【“低碳混凝土”大家談】楊思忠:裝配式建筑低碳發(fā)展必須樹立全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期理念
閱讀核心提示:低碳發(fā)展正在成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)最重要的主線。10月26日,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》(以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)方案》)。在《行動(dòng)方案》的“推動(dòng)建材行業(yè)碳達(dá)峰”章節(jié)中,明確指出要“加強(qiáng)新型膠凝材料、低碳混凝土、木竹建材等低碳建材產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用”。“低碳混凝土”的概念首次出現(xiàn)在了國(guó)務(wù)院頒發(fā)的重磅文件中。這意味著“低碳混凝土”將在國(guó)家“雙碳”推動(dòng)的歷史性進(jìn)程中,成為建材產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要引擎和推手,承載和寄托著全行業(yè)低碳發(fā)展的期待與希望。
近期,中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)組織業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者、企業(yè)家及有識(shí)之士圍繞“低碳混凝土”展開廣泛而深入的討論。這是一組系列性的暢談,相互學(xué)習(xí),相互啟發(fā),不求全求美。大家共同在探討中集思廣益,在交流中凝聚共識(shí)。當(dāng)每個(gè)人都奉獻(xiàn)出智慧的一磚一瓦時(shí),“低碳混凝土”的宏偉大廈必將拔地而起。
請(qǐng)傾聽行業(yè)大家對(duì)“低碳混凝土”的理解與思考。
楊思忠:裝配式建筑低碳發(fā)展必須樹立全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期理念
2019年全球建筑部門的二氧化碳排放總量約為100億噸,占全球能源相關(guān)碳排放總量的28%,若加上建材工業(yè)部分(如鋼鐵、水泥和玻璃等)的碳排放,這一比例將上升至38%。根據(jù)清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心《中國(guó)建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告2021》報(bào)告,我國(guó)建筑運(yùn)行碳排放總量和建材生產(chǎn)、運(yùn)輸和施工過(guò)程導(dǎo)致的二氧化碳排放量之和,比例幾乎相同,成為全社會(huì)二氧化碳排放占比最大的部門。因此,建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)“碳中和”的壓力巨大。
近年來(lái),裝配式建筑發(fā)展迅猛。2020年全國(guó)新開工裝配式建筑6.3億㎡,較2019年增長(zhǎng)50%,占新建建筑面積的比例約20.5%,其中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)4.3億㎡,占比68.3%。考慮到裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的外圍護(hù)、預(yù)制樓板、裝配式裝修大量采用水泥基預(yù)制部品,如果能夠從預(yù)制混凝土構(gòu)件和內(nèi)裝部品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝施工到運(yùn)營(yíng)維保,用建筑全生命周期視角進(jìn)行綜合碳排放考量,無(wú)疑將助力裝配式建筑發(fā)揮出更大的碳減排能力。基于裝配式建筑預(yù)制部品工廠化生產(chǎn)的特點(diǎn),提出值得大力推廣的碳減排有效路徑:
1 裝配式建筑設(shè)計(jì)方面
要建立全生命周期節(jié)材既是減少碳排放的理念,積極采用有利于低碳發(fā)展的新型主體結(jié)構(gòu)體系,積極推廣有利于提升建筑節(jié)能的預(yù)制部品。以縱肋疊合混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系為例,實(shí)現(xiàn)了對(duì)套筒灌漿剪力墻結(jié)構(gòu)體系和雙面疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系的迭代升級(jí),具有自動(dòng)化生產(chǎn)程度高、受力鋼筋連接質(zhì)量易管控、施工速度快、綜合成本低等特點(diǎn)。北京地區(qū)75%建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)情況下,采用“結(jié)構(gòu)保溫裝飾一體化外墻板(俗稱:三明治外墻板)”,可以做到保溫材料、外立面裝飾材料與建筑同壽命,提升建筑保溫隔熱性能和能源利用效率,降低建筑運(yùn)行能耗。與采用傳統(tǒng)外墻外保溫工藝比,50~70年全壽命周期內(nèi)可免除保溫材料更換1-2次。每500萬(wàn)㎡新建住宅可減少運(yùn)維階段巖棉材料垃圾接近40萬(wàn)噸。反打瓷板、瓷磚飾面可做到免維護(hù),長(zhǎng)效清水混凝土飾面也避免傳統(tǒng)涂料每5~10年一次刷新。全生命周期內(nèi)節(jié)材、免維護(hù)低碳效果明顯。
2 預(yù)制混凝土構(gòu)件生產(chǎn)方面
要積極推廣自動(dòng)化、信息化、智能化新技術(shù),打造智慧工廠,通過(guò)節(jié)材、節(jié)能、節(jié)省人工減少碳排放。北京燕通公司研發(fā)的“長(zhǎng)線臺(tái)式箍筋焊接機(jī)器人”,可提高3倍生產(chǎn)效率,節(jié)省人工75%,節(jié)約鋼筋15.5%,節(jié)能率48%;鋼筋焊接網(wǎng)片機(jī)器人,設(shè)備總功率為同類設(shè)備1/2~2/3,節(jié)能率33%;大型墻板立模生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)節(jié)能45%以上;PCIS系統(tǒng)每個(gè)工廠節(jié)約管理人員10人以上。目前,京津冀預(yù)制構(gòu)件工廠單位產(chǎn)品能耗限額為55kgce/m3,養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)單位產(chǎn)品能耗限額達(dá)45kgce/m3,離單位產(chǎn)品能耗先進(jìn)值為30kgce/m3和25kgce/m3還有很大的節(jié)能空間。
3 新型預(yù)制部品研發(fā)方面
一是要積極推廣可再生能源建筑應(yīng)用,提高建筑“產(chǎn)能”能力,發(fā)展綠色能源供暖技術(shù)。比如:光伏建筑一體化屋面產(chǎn)品、帶裝飾的光伏墻板產(chǎn)品。二是要積極研發(fā)適合干作業(yè)的水泥基裝配式裝修部品。在推動(dòng)各種裝飾類硅鈣板在面層應(yīng)用的基礎(chǔ)上,研發(fā)水泥基起支撐作用的基礎(chǔ)部品,助力裝配式裝修碳排放降低。以北京密云區(qū)長(zhǎng)安新村和南菜園新村回遷房項(xiàng)目的裝配式地面系統(tǒng)為例,采用裝配式裝修基礎(chǔ)地面部品,比傳統(tǒng)裝修地面做法減少了73%的碳排放量,節(jié)能減排效果非常顯著。針對(duì)建筑外立面采用硅酸鈣板或水泥纖維板的一體化板缺陷,攻關(guān)研發(fā)適合高耐久性水泥纖維板飾面產(chǎn)品。
楊思忠:北京市住宅產(chǎn)業(yè)化集團(tuán)股份有限公司技術(shù)總監(jiān)。
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