高层住宅建筑物化阶段碳排放计算实例- 大数跨境

PKPM绿色低碳

2021-08-16

导读：建筑全生命周期碳排放计算主要包括三个部分：1. 建造物化 2. 使用维护 3. 拆解回收。本文章以某高层钢筋

建筑全生命周期碳排放计算主要包括三个部分：1. 建造物化 2. 使用维护 3. 拆解回收。

本文章以某高层钢筋混凝土住宅楼（总建筑面积39173m²）为例介绍建筑全生命周期碳排放计算过程。本期主要介绍建造物化阶段的碳排放计算。建造物化阶段分为建材生产、建材运输、建筑施工建造三个部分，下面详细介绍建造物化每个阶段的碳排放计算过程。

1. 建材生产

根据工程概算书中的单位工程概预算表，可以得出主要建材的清单使用量，对不同材料进行归类，可分为钢、商品混凝土、水泥、砂石、木材、砌体材料、建筑陶瓷、门窗、保温材料、铜芯导线电缆、建筑装饰涂料、化学类和塑胶类管材、石材、防水涂料共十四类。碳排放计算公式为：

C=M×F

C-建材生产阶段碳排放量（kgCO₂e）

M-该种建材消耗量（t）

F-建材碳排放因子（kgCO₂e/单位建材数量）

比如，该项目中石灰材料量为301.78t，石灰的碳排放因子为1750 kgCO₂e/t，那么石灰的碳排放量应为：301.78t×1750 kgCO₂e/t=528115 kgCO₂e。

同理可计算出其他材料的碳排放量，所有材料的碳排放量总和即为建材生产阶段的碳排放量。以下为建材碳排放量汇总。

表1 住宅项目物化阶段主要建筑材料碳排放量

序号	建材类别	名称规格	单位	材料量	碳排放因子	碳排放量
序号	建材类别	名称规格	单位	材料量	碳排放因子	(kgCO₂e)
I 2	钢	圆钢ф10内外钢筋	t	602.97	2310kgCO₂e/t	1392860.7
I 2		ф10以上螺纹钢筋	t	1436.67	2310 kgCO₂e/t	3318707.7
3		铁件	kg	1550.17	2190 kgCO₂e/t	3394.87
4		型钢	kg	3413.2	2190 kgCO₂e/t	7474.91
5		镀锌钢板，θ0.5	10㎡	14.59	2200 kgCO₂e/t	1261.26
6		镀锌钢板，θ0.75	10㎡	77.54	2200 kgCO₂e/t	10043
7		镀锌钢板，θ1	10㎡	4.97	2200 kgCO₂e/t	858.22
8		桥架，300mmx150mm	m	167.43	2200 kgCO₂e/t	8143.08
9		弱电桥架，200mmx100mm	m	161.6	2200 kgCO₂e/t	5838.54
10		桥架（GPQ1A-300x150J-G）	m	40.2	2200 kgCO₂e/t	1955.17
11		桥架（GPQ1A-400x150J-G）	m	156.38	2200 kgCO₂e/t	8496.11
12		热镀锌钢管，DN25	m	1001.1	2200 kgCO₂e/t	7195.4
13		热镀锌钢管，DN32	m	310.08	2200 kgCO₂e/t	3103.84
14		热镀锌钢管，DN40	m	511.66	2200 kgCO₂e/t	5901.52
15		镀锌钢管，DN50	m	184.64	2200 kgCO₂e/t	2912.49
16		钢管，DN65	m	621.18	2200 kgCO₂e/t	12983.8
17		热镀锌钢管，DN80	m	192.84	2200 kgCO₂e/t	4817.57
18		镀锌钢管，DN100	m	565.1	2200 kgCO₂e/t	18141.86 23
19		镀锌钢管，DN150	m	950.6	2200 kgCO₂e/t	37550.02
20		碳排放合计：4851640.04（kgCO2e）
21	商品混凝土	C35P8商品混凝土	m³	581.76	308kgCO₂e/m³	179001.73
22		C30P8商品混凝土	m³	1337.12	421kgCO₂e/m³	562793.81
23		C35商品混凝土	m³	2978.71	308kgCO₂e/m³	916519.28
24		C30商品混凝土	m³	3068.37	297kgCO₂e/m³	911305.89
25		C25商品混凝土	m³	4492.32	248kgCO₂e/m³	1112702.74
26		C15商品混凝土	m³	196.36	228kgCO₂e/m³	44709.21
27		碳排放合计：3727032.664（kgCO₂e）
28	水泥	硅酸盐水泥，325＃	kg	873.51	0.977kgCO₂e/kg	853.42
29		硅酸盐水泥，强度等级为32.5	kg	2762794.96	0.977kgCO₂e/kg	2699250.68
30		白水泥	kg	1223.79	0.977kgCO₂e/kg	1195.64
31		碳排放合计：2701299.74（kgCO2e）
32	砂石	石灰	t	301.78	1750kgCO₂e/t	528115
33		净砂	t	4303.13	3.49kgCO₂e/m³	15017.92
34		砾石	t	3057.53	8.87kgCO₂e/m³	27128.85
35		碳排放合计：570261.78（kgCO2e）

表1 住宅项目物化阶段主要建筑材料碳排放量（续表）

36	木材	东北松、进口松木	m³	0.27	139kgCO₂e/m³	37.53
37		规格料	m³	226.33	139 kgCO₂e/m³	31459.87
38		碳排放合计：31497.4（kgCO2e）
39	砌体材料	承重黏土砖（KP1、DS1）	千块	104.38	349kgCO₂e／千块	36428.62
40		承重黏土砖（DS2）	千块	115.93	349 kgCO₂e／千块	40459.57
41		非承重黏土多孔砖（KF17）	千块	42.46	349 kgCO₂e／千块	14818.54
42		机制红砖	千块	116.56	349 kgCO₂e／千块	40679.44
43		碳排放合计：132386.17（kgCO₂e）
44	建筑陶瓷	地砖缸砖（30mm厚）	㎡	4400.98	19.5	85819.11
45		面砖，0.015㎡以内	㎡	11913.77	19.5	232318.515
46		碳排放合计：318137.625（kgCO₂e）
47	门窗	甲级防火门	㎡	11.01	48.3kgCO₂e/㎡	531.67
48		三防门	㎡	448.2	171.9kgCO₂e/㎡	77052.3
49		乙级防火门	㎡	370.26	43.9kg CO₂e/㎡	16254.41
50		0％丙级防火门	㎡	198.2	35.1kg CO₂e/㎡	6960.78
51		00铝合金地弹门	㎡	38.74	46.3kg CO₂e/㎡	1793.66
52		铝合金推拉窗	㎡	1798.39	46.3kg CO₂e/㎡	83265.46
53		铝合金推拉门	㎡	1566.58	46.3kg CO₂e/㎡	72532.65
54		中玻璃塑钢窗	㎡	3494.19	98.4kg CO₂e/㎡	343828.3
55		碳排放合计：602219.24（kg CO₂e）
56	保温材料	屋面聚苯乙烯泡沫板保温	10m3	37.58	534kg CO₂e/m3	207656.7
57		挤塑保温板	㎡2	19223.99	22.7kg CO₂e/m3	437230.97
58		碳排放合计：644887.67（kg CO₂e）
59	铜芯导线电缆	铜管，DN15	10m	410.4	2190kg CO₂e/t	19685.72
60		铜管，D19.1（含保温）	m	3280	2190kg CO₂e/t	15733.52
61		管内穿线导线截面（1.5m㎡以内），铜芯	100m单线	138.24	9410kg CO₂e/t	5373.11
62		管内穿线导线截面（2.5m㎡以内），铜芯	100m单线	68.54	9410kg CO₂e/t	8327.85
63		管内穿线导线截面（4m㎡以内），铜芯	100m单线	68.2	9410kg CO₂e/t	12562.35
64		绝缘导线RVS-2x1.5	m	7911.2	9410kg CO₂e/t	1985.51
65		绝缘导线RVS-2x1.0	m	7950.64	9410kg CO₂e/t	131.74
66		绝缘导线BV-2.5	m	74967.32	9410kg CO₂e/t	15871.85
67		绝缘导线BV-4	m	35908.4	9410kg CO₂e/t	12028.8
68		铜芯绝缘导线BV-10	m	6652.8	9410kg CO₂e/t	837.49
69		同轴电缆SYKV-75-5-1	m	8184.96	9410kg CO₂e/t	544.54
70		同轴电缆SYKV-75-7	m	2143.68	9410kg CO₂e/t	296.53
71		同轴电缆SYKV-75-9	m	263.9	9410kg CO₂e/t	45.44
72		管内穿线照明线路导线截面（2.5m㎡以内），铜芯	100m单线	646.27	9410kg CO₂e/t	78480.34
73		管内穿线照明线路导线截面（4m㎡以内），铜芯	100m单线	326.44	9410kg CO₂e/t	60145.9
74		管内穿线动力线路导线截面（10m㎡以内），铜芯	100m单线	63.36	9410kgCO2e/t	30776.35
75		铜芯电力电缆敷设（截面35m㎡以下）	100m	22.42	9410kg CO₂e/t	59145.61
76		铜芯电力电缆敷设（截面240m㎡以下）	100m	10.76	9410kg CO₂e/t	86506.13
77		碳排放合计：408478.77（kg CO₂e）

表1 住宅项目物化阶段主要建筑材料碳排放量（续表）

78	建筑装饰涂料	红丹防锈漆	100kg	164.97	6550kg CO₂e/t	106091.01
79		调合漆	100kg	164.31	6550kg CO₂e/t	107622.4
80		乳胶漆	kg	3433.14	6550kg CO₂e/t	22475.67
81		碳排放合计：236189.07（kg CO₂e）
82	化学类和塑胶类管材	塑料排水管	m	568	--	7457.79
83		PP-R塑料给水管，D25	m	12272.64	3720kg CO₂e/t	10071.16
84		隔声多孔塑料排水管，D75	m	849.37	9740kg CO₂e/t	6003.93
85		隔声多孔塑料排水管，D100	m	1803.68	9740kg CO₂e/t	23682.15
86		隔声多孔塑料排水管，D150	m	1116.51	9740kg CO₂e/t	27344.84
87		塑料管PVC16	m	67081.85	9740kg CO₂e/t	70844.46
88		塑料管 PVC20	m	11435.41	9740kg CO₂e/t	18072.61
89		塑料管PVC32	m	2247.59	9740kg CO₂e/t	5436.73
90		室内钢塑复合管（螺纹连接），公称直径25mm以内	10m	29.6	37.1kg CO₂e/㎡	1174.59
91		室内钢塑复合管（螺纹连接），公称直径32mm以内	10m	2.6	37.1kg CO₂e/㎡	135.53
92		室内钢塑复合管（螺纹连接），公称直径40mm以内	10m	3.6	37.1kg CO₂e/㎡	225.88
93		室内钢塑复合管（螺纹连接），公称直径50mm以内	10m	10.8	37.1kg CO₂e/㎡	865.89
94		室内钢塑复合管（螺纹连接），公称直径65mm 以内	10mm	22.9	37.1kg CO₂e/㎡	2480.2
95		室内钢塑复合管（螺纹连接），公称直径80mm以内	10m	8.4	37.1kg CO₂e/㎡	1159.54
96		室内钢塑复合管（螺纹连接），公称直径100mm 以内	10m	18.8	37.1kg CO₂e/㎡	3358.13
97		室内钢塑复合管（螺纹连接），公称直径150mm以内	10m	5	37.1kg CO₂e/㎡	1474.27
98		室内钢塑复合管（螺纹连接），公称直径200mm以内	10m	0.8	37.1kg CO₂e/㎡	346.35
99		碳排放合计：180134.05（kgCO2e）

表1 住宅项目物化阶段主要建筑材料碳排放量（续表）

100	石材	花岗石条石	100㎡	0.98	2.55kg CO₂e/㎡	249.92
101	石材	碳排放合计：249.92（kgCO2e）
102	防水材料	氯化聚乙烯卷材平面	100㎡	8.27	2.38kg CO₂e/㎡	1968.26
103		石油沥青，30号	8	4998.65	2.82kg CO₂e/kg	14096.193
104		聚氨酯二布三涂涂膜厚2.5mm平面	100㎡	88.57	6550kg CO₂e/t	178625.71
105		碳排放合计：194690.163（kg CO₂e）
106		碳排放总量合计:14599104.32（kg CO₂e）

2. 建材运输

工程的建材运输方式有多种，包括陆运、水运、空运等方式，该项目主要以公路运输为主。碳排放计算公式为：

C=M×D×T

C-建材运输阶段碳排放量（kgCO₂e）

M-该种建材消耗量（t）

D-建材平均运输距离

T-某运输方式下，建材单位重量运输距离碳排放因子（kgCO₂e/单位建材数量）

比如，石灰的材料量为301.78t，运输方式为公路（柴油），运输距离为50km，那么石灰运输的碳排放量为：301.78t×50×0.196 kgCO₂e/(t*km) =2957.44 kgCO₂e。

同理可计算出其他材料在运输过程中的碳排放量，所有材料运输过程的碳排放量综合即为建材运输阶段的碳排放量。以下为运输碳排放量汇总。

表2 住宅楼主要建材运输阶段碳排放量

序号	材料名称	单位	材料量	运输方式	运输距离	建材运输碳排放量
序号	材料名称	单位	材料量	运输方式	(km)	(kg CO₂e)
1	钢材	t	2094.19754	铁路运输	1000	19329.44
2	石灰	1	301.78	公路（柴油）	50	2957.44
3	水泥	t	2764.89226	公路（柴油）	03	16257.57
4	木材	m3	1.13299	公路（柴油）	35	684.17
5	砂石	m3	106.10677	公路（柴油）	40	81998.01
6	砖	千块	379.33	公路（柴油）	03	8614.72
7	门窗	m2	7925.57	公路（柴油）	1001	5068.96
8	陶瓷	m2	16314.75	公路（柴油）	2000	183409.78
9	涂料	t	63.3305	公路（柴油）	010	1241.28
01	保温材料	m3	691.139	公路（柴油）	50	228.95
11	石板材	t	78.84	公路（柴油）	008	12362.11
2	塑料水管	t	25.0440941	公路（柴油）	30	147.26
13	铜芯电缆	t	43.409	公路（柴油）	70	595.57
14	商品混凝土	m3	12654.64	公路（柴油）	C0	117371.91
碳排放合计：450267.19（kg CO₂e）

3. 施工阶段

施工阶段的碳排放量包括两个部分：机械台班运行时产生的碳排放量和施工阶段临时设施产生的碳排放量。

1）机械台班包括挖掘机、起重机、洒水机、推土机、切割机、电焊机等机械设备。机械台班的碳排放计算公式为：

C=N×F

C-建材生产阶段碳排放量（kg CO₂e）

N-机械台班数量

F-建材碳排放因子（kg CO₂e/台班）

比如，履带式起重机的台班数为2.7010，碳排放因子为100/台班，那么履带式起重机碳排放量为：2.7010台班×100 kgCO₂e/台班=270.10 kgCO₂e

同理可计算出其他机械台班的碳排放量，所有材料运输过程的碳排放量总和即为机械台班的碳排放量。以下为施工阶段碳排放量汇总。

表3 住宅楼施工期间工地办公、生活用房屋设施面积

序号	名称及规格	单位	数量	碳排放因子（kg CO₂e／台班）	机械台班碳排放量 (kg CO₂e)
1	履带式单斗挖掘机（液压），0.8m3	台班	37.1750	156	5799.30
2	履带式起重机，15t	台班	2.7010	100	270.10
3	轮胎式起重机，20t	台班	3.2070	129	413.70
4	汽车式起重机，16t	台班	27.5500	111	3058.05
5	汽车式起重机，5t	台班	192.2540	72.5	13938.42
6	载重汽车，8t	台班	5.8230	110	645.48
7	载重汽车，6t	台班	408.9660	97.7	39955.98
8	机动翻斗车，1t	台班	5.0260	18.8	94.49
9	洒水车，4000L	台班	8.9220	88.1	786.03
10	推土机（综合）	台班	4.4610	184	820.82
11	电动卷扬机（单筒慢速），50kN	台班	339.7720	28.6	9717.48
12	双锥反转出料混凝土搅拌机，350L	台班	107.5730	37.1	3990.96
13	灰浆搅拌机，200L	台班	412.8979	7.34	3030.67
14	石料切割机	台班	365.5690	11.0	4028.94
15	钢筋切断机，φ40mm	台班	661.4075	27.3	18056.42
16	钢筋调直机，φ14mm	台班	2.1885	10.1	22.10
17	木工圆锯机，ф600mm	台班	168.0804	23.4	3941.15
18	木工压刨床（单面），600mm	台班	94.1150	12.6	1186.16
19	长螺旋钻孔机，φ400mm	台班	128.1964	105	13460.62
20	短螺旋钻孔机，ф1200mm	台班	152.3840	227	34591.17
21	混凝土震动器（插入式）	台班	6.3790	11.7	74.79
22	混凝土震动器（平板式）	台班	86.8720	5.86	509.24
23	对焊机，75kV·A	台班	96.2360	105	10104.78
24	电渣焊机，1000A	台班	206.2200	125	25777.50
25	交流弧焊机，30kV·A	台班	82.2000	82.2	6756.84
26	交流弧焊机，32kV·A	台班	2.7285	82.2	224.28
27	直流电焊机，30kW	台班	563.6680	82.2	46333.51
28	电钻	台班	530.9310	6.33	3361.32
29	电锤（小功率），520W	台班	42.2510	4.06	171.72
30	木工平刨床，500mm	台班	15.9185	12.6	200.63
31	木工开榫机，160mm	台班	13.9672	26.4	368.44
32	木工裁口机（多面），400mm	台班	6.2647	30.7	192.12
33	木工打眼机，MK212	台班	13.9672	4.6	64.14
34	夯实机（电动），20～62N·m	台班	7.1388	16.2	115.78
碳排放合计：252063.12（kg CO₂e）

2） 临时设施的碳排放量包括建筑施工区域内办公区（办公室）和生活区（宿舍、食堂、厕所）的照明耗电量、空调制冷耗电量、供暖耗电量。临时设施碳排放量计算公式为：

C=E×F

C-建材生产阶段碳排放量（kg CO₂e）

E-临时设施使用能耗（kWh）

F-建材碳排放因子（kg CO₂e/ kWh）

比如，生活区中宿舍的用房面积为483m²，照明耗电量为11476.08kWh，供暖耗电量为11777.47kWh，空调制冷耗电量为7360.92 kWh，总耗电量为 11476.08 kWh +11777.47 kWh +7360.92 kWh =30614.47 kWh。该项目位于四川省，四川省电力排放因子为0.9724 kgCO₂e / kWh临时设施碳排放量为：30614.47kWh×0.9724kgCO₂e / kWh=29910.34 kgCO₂e。

表4 住宅楼施工期间工地办公、生活用房屋设施面积

临时房屋名称	指标使用方法	参考指标（㎡／人）	人数	总面积（㎡）
一、办公室	按管理人员人数	3.5	8	28
二、宿舍	按高峰年平均职工人数	3	161	384
三、食堂	按高峰年平均职工人数	0.65	161	104.65
四、厕所	按高峰年平均职工人数	0.07	161	11.27
五、其他合计	按高峰年平均职工人数	0.55	161	88.55

图5 住宅楼施工期间工地临时设施碳排放量

临时设施	临时房屋	用房面积 (㎡)	照明耗电量 (kWh)	供暖耗电量 (kWh)	空调制冷耗电量（kWh）	总耗电量 (kWh)	临时设施的排放量（kg CO₂e）
办公区	办公室	28.00	2173.25	698.88	436.80	3308.93	3232.82
生活区	宿舍	483.00	11476.08	11777.47	7360.92	30614.47	29910.34
	食堂	104.65	2285.56	0.00	0.00	2285.56	2232.99
	厕所	11.27	155.80	0.00	0.00	155.80	152.21
	其他合计	93.50	一	一	一	一	一
碳排放合计：35528.36（kg CO₂e）

同理可计算出其他区域临时设施的碳排放量，所有区域临时设施的碳排放量总和即为临时设施的碳排放量。机械台班碳排放量与临时设施碳排放量总和即为施工阶段的碳排放量

建材生产、建材运输、施工阶段三个部分的总和即为建造物化阶段的碳排放量。

表6 住宅楼物化阶段中各子阶段的碳排放统计表

阶段／子阶段	碳排放量（kg CO₂e）
建材生产	14599104.32
运输阶段	450267.19
施工阶段	252063.12
临时设施	35528.36
物化阶段总排放	15336962.99

综合上述计算，本项目建材生产阶段每平米碳排放372.7 kgCO2e/m2 ，运输阶段11.5 kgCO2e/m2，施工阶段6.4kgCO2e/m2，临时措施0.9 kgCO2e/m2，建筑物化阶段（不含使用维护和拆除回收）总碳排放指标391.5 kgCO2e/m2，建筑物化阶段（不含使用维护和拆除回收）年均碳排放指标7.83 kg CO2e/m2。

该文章由PKPM绿建公号原创下期预告：运行与拆除碳排放实例

供稿 | 廖若男审稿 | 朱峰磊 编辑 | 程梦雨

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