筑物化生产阶段碳排放因子库——石灰名称描述单位数量石灰华北区kgCO2/kg0.685石灰东北区kgCO2/kg0.67石灰华东区kgCO2/kg0.665石灰中南区kgCO2/kg0.684石灰西南区kgCO2/kg0.682石灰西北区kgCO2/kg0.682石灰中国其他地区kgCO2/kg0.682石灰市场平均kgCO2-eq/kg1.19消石灰Ca(OH)₂kgCO2-eq/kg0.7470.665kgCO2/kg0.685kgCO2/kg石灰根据地区的不同，其碳排放因子从0.665kgCO2/kg到0.685kgCO2/kg，其差异较小3.2装配式建筑物化生产阶段碳排放03装配式建筑物化生产阶段碳排放因子库——钢材名称描述单位数量钢材普通kgCO2/kg1.789钢铁湖南kgCO2/kg2.104钢铁北京kgCO2/kg2生铁炼钢生铁kgCO2-eq/kg1.7生铁铸造生铁kgCO2-eq/kg2.28铁合金用于炼钢；

市场平均kgCO2-eq/kg9.53铸铁市场平均kgCO2/kg3.082碳钢转炉碳钢kgCO2-eq/kg1.99碳钢电炉碳钢kgCO2-eq/kg3.03碳钢普通碳钢kgCO2-eq/kg2.05热轧碳钢热轧碳钢小型型钢kgCO2-eq/kg2.31热轧碳钢热轧碳钢中型型钢kgCO2-eq/kg2.365热轧碳钢大型轨梁、方圆坯、管坯kgCO2-eq/kg2.34名称描述单位数量热轧碳钢高线材由高速轧机轧制的钢丝kgCO2-eq/kg2.375热轧碳钢棒材kgCO2-eq/kg2.34焊管螺旋埋弧焊管kgCO2-eq/kg2.52钢管大口径埋弧焊直缝钢管kgCO2-eq/kg2.43钢管焊接直缝钢管kgCO2-eq/kg2.53钢管热轧碳钢无缝钢管kgCO2-eq/kg3.15钢管冷轧冷拔碳钢无缝钢管kgCO2-eq/kg3.68钢材由于锻造工艺的不同差异较大3.2装配式建筑物化生产阶段碳排放03装配式建筑物化生产阶段碳排放因子库——建筑材料的碳排放系数共计138种名称描述单位数量丙烯管无规共聚聚丙烯管kgCO2-eq/kg3.72聚乙烯管普通kgCO2-eq/kg3.6氯乙烯管硬聚氯乙烯kgCO2-eq/kg7.93板聚苯乙烯泡沫板kgCO2-eq/kg5.02板岩棉板kgCO2-eq/kg1.98板硬泡聚氨酯板kgCO2-eq/kg5.22板铝塑复合板kgCO2-eq/m28.06板铜塑复合板kgCO2-eq/m237.1板铜单板kgCO2-eq/m2218板卷碳钢热镀锌板卷kgCO2-eq/kg3.11板卷碳钢电镀锌板卷kgCO2-eq/kg3.02板卷碳钢电镀锡板卷kgCO2-eq/kg2.87板卷酸洗板卷kgCO2-eq/kg1.73板卷冷轧碳钢板卷kgCO2-eq/kg2.53板卷冷硬碳钢板卷kgCO2-eq/kg2.41水泥砂浆1:01kgCO2-eq/m3730.2水泥砂浆1:02kgCO2-eq/m3531.52水泥砂浆01:02.5kgCO2-eq/m3469.41水泥砂浆1:03kgCO2-eq/m3393.65石灰砂浆01:02.5kgCO2-eq/m371.53石灰砂浆1:03kgCO2-eq/m364.78混合砂浆00:05.5kgCO2-eq/m3382.36混合砂浆1:01:06kgCO2-eq/m3261.57混合砂浆M5kgCO2-eq/m3228.03名称描述单位数量铝2005kgCO2-eq/kg26.8铝2010kgCO2-eq/kg20.92铝2015kgCO2-eq/kg18.57电解铝全国平均电网电力kgCO2-eq/kg20.3铝板带普通kgCO2-eq/kg28.5水市场平均kgCO2/t0.632自来水市场平均kgCO2-eq/t0.168砂普通砂kgCO2/kg0.0536砂用于混凝土kgCO2/m39.57砂f=1.6~3.0kgCO2-eq/t2.51碎石普通碎石kgCO2/kg0.018碎石用于垫层kgCO2/m38.76碎石d=10mm~30mmkgCO2-eq/t2.18碎石用于混凝土kgCO2/m312.69块石市场平均kgCO2/m37.33卵石市场平均kgCO2/m311.29页岩石市场平均kgCO2-eq/t5.08黏土市场平均kgCO2-eq/t2.69天然石膏市场平均kgCO2-eq/kg0.032石膏市场平均kgCO2/kg0.21聚氯乙烯PVC原料kgCO2/kg1.765聚氯乙烯PVC成品kgCO2-eq/kg7.3聚苯乙烯普通聚苯乙烯kgCO2-eq/kg4.62乙烯线性低密度kgCO2-eq/kg1.99乙烯高密度kgCO2-eq/kg2.62乙烯低密度kgCO2-eq/kg2.81油漆市场平均kgCO2/kg8.082沥青市场平均kgCO2/kg4.488木制品市场平均kgCO2/kg0.1613.2装配式建筑物化生产阶段碳排放03装配式建筑物化生产阶段碳排放计算物化阶段的建筑材料碳排放按下式计算：式中——建筑材料物化阶段碳排放（kgCO2e）

Mi——第i种主要建材的消耗量

Fi——第i种主要建材的碳排放因子在考虑周转次数的情况下，主材和可周转材料的碳排放量分别为：主材：可周转材料：式中T，r——可周转材料的平均周转次数与耗损率钢模板、钢支撑系统和木模板的周转次数定为50、12、5损耗率分别为1%、1%、5%《全国统一建筑工程基础定额编制说明》3.3装配式建筑运输阶段碳排放03装配式建筑运输阶段碳排放计算建筑工程的建材运输阶段碳排放按下式计算：式中Cys——建材运输过程碳排放；

Mi——第i种主要建材的消耗量；

Di——第i种建材平均运输距离；Ti——第i种建材的运输方式下，单位重量运输距离的碳排放因子现行标准中，混凝土的运输距离默认为40km，其他材料的运输距离默认为500km选用中型柴油货车的碳排放因子0.179kgCO2e/（t*km）缺点现行建筑碳排放计算过于简单未考虑主材和周转性材料、运输车辆回程空载以及供应商与施工位置的实际运输距离3.3装配式建筑运输阶段碳排放03项目组提出了细化的运输阶段变电站材料碳排放计算公式：式中r——第i种材料在选择第j种运输方式时的运输空载率；Dij——第i种材料在选择第j种运输方式时的实际距离。3.3装配式建筑运输阶段碳排放03装配式建筑运输阶段碳排放因子库运输方式类别单位碳排放因子轻型汽油货车运输(载重2t)kgCO2-eq/(t·km)0.334中型汽油货车运输(载重8t）kgCO2-eq/(t·km)0.115重型汽油货车运输(载重14t）kgCO2-eq/(t·km)0.104重型汽油货车运输(载重18t)kgCO2-eq/(t·km)0.104轻型柴油货车运输(载重2t)kgCO2-eq/(t·km)0.286中型柴油货车运输(载重8t)kgCO2-eq/(t·km)0.179重型柴油货车运输(载重10t)kgCO2-eq/(t·km)0.162重型柴油货车运输(载重18t)kgCO2-eq/(t·km)0.129重型柴油货车运输

(载重30t)kgCO2-eq/(t·km)0.078重型柴油货车运输(载重46t)kgCO2-eq/(t·km)0.057电力机车运输kgCO2-eq/(t·km)0.01内燃机车运输kgCO2-eq/(t·km)0.011铁路运输(中国市场平均)kgCO2-eq/(t·km)0.01液货船运输(载重2000t)kgCO2-eq/(t·km)0.019干散货船运输(载重2500t)kgCO2-eq/(t·km)0.015集装箱船运输(载重200TEU)kgCO2-eq/(t·km)0.012《建筑碳排放计算标准（GBT51366-2019）》混凝土的默认运输距离应为40km,其他建材的默认运输距离值应为500km各种运输方式的碳排放因子都表示单位kg重量和单位距离km的排放量。运输方式的碳排放取决于其能耗，所以碳排放因子都一定差距3.3装配式建筑运输阶段碳排放03常用运输方式的碳排放系数我国统计年鉴提供了铁路、公路、水路、航空运输的平均能耗数据单位货物周转量(重量×运输距离)的能耗值,以及相应的能源碳排放系数，即可计算各种运输方式的碳排放系数注：建筑材料向施工地点的公路运输中,货车到达施工场地后通常需空载返回。货车空载时的油耗约为满载时的2/3，考虑空载回程时的公路运输碳排放系数应乘以1.67进行修正运输方式能源类型耗能量kg·(t·km)-1碳排放系数gCO2e(t·km)-1铁路运输柴油27.28.5铁路运输电力103.39.8公路运输汽油605.9177.9公路运输柴油522.9162.4水路运输柴油12037.3航空运输航空汽油2930869.23.4装配式建筑施工阶段碳排放03建设单位建设项目的施工组织和管理施工的机械、材料、区域布置等方案碳排放的程度施工阶段的环境影响负荷施工阶段即建设阶段，从工程项目现场开工到工程竣工并通过验收为止主要任务设计蓝图通过工程实施成为建筑实体碳排放的单元过程包括建筑材料、设备、构件、部品的运输以及施工机具的运营和现场的管理等3.4装配式建筑施工阶段碳排放03装配式施工阶段碳排放计算根据《建筑碳排放计算标准（GBT51366-2019）》，装配式建筑施工安装阶段的碳排放主要计算施工过程中机械消耗的能源产生的碳排放通过文献资料获得能源碳排放因子，根据变电站施工方案，在施工过程中通用的施工机械消耗的为柴油、汽油和电三种能源，参照工程的施工工序公式：(1)式中Cjz——建造阶段单位建筑面积的碳排放量；

Ejz,i——建造阶段第i种能源总用量；

EFi——第i类能源的碳排放因子；3.4装配式建筑施工阶段碳排放03装配式施工阶段碳排放计算公式：Qfx,i——分部分项工程中第i个项目的工程量；Ti,j——第i个项目的单位工程第j中施工机械台班消耗量；Rj——第i个项目第j种施工机械单位台班的能源用量；TA-i,j——第i个措施项目的单位工程第j种施工机械台班消耗量(2)式中Efx——分部分项工程总能源用量；Ecs——措施项目总能源用量；(2)3.4装配式建筑施工阶段碳排放03装配式施工阶段碳排放因子库序号机械名称性能规格能源用量汽油（kg）柴油（kg）电（kWh）1履带式推土机功率75kW56.52105kW60.83135kW66.84履带式单斗液压挖掘机斗容量0.6m333.6851m3636轮胎式装载机斗容量1m352.7371.5m358.758钢轮内燃压路机工作质量8t19.79915t42.9510电动夯实机能量250N*m16.611强夯机械能量1200KN*m32.75122000KN*m42.76133000KN*m55.27144000KN*m58.22155000KN*m81.4416锚杆钻孔机直径32mm69.7217履带式柴油打火机质量2.5t44.37183.5t47.94195t53.93207t57.4218t59.1422轨道式柴油打桩机冲击质量3.5t56.9234t61.724步履式电动打桩机功率60kW336.872526振动沉拨桩机激振力300kN17.4327400kN24.928静力压桩机压力900kN91.81292000kN77.76303000kN85.26314000kN96.2532回旋钻机孔径800mm142.5331000mm163.72341500mm190.7235履带式旋挖钻机孔径1000mm146.56361500mm164.32372000mm172.3238三轴搅拌桩基轴径650mm126.4239850mm156.4240履带式起重机提升质量5t18.424110t23.564215t29.524320t30.754425t36.984530t41.614640t42.464750t44.034860t47.1749轮胎式起重机提升质量25t46.265040t62.765150t64.7652汽车式起重机提升质量8t28.435312t30.555416t35.855520t38.415630t42.145740t48.5258叉式起重机提升质量3t26.4659电动单筒快速卷扬机牵引力10kN32.96061电动单筒慢速卷扬机牵引力10kN12.66230kN28.7663涡浆式混凝土搅拌机容量250L34.164500L107.713.5装配式建筑运营阶段碳排放03装配式运营输阶段碳排放计算1.空调通风碳排放计算Q——通过对应外围护结构的非稳态导热形成的逐时冷负荷K——外围护结构的传热系数F——对应围护结构的面积tw——对应围护结构的逐时冷负荷计算温度tn——室内设计温度1通过外围护结构的非稳态导热2通过透明围护结构进入室内的太阳辐射得热传递的逐时冷负荷Q——通过透明围护结构进入室内的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷CclC——透过无这样标准玻璃的太阳辐射冷负荷系数Cw——外窗综合遮挡系数Cn——外遮阳修正系数Cs——内遮阳修正系数Cz——玻璃修正系数DJmax——夏季日射得热因数最大值F——对应围护结构的面积3.5装配式建筑运营阶段碳排放031.空调通风碳排放计算Q——照明散热形成的逐时冷负荷Ccl——照明冷负荷系数Czm——照明修正系数Qzm——照明散热量3照明散热形成的逐时冷负荷Q——设备散热形成的冷负荷Ccl——设备冷负荷系数；Csb——设备修正系数；Qsb——设备散热量4长期运行的设备散热形成冷负荷可按稳态进行计算3.5装配式建筑运营阶段碳排放031.空调通风碳排放计算综以上建筑热环境理论计算建筑运营空调通风碳排放如下式:3.5装配式建筑运营阶段碳排放032.照明碳排放计算缺乏统一标准：现有研究多基于实际能耗计算照明碳排放，无通用预测方法研究空白：装配式建筑照明时长研究尤为缺乏现状与挑战照明特点：不同于民用建筑（照明时段不确定）照明时段明确：仅在非日照时间开启研究对象：工业建筑公式：Ez——月照明碳排放量Zi——照明设备的功率E