返回列表 芬兰研究木结构与混凝土公寓的低碳排放及成本工程预算思路

  大桥工程预算在低碳建筑领域,环境评估贯穿建筑物的整个生命周期,有利的生态影响被量化为碳手印,而不利影响被量化为碳足迹。碳手印由负数值表示,而碳足迹由正数表示。碳足迹越小,碳手印越大,建筑则越低碳、越环保。建筑材料的选择在影响建筑物整体生命周期的碳足迹、碳手印方面起到至关重要的作用,故而,天然负碳的木材成为了建筑界的新宠儿,利用木结构建筑与木材产品也成为了现如今世界各国减少温室气体净排放量的关键措施。


  ▲碳手印‌


  这是一个跟环境保护和气候变化相关的概念,碳手印指的是通过特定行动或措施减少一个或多个客户的碳足迹,即对环境产生的有益影响。这一概念强调通过科技创新或改进生产、消费方式等手段,帮助其他行业或者个体减少碳排放量,进而实现环境保护的目标。碳手印的生成能够通过多种机制实现,其中包括更高效的材料和能源的使用、更换或避免不必要的材料、减少浪费、延长产品的使用寿命或者使用二手商品、以及利用碳捕获及封存技术等。


  ▲研究背景


  芬兰政府提出于2035年实现碳中和目标。木结构建筑具有在建筑物内封存碳的潜力,可以有助于扩大芬兰现有碳汇,促进碳中和工作的进展。在芬兰,木材主要用于建造单户住宅(80%为木结构)与排屋(60%为木结构)。现如今,在现有文献中明显缺乏专门研究芬兰境内木结构与混凝土公寓建筑产生的碳足迹、碳手印、承重结构成本等数据。本研究的目的是分析与计算两者的碳足迹、碳手印和综合成本,为芬兰进一步推进木结构多高层公寓促进碳中和提供理论依据。


  ▲研究样本资料


  研究的样本是一栋多层公寓建筑,建筑名为Laajasalo,位于芬兰的赫尔辛基市。这个住宅综合体的开发是赫尔辛基市发展公寓建设计划的一部分,计划占地面积为11250㎡。此次研究将围绕着该建筑的开发,评估混凝土框架与木结构框架两种解决方案的碳排放和成本。菏泽工程预算


  ▲两种结构的碳足迹、碳手印影响


  计算以50年为限,在确定了五层楼与屋顶的材料重量、碳足迹及碳手印后,采用了建筑碳足迹计算工具。这些计算结合了来自芬兰环境研究所建筑排放数据库版本1.01.000(日期为2023年6月29日)的材料数据,其结果如下。


  芬兰案例研究:木结构和混凝土公寓的低碳排放与成本1.jpg


  木结构与混凝土结构对碳足迹与碳手印的影响


  由计算结果可以得知,木结构形式的公寓楼其碳足迹为830223kgCO2,碳手印为-4542907kgCO2;混凝土形式的公寓楼其碳足迹为3064849kgCO2,碳手印为-872634kgCO2。这表明,木结构公寓楼对生态环境的不利影响远远小于混凝土结构,是更加低碳、环保的选择。


  ▲对比计算结果


  在上述数据的基础上,专家们取整数进行了两种结构的对比计算,如公式1所示。混凝土框架将产生3,060,000公斤的二氧化碳,与木结构框架830,000公斤的二氧化碳排放量相比,二氧化碳排放量增加了270%。


  芬兰案例研究:木结构和混凝土公寓的低碳排放与成本2.jpg


  公式1


  如公式2所示,与选择混凝土承重结构相比,选择CLT结构,在50年的分析期内,其产生的积极气候效益明显,相较混凝土结构高420%。工程预算bim


  芬兰案例研究:木结构和混凝土公寓的低碳排放与成本3.jpg


  公式2


  ▲建造成本及碳排放成本计算分析


  两位经验丰富的施工工程师为两种结构进行了建造成本估算。按照混凝土结构建筑组件的成本估算,混凝土公寓楼(包括五层楼和屋顶结构)的成本估算约为8,150,000欧元,CLT木结构公寓楼的成本估算约为9,110,000欧元。同时,按照对比计算中的碳排放数据计算可得,混凝土的碳排放成本为9.34欧元/千克CO2e,而CLT木结构的碳排放成本为2.01欧元/千克CO2e。混凝土与木结构相比较,其碳排放成本明显更高,相比CLT木结构的碳排放成本高约365%。


  ▲木结构成为样本案例的首选


  按照以上的计算数据,这个案例最终将选择以木结构来建造,以及引入更加明亮和开阔的半开放式设计,从而创建一个不可思议的开创性木结构低碳项目。同时,考虑到结构创新,楼层空间设计和碳封存的巨大潜力等因素,设计师们更倾向于采用交叉层压木材(CLT)结构解决方案,让建筑的整个生命周期内产生更大的生态效益。


  此次研究展示了施工方法和建筑材料的选择对生态环境与综合成本的影响,揭示了传统混凝土与CLT结构碳足迹和手印的巨大差异。由研究显示,CLT在这碳足迹和碳手印及碳排放成本等方面都优于混凝土,两种材料之间碳排放的鲜明对比也是凸显了木结构显著的生态效益。这些发现将为建筑设计与材料选择提供理论依据。随着法规的制定与对可持续发展要求的不断提升,这项研究将引领芬兰及其他国家未来的建筑实践向着更环保、更具成本效益的木结构解决方案前进。工程预算思路


联系我们
广东肇庆华穗工程咨询有限公司

网址:www.zqhsgc.com

联系电话:0758-6806931

电子邮箱:gdhszq@163.com

联系地址:肇庆市端州区信安三路3号敏捷广场四期B幢商业办公楼507室