林产工业，2022,59(10)：5155+68China Forest Products Industry碳中和目标下轻型木结构建筑碳排放计算及降碳策略研究*蒋柯夫1,2杨瑛13(1.中南林业科技大学，湖南长沙410001；2.湖南省自然保护地风景资源大数据工程技术研究中心，湖南长沙410001：3.中国建筑第五工程局有限公司，湖南长沙410001)摘要：为提供一种适合轻型木结构建筑碳排放计算方式及降碳路径，采用全生命周期分析方法，将轻型木结构建筑生命周期分为木材固碳、建筑建材的生产与运输、建筑施工、运行使用、拆除处理五个阶段，通过研究各个阶段的碳排放计算，得出符合轻型木结构建筑特点的全生命周期碳排放计算方法，并提出合理选择建筑木材、延长木材储碳周期、优化能源消耗结构、科学管理工程施工等降碳策略，以期为轻型木结构建筑全生命周期碳排放计算提供方法指导，为轻型木结构建筑选材、建设、运行及拆除处理等阶段相关方案优化提供参考依据。关键词：碳中和：轻型木结构：全生命周期：碳排放计算；降碳策略中图分类号：TS6:TU366.2文献标识码：A文章编号：1001-5299(2022)10-0051-06D0I:10.19531斤.issn1001-5299.202210011Study on Carbon Emission Calculation and Carbon Reduction Strategy of Light Timber StructureBuilding Under Carbon Neutralization TargetJIANG Ke-fu2 YANG Ying .31.Central South University of Forestry and Technology,Changsha 410001.Hunan.P.R.China:2.Hunan Big Data EngineeringTechnology Research Center of Natural Protected Areas Landscape Resources,Changsha 410001,Hunan,P.R.China:3.China Construction Fifth Engineering Division Co..Ltd..Changsha 410001.Hunan.P.R.ChinaAbstract:To provide a suitable light timber structure building on calculation of carbon emissions and carbonreduction paths,the whole life cycle analysis method was used in this paper,the light timber structure lifecycle was divided into five stages,including wood carbon production,building materials and transportation,construction,operation use and demolition process.According to the research on various stages of the carboncalculation,a whole life cycle carbon emission calculation method was obtained in line with the characteristicsof light timber structure buildings,and carbon reduction strategies were put forward,such as rational selection ofbuilding wood,extension of wood carbon storage cycle,optimization of energy consumption structure,scientificmanagement of engineering construction.It is expected to provide method guidance for the calculation of carbonemissions in the whole life cycle of light timber structure buildings,and provided reference for the optimizationof relevant schemes in the stages of material selection,construction,operation and demolition treatment of lighttimber structure buildings.Key words:Carbon neutral;Light timber structure;Whole life cycle;Carbon calculation;Carbon reduction strategy因温室气体加剧排放导致的全球气候变暖问题日益受到重视。根据巴黎协定温控目标，全球将在2065一2070年实现碳中和四，我国提出将提升国家自主“基金项目：国家林业局重点学科州林人发2016卫1号)：湖南省“双一贡献力，承诺2060年实现碳中和凶。建筑业在我国经济流”培育学粼湘教通2018]469号)作者简介：蒋柯夫，男，师，硕士，研究向为木结构硅筑中占据重要地位，其碳排放量占全国总碳排量的20%以通讯作者：杨瑛，男，研究员级高级工程师，博士，研究方向为建筑与景上，且呈逐年递增的趋势。木材是森林碳汇的延续，碳以材料的形式固定在收稿日期：2022-04-11(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net52林产工业第59卷森林中。与其他常用建筑材料相比，木材是唯一可以循料生产与运输阶段、建筑建设施工阶段、建筑运行使用环使用的可再生绿色材料，轻型木结构建筑拥有建设阶段、建筑拆除与处理五个阶段图1)。整体能耗低、建设周期短、设计灵活、材料环保节能、抗震性能优异等突出优点闯，可根据各地的人文景观特色木材固碳展现不同的建筑风格，在许多国家和地区获得了广泛碳吸收阶段碳排放阶段的应用，也得到了我国国家建设部住宅产业发展中心图1轻型木结构建筑全生命周期界定等相关部门的大力推广与支持阿，发展潜力巨大。在我Fig.1 Definition of the whole life cycle of light timber国当前碳中和目标要求背景之下，对轻型木结构建筑structure building全生命周期的碳排放进行计算量化，并在降碳策略方2碳排放计算面进行研究，能有效提升轻型木结构建筑的节能减排依照GB/T51366一20191的规定，轻型木结构建筑优势，有利于控制并减少建筑业碳排放总量。目前，建全生命周期碳排放计算应根据划分的五个阶段进行分筑碳排放计算已有一定研究基础山，但轻型木结构建段计算，并将分段计算结果进行累计。筑相关的碳排放计算研究很少。虽然国家在整体建2.1碳吸收阶段计算筑碳排放计算相关标准方面有了更新和到，但还尚未形轻型木结构建筑结构体系由木框架剪力墙、木楼成适合轻型木结构建筑的碳排放计算标准。盖和木屋盖构成，主要建筑材料为木材。木材的碳本研究基于全生命周期评价理论(Life Cycle储量决定了该阶段轻型木结构建筑的碳吸收量。Assessment,即LCA),依照GB/T51366一2019%建筑碳排轻型木结构建筑木材碳储量计算公式列：放计算标准到，界定轻型木结构建筑生命周期各个阶Cxs=pMC,(1)段，优化建立适合轻型木结构建筑特点的全生命周期式中：Cxs为轻型木结构建筑木材碳储量，kgC0,:P为木碳排放计算方法，并在此基础上针对各阶段提出降碳材基本密度，kgm3;M为轻型木结构建筑木材总量，m;策略。C为木材含碳率，%。由式(1)可以看出，木材碳储量与木材基本密度1全生命周期界定和含碳率呈正相关。木材基本密度是将材积转化为生全生命周期评价起源于1969年美国中西部资源研物量的重要因子，与木材的树种有关剧。在相关木材究所MRI),是评价一种产品或工艺，从产品原材料采含碳量研究中，常用0.5作为木材含碳率的通用值，但集到产品生产、运输、销售、使用再到最终处置与整个不同树种以及同树种不同器官的碳含率存在差异。褚生命周期各阶段相关的环境负荷的过程4。作为一种芷萱等统计分析了365种树木，发现不同树种固碳环境影响评估方法，全生命周期评价早已在其他领域能力差异明显。宋良友等研究发现，幼龄林各器官的产品及服务评估中得到了广泛应用，近年来也被逐含碳量大小依次为干>根>叶>枝>皮，中林龄和成熟林渐用于建筑领域可。全生命周期评价包括四个部分，即各器官含碳量大小依次为干>根>皮>叶>枝，近熟林各确定研究目标与研究范围、清单分析、影响评价和改善器官含碳量大小依次为干>根>枝>皮>叶。评价。确定研究目标与研究范围是全生命周期评价研木材是树木采伐后经过初步加工的树干或者大究中的第一步，也是最重要的部分，因此轻型木结构建枝，是植物碳吸收的主要器官，也是轻型木结构建筑主筑全生命周期的范围界定尤为重要。要用材。为使碳吸收阶段计算更为准确，应根据不同从建筑的碳排放计算考虑，建筑全生命周期是指树种树干器官的基本密度及含碳率来取值。从建筑材料生产与运输、建设与施工、运行与使用最后秦飞等2收集了100多个乔、灌木的含碳率数据。到建筑拆除与处理的全过程，且在计算的建筑物范围曾伟生2利用各树种木材的基本密度数据，建立了我内，植物吸收并存储的二氧化碳量视为建筑碳汇，。木国34个树种（组）的木材密度数据库。综合上述研究材固碳的计算量化是轻型木结构建筑碳排放计算研究成果，整理出建筑常用木材树种树干器官的基本密度中不可忽视的部分。本研究根据轻型木结构建筑绿色和含碳率（见表1）。生态特点，将全生命周期划分为木材固碳阶段、建筑材由表1研究统计结果可以看出，虽然测算方法及试(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net