建筑全生命周期能耗及碳排放 计算工作汇报（公建部分）

天津大学：李友莉

主要内容

Tianjin University

研究方法与参数

•工地现场机械加工、施工消耗的能源及 CO2排放量

•建筑日常使用中采暖、空调、通风、热水供应、照明、电梯等所消耗的能源及 CO2 排放量

回收利用

本案例选取天津建筑设计院科技档案楼，此楼为二星绿色建筑。 建筑面积： 4585m2;

建筑高度： 23.85m;

建筑层高 : 首层 4.5m ，二 ~ 六层均为 3.7m ， 建筑功能 : 办公楼； 使用年限： 50 年； 开工时间： 2009 年 2 月； 竣工时间： 2009 年 11 月；

图 1 科技档案楼平面图

建材、可回收利用比例

1.2 建材生产阶段

表 1-1

表 1-1

1.4 建造施工阶段

表 1-3

表 1-3

1.5 建筑使用阶段

表 1-3

表 1-3

能源种类 单位 等价能耗 KJ/ 单位

CO2 排放 kg/ 单位

原煤 kg 20908 2.06

原油 kg 41816 3.07

天然气 m3 38931 2.18

柴油 kg 42652 3.16

燃料油 kg 40400 3.13

煤油 kg 43800 3.15

焦炉煤气 m3 16726 0.74

煤气 m3 5227 0.23

火电 kWh 12435 0.954

表 1-3 不同能源的等价能耗及 CO2 排放量

1.6 建筑拆除

大陆研究 根据王松庆的研究，多层砖混结构和钢混结构的拆除能耗都是 107.7 kWh ／ m2 ，相应 CO2 分别为 105 kg

／ m2 和 103 kg ／ m2 。废弃物处理能耗分别是 25.7 kWh ／ m2 和 24.7kWh

／ m2 ，相应 CO2 排放量分别为 21.6 kg ／ m2 和

20.9 kg ／ m2 。

2.1 建材生产、运输阶段能耗及 CO2 排放量

　 建材材料种类 面积（ m2 ） 重量（ kg ）

不可循环利用材料

混凝土 -- 　 3481750

水泥 -- 55000

乳胶漆 9160 3480

屋面卷材 980 490

石材 2580 51600

砌块 -- 　 425000

可循环利用材

料

钢材 -- 343500

木材 -- 　 5000

铝合金型材 370 10000

石膏制品 -- 123660

门窗玻璃 470 11750

玻璃幕墙 860 21500

注：根据项目的工程量清单计算

建材生产阶段

表 1-1

表 1-1

计算中 考虑了 % 的利用率

可循环使用的建材单位能耗为非回收利用建材的单位能耗与回收利用建材回收再制能耗差值

和碳排放

表 1-1 建材生产能耗及 CO2 排放

　 主要建材 单位 单位内能（ kJ/ 单位） 单位 CO2 （ kg/ 单位）1 大型钢材 * kg 26342 1.722

2 中小型材 * kg 21225 1.381

3 热轧钢筋 * kg 33906 2.208

4 冷轧钢丝 * kg 42071 2.757

5 铁 * kg 23579 1.01

6 铝 * kg 19300 1.02

7 水泥（ P.I52.5 ） kg 4464 0.894

8 水泥（ P.O.42.5 ） kg 3972 0.792

9 水泥（ P.S.32.5 ） kg 2987 0.629

10 混凝土 m3 2841104 551

11 普通混凝土砌块 m3 1339048 195

12 粉煤灰加气混凝土砌块 m3 1979498 291

13 粉煤灰硅酸盐砌块 m3 2448798 482

14 石灰 kg 4464 1.2

15 其他水泥制品 kg 3972 0.792

16 木材 kg 1734974 73.9

17 建筑玻璃 kg 33061 2.91

18 EPS kg 90353 17.07

19 涂料 kg 5837 0.89

20 实心粘土砖 千块 4893450 504

21 空心粘土砖 千块 4064564 418

22 实心灰砂砖 千块 3496635 459

23 建筑陶瓷 m2 205880 16.9

24 石材板 m2 205893 16.6

25 砂 kg 20.04 0.002

26 碎石 kg 23.8 0.002

27 铝合金窗 m2 175666 19.06

建材生产、运输阶段能耗和 CO2 排放不同建材比重增加总量表和单位面积表

表 1-2

表 1-2

建材运输阶段

表 1-2 建材运输能耗及 CO2 排放

编号 主要建材 单位 单位内能（ kJ/ 单位） 单位 CO2 （ kg/ 单位） 平均运距 (km/T)

1 大型钢材 kg 542.01 0.0402 61.17

2 中小型材 kg 542.01 0.0402 61.17

3 热轧钢筋 kg 542.01 0.0402 61.17

4 冷轧钢丝 kg 542.01 0.0402 61.17

5 铁 kg 643.85 0.0477 72.66

6 铝 kg 632.04 0.0468 71.32

7 水泥（ P.I52.5 ） kg 467.2 0.346 52.72

8 水泥（ P.O.42.5 ） kg 467.2 0.346 52.72

9 水泥（ P.S.32.5 ） kg 467.2 0.346 52.72

10 混凝土 m3 1374444.3 101.8298 14.18

11 普通混凝土砌块 m3 228.35 0.0169 14.18

12 粉煤灰加气混凝土砌块 m3 228.35 0.0169 14.18

13 粉煤灰硅酸盐砌块 m3 228.35 0.0169 25.78

14 石灰 kg 262.47 0.0194 29.62

15 其他水泥制品 kg 467.2 0.0346 52.72

16 木材 kg 653166.17 48.3918 34.03

17 建筑玻璃 kg 656.45 0.0486 74.08

18 EPS kg 228.35 0.0169 25.78

19 涂料 kg 446.21 0.0331 50.35

20 实心粘土砖 千块 524947.69 38.8923 25.78

21 空心粘土砖 千块 524947.69 38.8923 25.78

22 实心灰砂砖 千块 524947.69 38.8923 25.78

23 建筑陶瓷 m2 5905.66 0.4375 37.02

24 石材板 m2 26641.1 1.9738 25.78

25 砂 kg 406.83 0.0301 39.98

26 碎石 kg 498.7 0.0369 39.98

27 铝合金窗 m2 14304.82 1.0598 56.48

建材生产、运输阶段能耗和 CO2 排放不同建材比重

施工阶段能耗包括：•现场临时电、水•施工机械燃料消耗

2.1 施工阶段能耗及 CO2 排放量

名称 单位 用量单位内能（ kJ/ 单

位）总能耗（ K

J）CO2 排放总量

（ kg ）备注

（计算方法或依据）

挖基础土方 m2 2122.5 27260.0

57859731.6

4286.7

平整场地 m2 809.5 17030.0 13785614.

7 1021.3

土方回填 m3 659.9 3672000.

0 242298756

0.0 179514.2

回填土石屑 m3 733.4

2937600.0

2154553344.0

159626.5

泵送混凝土 kg

3481750

119.2414908112

.730739.7

其他 kg20491.

862452

873984373.6

64751.7包括材料二次搬运、起重机运行、临时设施搭建及拆除。注：数据摘自《基于生命周期理论的大型公共建筑能耗分析与评价 》

湖南大学 魏小清

表 2-2 施工过程中不同施工方法的能耗及 CO2 排放量

建筑物在施工阶段的部分能耗结果来源于后勤单位部门的资料，施工过程中共耗电102840kWh 耗水 2226t ，能耗结果的准确性经过定性评价可信。增加总能耗、碳排单位面积

分项年用电

量（ kWh ）

百分比 备注

照明、网络 149140 38.82

%

此回路包括照明、太阳能光伏、消防控制室（备）、网络机房（主）用电

插座、消防 68750 17.89

%

此回路插座、应急照明 、 消 防 控 制 室（ 主 ） 、网络机房（备）用电

地源热泵 166297 44.29%

此回路地源热泵，水源侧循环泵、冷热水循环泵、蒸汽式制冷机组用电电梯、中水泵、新风机、水箱间用电

总耗电量 384187 100%

2.3 建筑使用阶段能耗及 CO2 排放量表 2-3 2010 年电量分项计量

增加单位面积能耗统计周期

时间 单位（ kWh ）2011 年 1 月 7055

2010 年 2 月 13372

2010 年 3 月 10388

2010 年 4 月 15777

2010 年 5 月 13757

2010 年 6 月 11133

2010 年 7 月 13854

2010 年 8 月 15936

2010 年 9 月 8697

2010 年 10 月 13143

2010 年 11 月 11852

2010 年 12 月 14176

表 2-4 照明、网络逐月耗电量

建筑使用阶段耗电量

时间 kWh2010 年 1

月 37832010 年 2

月 21672010 年 3

月 68872010 年 4

月 68872010 年 5

月 68872010 年 6

月 52992010 年 7

月 60732010 年 8

月 69072010 年 9

月 41832010 年 10

月 66212010 年 11

月 65152010 年 12

月 8541

表 2-5 插座、消防逐月耗电量

建筑使用阶段耗电量

时间 kWh2010 年 1

月 282392010 年 2

月 200442010 年 3

月 176552010 年 4

月 20682010 年 5

月 30562010 年 6

月 183492010 年 7

月 254382010 年 8

月 158882010 年 9

月 122542010 年

10 月 27632010 年

11 月 133802010 年

12 月 13163

表 2-6 地源热泵、动力逐月耗电量

建筑使用阶段能耗及 CO2 排放量

2.4 建筑拆除阶段能耗及 CO2 排放量

跟据王松庆的研究，本建筑拆除阶段单位面积能耗能耗为

1646.6MJ/m2 ， CO2 排放量为 123.9kg/m2.

全生命周期单位面积能耗和 CO2 排放量

表（ 2-7 ） 天津建筑设计院科技档案楼 50 年寿命 LCA 总量

全寿命周期总能耗 CO2 排放量

　 能耗 MJ/m2 能耗比例 % CO2 kg/m2 CO2 比例 % 建筑面积 m2 备注

建材生产 3415.8 5.7% 367.9 7.91% 4585 建材用量

建材运输 501.9 0.8% 49 1.05% 4585 建材用量

建造施工 1671.1 2.8% 96 2.06% 4585 实测电量

使用阶段 52333.3 87.9% 4014.9 86.31% 4585 50 年寿命

拆除废弃 1646.4 2.8% 123.9 2.66% 4585跟据王松庆研究估

算

总计 59568.5 100.0% 4651.7 100.00% 4585 　

三

问题讨论

原因分析：此楼为天津建筑设计院机电设计办公楼，由于工作量比较大，工作人员的工作时间较其他办公建筑长，所以使用阶段的能耗比较大。（增加到比较）

建材回收再利用

建筑物在拆除后，废弃的建筑材料，如钢材、木材、铝材等都可以回收再利用。表（ 1-4 ）中是钢材和铝材的生产与回收在制的单位能耗

及 CO2 排放量比较。

建材 单位 生产能耗（ MJ/kg ） 回收在制能耗（ MJ/kg ）

钢材 kg29.0

11.6

铝材 kg180.0

10.8

注：本数据来自 《中国建筑环境影响的生命周期评价》顾道金，朱颍心，谷立静