1、物流科技 2023 年第 5 期 3 月上收稿日期：2022-06-20作者简介：董树修（1998），男，山东潍坊人，北华大学土木与交通学院硕士研究生，研究方向：建筑物流；王淋（1982），本文通讯作者，女，吉林白山人，北华大学土木与交通学院，副教授，博士，硕士生导师，研究方向：建筑物流管理、土木工程项目管理。引文格式：董树修，王淋，黄月,等.装配式建筑预制构件物流配送过程的碳排放研究J.物流科技，2023,46(5)：17-21.理论研究文章编号：1002-3100（2023）05-0017-05Logistics Sci-Tech March,2023（the first half）物流科
2、技 2023 年第 5 期 3 月上摘要：装配式建筑作为一种低碳建筑形式，对于推动我国实现“双碳”目标具有至关重要的作用。文章将装配式建筑预制构件的整个物流配送过程划分为预制厂内装载、场外运输和施工现场吊装三个主要运输阶段进行分析，通过构建碳排放模型，对预制构件在该过程中产生的碳排放进行计算，并将其应用于实际的案例中。研究结果显示，场外运输和施工现场吊装阶段中机械设备产生的能源消耗是整个物流配送过程碳排放的主要来源。文章对于促进我国装配式建筑的绿色发展以及丰富碳排放方面的已有研究成果具有重要的价值和意义。关键词：装配式建筑；碳排放；物流配送；碳排放系数法中图分类号：F403.3文献标志码：AD
3、OI：10.13714/ki.1002-3100.2023.05.004Abstract:As a low-carbon building form,prefabricated building plays a vital role in promoting China to achieve the doublecarbon goal.In this paper,the whole logistics distribution process of prefabricated building components is divided into threemain transportatio
4、n stages:Prefabrication in plant loading,off-site transportation and construction site hoisting for analysis.Byconstructing a carbon emission model,the carbon emissions generated by prefabricated components in this process are calculatedand applied to a practical case.The research results show that
5、the energy consumption generated by mechanical equipment duringoff-site transportation and hoisting at the construction site is the main source of carbon emission in the whole logistics distributionprocess.This study has important value and significance for promoting the green development of prefabr
6、icated buildings in Chinaand enriching the existing research results in carbon emission.Key words:prefabricated buildings;carbon emissions;logistics distribution;carbon emission coefficient method0引言随着我国城乡建筑面积逐渐增加，建筑业对我国碳排放的贡献愈加显著，建筑业中大量建筑材料的产生、建筑施工及运行过程中消耗的能源，都有大量 CO2排放的产生1。近年来，我国提出碳达峰与碳中和的相关政策，这对我
7、国各工业领域的碳排放标准做出严格的规定，如何有效减少碳排放并实现“双碳”目标已然成为各领域学者研究和探讨的重点所在。为响应国家“双碳”政策，近几年装配式建筑得到大力发展，这种新型建造方式能够有效降低建筑建造过程中的碳排放量，减少资源浪费和能源消耗。因此，研究装配式建筑在建造过程中碳排放的产生机制，并结合实际给出碳减排的相关意见和建议，对于实现我国装配式建筑的绿色化发展具有重要的价值意义。国外有许多学者对装配式建筑进行了研究，Fang You 等发现 85%90%的二氧化碳排放来自建筑运营阶段，7%11%来自建筑材料生产和运输阶段，3%来自建筑施工阶段2；Haining Wang 模拟了装有不同
8、数量预制构件运输车辆的实际碳排放，并对运输车辆的碳排放系数和相关参数进行了实验测量，结果提高了运输阶段碳排放计算的准确性3；Kaitong Xu 研究并构建出组合梁等构件在物流运输阶段中的碳排放计算模型，研究发现中型柴油卡车在运输阶段产生的碳排放最多4；Zhikun Ding 等基于建筑信息建模，采用碳排放系数法建立了预制住宅碳排放测量模型，该系统在中国深圳的一个项目中的实施表明，超过 90%的碳排放是在建筑材料生产和施工阶段产生的5。我国学者通过对建筑的生产到施工，再到建筑的运行这一过程中所产生的碳排放展开深入的研究。王玉建立了预制装配式建筑的碳排放计量模型，分析并核算出各阶段的碳排放量，同
9、时对各相关参数进行了设定6。刘莹在对运输阶段的碳排放进行研究时，考虑到了预制构件的运输重量、运输距离等关键要素，将碳排放源归结为运输工具的化石燃料消耗，以及吊车等起重机械所产生的电力消耗7。郑晓云等基于各类能源消耗量基础数据，对碳排放贡献率和灵敏度进行了评价，最后提出改进的建议8。马彩云则将水平运输阶段的碳排放影响因素总结为交通运输工具的选取、运输距离、运输路线规划等，并提出可有效降装配式建筑预制构件物流配送过程的碳排放研究Research on Carbon Emission in Logistics Distribution Process of Prefabricated Buildin
10、g Components董树修，王淋，黄月，王梦涵DONG Shuxiu,WANG Lin,HUANG Yue,WANG Menghan（北华大学 土木与交通学院，吉林 吉林 132013）（School of Civil Engineering and Transportation,Beihua University,Jilin 132013,China）17物流科技 2023 年第 5 期 3 月上装配式建筑预制构件物流配送过程的碳排放研究低建筑整体碳排放量的相关建议9。预制构件的物流配送过程是建筑物流供应链中的关键一环，是预制构件从工厂生产到现场组装成为装配式建筑的关键所在，扮演着桥梁的
11、角色。在“双碳”政策下，将装配式建筑碳排放问题融入到预制构件的物流配送过程中进行分析具有重要的应用价值和意义。查阅文献发现，鲜有学者研究装配式建筑物流配送过程的碳排放，因此本文在前人研究的基础上，结合理论与实际，对装配式建筑预制构件在物流配送过程中的碳排放展开进一步的研究。1装配式建筑碳排放的相关研究基础1.1生命周期评价理论生命周期评价（LCA）是指某类产品在其产生到终结的周期内，对其环境影响进行评估的方法。它在建筑领域应用广泛，可用于建筑碳排放的定量分析，本文将借助该理论对装配式建筑预制构件物流配送过程的碳排放进行研究。1.2碳排放系数法该方法是通过获得实际的活动水平数据与碳排放因子，对建
12、筑物生命周期各阶段碳排放进行加权计算来得到准确的结果10。碳排放量通常是由能源消耗量等数据和与之对应的能源碳排放因子相乘得到的11。碳排放因子是计算碳排放的关键参数，它是指某一种能源燃烧过程中，每单位该能源产生的碳排放数量12，为了计算结果的准确性，本研究选取的是如表 1 中所示的国家标准规定的碳排放因子 E。1.3系统边界明确建筑生命周期各个阶段碳排放的来源，对碳排放系统边界进行划分和界定，对于建筑碳排放的计量具有重要的作用13。本研究所构建的预制构件物流配送过程碳排放系统边界，如图 1 所示。2装配式建筑物流配送过程碳排放计量模型的构建依据生命周期评价理论对预制构件的物流配送过程进行系统边
13、界的界定，将该过程划分为预制厂内装载、场外运输、施工现场吊装三个阶段，然后运用碳排放系数法构建装配式建筑物流配送过程的碳排放模型。2.1预制厂内装载阶段碳排放模型该阶段的碳排放主要产生于预制构件装载过程中的机械能耗。由专家调查法确定关键参数：单位体积预制构件消耗的台班数、单位台班能源消耗量等，模型构建如下：Cv=ni=1ViTiREc（1）式中：Cv为预制厂内装载阶段的碳排放总量；Vi为构件的体积；Ti为装载单位体积预制构件所耗费的台班数；R 为单位台班能源消耗量。通过现场调研和文献参考，本研究案例将选取的预制构件包括预制叠合板、叠合梁、楼梯、剪力墙以及 AAC 板。在曹西等人分析得出的施工吊
14、装阶段单位体积预制构件台班数的基础上，由专家调查法，计算得出预制厂内装载阶段的数据14。结果如表 2 第二列数据所示。此外，汽车吊的单位台班能源消耗量 R 为 38.41kg15。根据公式（1）计算预制厂内装载阶段单位体积预制构件碳排放量 Cvi，其计算过程如下所示：Cv1=T1REc=0.03038.412.73=3.15Cv2=T2REc=0.02138.412.73=2.20Cv5=T5REc=0.01638.412.73=1.68计算结果如表 2 所示。表 1能源碳排放因子清单能源种类碳排放因子 E柴油2.73kgCO2/kg汽油2.26kgCO2/kg电力（华东）0.7921kgCO
15、2/kW h场外运输阶段预制厂内装载阶段施工现场吊装阶段预制构件运输车辆运输车辆施工现场施工现场堆放场地装配式建筑装配式建筑能源投入（电力、柴油）温室气体排放（CO2）图 1基于生命周期评价的预制构件物流配送过程碳排放系统边界表 2预制厂内装载阶段单位体积预制构件碳排放量预 制 构 件台班数/台班单位体积预制构件碳排放量 Cvi/（kg/m3）剪力墙0.0303.15叠合梁0.0212.20叠合板0.0191.99楼梯0.0222.31AAC 板0.0161.682.2场外运输阶段碳排放模型18物流科技 2023 年第 5 期 3 月上表 4各预制构件单位体积单位运距碳排放因子构 件 类 型满
16、载运量/m3单位体积单位运距碳排放因子/（kg/m3 km）剪力墙9.460.098 1叠合梁9.060.102 5叠合板7.520.123 4楼梯10.350.089 7AAC 板25.550.036 3该阶段的碳排放大多来自运输设备和起重机械的能源消耗，可以划分为水平运输和垂直运输两个运输阶段。经专家调查法发现，在进行场外运输时，需综合考虑运输时间、运输路径、运输方式等因素，还要选择高效的运输设备以避免二次运输。构件体积、运输距离等参数对于该阶段碳排放的影响较大，两者呈正比例相关关系，因此将其作为该阶段模型构建所需参数，碳排放模型构建如下：（1）水平运输阶段Cl=ni=1ViDiEiK=ni=1ViDi HEcYVci()K（2）式中：Cl为该阶段的碳排放总量；Di为运输车辆从预制厂到施工现场的平均运输距离；Ei为单位体积单位运距的预制构件碳排放因子；K 为空载系数；H 为单位换算系数；Y 为车辆的每公里耗油量；Vci为车辆满载运输时预制构件的体积。根据公路运输方式下的碳排放相关参数（如表 3 所示），计算参数 Ei，计算过程如下：E1=HEcYVc1=0.850.42.739.4
