CN115907322A - 基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法及系统 - Google Patents

基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法及系统 Download PDF

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CN115907322A
CN115907322A CN202210729061.6A CN202210729061A CN115907322A CN 115907322 A CN115907322 A CN 115907322A CN 202210729061 A CN202210729061 A CN 202210729061A CN 115907322 A CN115907322 A CN 115907322A
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罗晓予
任梦玉
葛坚
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Zhejiang University ZJU
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Abstract

本发明涉及碳排放技术领域，提供一种基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法，该方法通过确定住区改造过程中物化阶段、使用阶段和拆除阶段各类消耗和碳排放因子，碳排放因子综合涵盖景观绿化、建筑单体、水资源、固体废弃物和基础配套等方面，最终核算住区改造的碳排放总量。基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法和系统既可以掌握既有住区运营阶段的碳排放源，又能量化既有住区改造在物化阶段、使用阶段和拆除阶段的碳排放情况和各项改造措施的碳排放影响，能够为住区改造策略的制定和技术措施的选择提供量化依据和评判标准，指导住区改造实现更好的环境效益。

Description

基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法及系统
技术领域
本发明涉及碳排放技术领域，特别涉及一种基于全生命周期的住区改造 前后碳排放影响核算方法及系统。
背景技术
住区改造是针对既有老旧小区进行改造更新升级，由于建设年代早，城 市老旧小区存在居住建筑年久失修、配套基础设施不完善、社区公共活动空 间不足等诸多问题，老旧小区改造不仅量大面广，更具有较大的节能减排潜 力。
CN114580851A公开了一种基于全生命周期碳排放计算的既有建筑改造 数字化设计方法，包括以下步骤：一、构建既有建筑改造前BIM模型：将建 筑工程图纸导入BIM软件进行自动化翻模，建立改造前的第一BIM模型；根 据建筑几何特征布置传感器，获取既有建筑的实测点云数据集；交互第一BIM 模型和实测点云数据集，以点云数据为基准调整第一BIM模型使其和点云数 据匹配，建立改造前的第二BIM模型；将建筑能耗分析相关数据输入第二 BIM模型；对第二BIM模型进行标准化处理，建立第三BIM模型；所述第 三BIM模型包含建筑的空间数据、坐标数据、构件数据、能耗数据、建筑运 行特征数据；二、计算既有建筑改造前全生命周期碳排放指标；三、计算既 有建筑改造后全生命周期碳排放指标：根据当前改造方案确定原建筑需拆除 部分和新建部分，分别建立建筑拆除完成的第四BIM模型和改造后的第五 BIM模型；所述第四BIM模型包含既有建筑完成拆除后的建筑的空间数据、 坐标数据、构件数据，所述第五BIM模型包含既有建筑完成改造后的建筑的 空间数据、坐标数据、构件数据；将第三BIM模型和第四BIM模型进行交 互，对比拆除前后的BIM模型，生成拆除建材清单，并根据建材清单和施工 定额计算生成拆除作业的机械台班消耗工程量；将第五BIM模型和第四BIM 模型进行交互，对比改造后和拆除后的BIM模型，生成新建建材清单，并根 据建材清单和施工定额计算生成改造作业机械台班消耗工程量；嵌入建材碳 排放因子库、施工机械用能碳排放因子库及其各自对应的计算规则，计算拆 除建材回收利用的碳减排量Ccyc、建材生产碳排放量Cprod、拆除作业施工 碳排放量Cdemo、改造作业施工碳排放量Ccons；将建筑能耗分析相关数据 输入第五BIM模型，并进行标准化封装建立第六BIM模型；所述第六BIM 模型包含既有建筑完成改造后的建筑的空间数据、坐标数据、构件数据、能 耗数据、建筑运行特征数据、标准化数据；对第六BIM模型进行能耗分析， 并解析用能结构；嵌入能源碳排放因子库、国家电网提供的不同区域电力碳 排放参数及其各自对应的计算规则，计算各分项碳排放量，包括照明、制冷、 采暖、电梯、生活热水、新能源利用，并最终汇总计算建筑运行阶段碳排放 量Coper；汇总建筑拆除、改造及运行阶段的碳排放量，得到既有建筑改造后 全生命周期碳排放指标C＝Ccyc+Cprod+Cdemo+Ccons+Coper；四、优化：分 析碳排放指标是否达标，若未达标则返回步骤三优化改造方案，重新构建第 四、五、六BIM模型，进行优化，直到根据改造方案计算的碳排放指标达标， 最终确定既有建筑改造方案。
在现有技术中，碳排放核算以建筑单体节能能耗改造措施带来的运营阶 段减碳量作为衡量标准，不仅难以衡量整个老旧住区改造前后的碳排放影响， 并且忽略了在改造过程中拆除过程、运输、仓储、景观绿化等其它相关因素 的影响。
发明内容
通过长期的研究实践，面对老旧住区改造前后的碳排放影响，从改造过 程中对碳排放进行全生命周期的衡量，从而不仅能够反映老旧住区改造前后 碳排放的影响，更能反映在改造过程中的碳排放量的核算。
有鉴于此，本发明旨在提出一种基于全生命周期的住区改造前后碳排放 影响核算方法，该基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法包括，
步骤S1，确定物化阶段的碳排放因子，并根据碳排放因子用于统计物化 阶段的碳排放影响ERma，其中，物化阶段的碳排放影响至少包括改造所需的 物料生产阶段耗能和材料加工中碳排放Em、物料运输过程中运输工具动力消 耗的碳排放Et；改造施工中各类机械设备运行的能耗产生的碳排放Ec；
ERma＝Em+Et+Ec；
步骤S2，确定使用阶段的碳排放清单，对住区在改造前的使用阶段碳排 放进行评估，根据碳排放清单，搜集对使用阶段碳排放有影响的改造活动水 平数据，并对其环境影响进行评估获得使用阶段碳排放影响ERop；
步骤S3，统计拆除阶段的不同拆除措施下的碳排放ERde，
ERde＝Ecw+Etw+Er；
其中，Ecw为拆除施工的碳排放，Etw为废物运输的碳排放，Er为回收处 理的碳排放；
步骤S4，统计住区改造过程中物化阶段、使用阶段、拆除阶段碳排放影 响分别为ERma、ERop、ERde；核算住区改造的碳排放总量ER为，
ER＝ERma+ERop+ERde
其中，碳排放ERma、ERop、ERde折算为CO2的重量值。
优选地，在步骤S1中，物料开采及生产过程的能耗和碳源转化确定材料 的碳排放因子，物料生产阶段耗能和材料加工中碳排放Em为，
Figure BDA0003712141390000031
其中，材料的碳排放因子CFi，改造过程中材料消耗量Mi，i为改造过程 中涉及的材料类型，n为改造过程中涉及总的材料类型数目。
优选地，在步骤S1中，根据运输方式确定物料运输产生的碳排放，物料 运输过程中运输工具动力消耗的碳排放Et为，
Figure BDA0003712141390000041
其中，i为改造过程中物料种类，A为改造过程中物料种类总数目，对第 i种物料采用某种运输方式的碳排放因子CTi，Li为第i种物料运输过程中路 程距离。
优选地，在步骤S1中，改造施工中各类机械设备运行的能耗产生的碳排 放Ec为，
Figure BDA0003712141390000042
其中，i为机械种类，Ni为第i类机械台班数量，第i类机械的碳排放因 子CJi。
优选地，步骤S2包括，使用阶段碳排放影响ERop为，
Figure BDA0003712141390000043
ΔOi为住区使用阶段第i活动类型碳排放改变量，C为活动类型总数目， 排放因子CUi。
优选地，步骤S3包括，拆除施工的碳排放Ecw为
Figure BDA0003712141390000044
其中，Pi为采用第i种施工工艺进行施工的工程量；CPi为第i种施工工 艺的碳排放因子，D为改造过程中涉及施工工艺类型总数目；
废物运输的碳排放Etw为，
Figure BDA0003712141390000051
其中，mi为第i种废弃物料的质量；E为改造过程中废弃物料种类总数 目，第i种废弃物料采用某种运输方式的碳排放因子CTi，LWi为第i种废弃 物料运输过程中路程距离；
回收处理的碳排放Er为，
Figure BDA0003712141390000052
其中，MRi为第i类建材的拆除量，αi为第i类建材的回收系数，CRi为 第i类建材再生产过程的碳排放因子；CFi为第i类建材生产的碳排放因子， CLi为第i类建材填埋处理的碳排放因子。
优选地，住区改造前后碳排放影响降低的幅度为R，
Figure BDA0003712141390000053
Eformer为改造前住区的年碳排放量，N为住区剩余使用年限。
本发明还公开了一种用于实施上述的基于全生命周期的住区改造前后碳 排放影响核算方法的系统，所述系统包括，
物化阶段碳排放核算单元，用于确定物化阶段的碳排放因子，并根据碳 排放因子用于统计物化阶段的碳排放影响ERma，其中，物化阶段的碳排放影 响至少包括改造所需的物料生产阶段耗能和材料加工中碳排放Em、物料运输 过程中运输工具动力消耗的碳排放Et；改造施工中各类机械设备运行的能耗 产生的碳排放Ec；
ERma＝Em+Et+Ec；
使用阶段碳排放核算单元，用于确定使用阶段的碳排放清单，对住区在 改造前的使用阶段碳排放进行评估，根据碳排放清单，搜集对使用阶段碳排 放有影响的改造活动水平数据，并对其环境影响进行评估获得使用阶段碳排 放影响ERop；
拆除阶段碳排放核算单元，用于统计拆除阶段的不同拆除措施下的碳排 放ERde，
ERde＝Ecw+Etw+Er；
其中，Ecw为拆除施工的碳排放，Etw为废物运输的碳排放，Er为回收处 理的碳排放；
总核算单元，用于统计住区改造过程中物化阶段、使用阶段、拆除阶段 碳排放影响分别为ERma、ERop、ERde；核算住区改造的碳排放总量ER为，
ER＝ERma+ERop+ERde
其中，碳排放ERma、ERop、ERde折算为CO2的重量值。
优选地，所述拆除阶段碳排放核算单元，包括拆除施工碳排放计算模块、 废物运输碳排放计算模块、回收处理碳排放计算模块，所述拆除施工碳排放 计算模块用于拆除施工的碳排放Ecw计算，Ecw为，
Figure BDA0003712141390000061
其中，Pi为采用第i种施工工艺进行施工的工程量；CPi为第i种施工工 艺的碳排放因子，D为改造过程中涉及施工工艺类型总数目；
所述废物运输碳排放计算模块，用于废物运输的碳排放Etw计算，Etw为，
Figure BDA0003712141390000062
其中，mi为第i种废弃物料的质量；E为改造过程中废弃物料种类总数 目，对第i种废弃物料采用某种运输方式的碳排放因子CTi，LWi为第i种废 弃物料运输过程中路程距离；
所述回收处理碳排放计算模块，用于回收处理的碳排放Er计算，Er为，
Figure BDA0003712141390000071
其中，MRi为第i类建材的拆除量，αi为第i类建材的回收系数，CRi为 第i类＝建材再生产过程的碳排放因子；CFi为第i类建材生产的碳排放因子， CLi为第i类建材填埋处理的碳排放因子。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包 括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上 述的方法。
相对于现有技术，本发明提供的基于全生命周期的住区改造前后碳排放 影响核算方法，该基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法，通 过确定住区改造过程中物化阶段、使用阶段和拆除阶段各类消耗和碳排放因 子，碳排放因子综合涵盖景观绿化、建筑单体、水资源、固体废弃物和基础 配套等方面，最终核算住区改造的碳排放总量，本发明还公开了一种用于执 行上述方法的系统，该方法和系统既可以掌握既有住区运营阶段的碳排放源， 又能量化既有住区改造的碳排放情况和各项改造措施的碳排放影响，能够为 住区改造策略的制定和技术措施的选择提供量化依据和评判标准，指导住区 改造实现更好的环境效益。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的 示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明的基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法一 种实施方式的流程图；
图2为本发明的用于执行基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核 算方法的系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实 施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第 一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描 述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换， 以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任 何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过 程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是 可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步 骤或单元。
为了解决现有技术中碳排放核算以建筑单体节能能耗改造措施带来的运 营阶段减碳量作为衡量标准，不仅难以衡量整个老旧住区改造前后的碳排放 影响，并且忽略了在改造过程中拆除过程、运输、仓储、景观绿化等其它相 关因素的影响等一系列问题。本发明提供一种基于全生命周期的住区改造前 后碳排放影响核算方法，如图1所示，基于全生命周期的住区改造前后碳排 放影响核算方法包括，
步骤S1，确定物化阶段的碳排放因子，并根据碳排放因子用于统计物化 阶段的碳排放影响ERma，其中，物化阶段的碳排放影响至少包括改造所需的 物料生产阶段耗能和材料加工中碳排放Em、物料运输过程中运输工具动力消 耗的碳排放Et；改造施工中各类机械设备运行的能耗产生的碳排放Ec；
ERma＝Em+Et+Ec；
步骤S2，确定使用阶段的碳排放清单，对住区在改造前的使用阶段碳排 放进行评估，根据碳排放清单，搜集对使用阶段碳排放有影响的改造活动水 平数据，并对其环境影响进行评估获得使用阶段碳排放影响ERop；
步骤S3，统计拆除阶段的不同拆除措施下的碳排放ERde，
ERde＝Ecw+Etw+Er；
其中，Ecw为拆除施工的碳排放，Etw为废物运输的碳排放，Er为回收处 理的碳排放；
步骤S4，统计住区改造过程中物化阶段、使用阶段、拆除阶段碳排放影 响分别为ERma、ERop、ERde；核算住区改造的碳排放总量ER为，
ER＝ERma+ERop+ERde
其中，碳排放ERma、ERop、ERde折算为CO2的重量值。
本发明提供的基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法，该 基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法通过确定住区改造过程 中物化阶段、使用阶段和拆除阶段各类消耗和碳排放因子，碳排放因子综合 涵盖景观绿化、建筑单体、水资源、固体废弃物和基础配套等方面，最终核 算住区改造的碳排放总量，该方法既可以掌握既有住区运营阶段的碳排放源， 又能量化既有住区改造的碳排放情况和各项改造措施的碳排放影响，能够为 住区改造策略的制定和技术措施的选择提供量化依据和评判标准，指导住区 改造实现更好的环境效益。
为了更好地核算物化阶段中不同材料碳排放数值，由于不同材料生产和 加工过程中的碳排放量不同，在本发明优选的情况下，在步骤S1中，物料开 采及生产过程的能耗和碳源转化确定材料的碳排放因子，物料生产阶段耗能 和材料加工中碳排放Em为，
Figure BDA0003712141390000101
其中，材料的碳排放因子CFi，改造过程中材料消耗量Mi，i为改造过程 中涉及的材料类型，n为改造过程中涉及总的材料类型数目。
建材生产阶段的碳排放来源于开采及生产过程的能耗和碳源转化两部分， 在选择碳排放因子时应包含这两个部分。为了更好地计算不同材料生产和加 工过程的碳排放量，在本发明更为优选的情况下，例如，在涉及物品的生产 阶段，由于碳排放因子往往针对的是各种材料而非物品，所以涉及的物料如 灯具、太阳能热水系统、光伏发电系统、电梯，需要对其主要构件的材料类 型和质量进行分解后再进行碳排放因子的计算，如表1所示。
由于在改造过程中，不同的改造措施使用的物料种类及数量可通过改造 的预算清单获取，且物料运输距离和方式不同导致碳排放也不同，如表1所 示，在本发明优选的情况下，在步骤S1中，根据运输方式确定物料运输产生 的碳排放，物料运输过程中运输工具动力消耗的碳排放Et为，
Figure BDA0003712141390000102
其中，i为改造过程中物料种类，A为改造过程中物料种类总数目，第i 种物料采用某种运输方式的碳排放因子CTi，Li为第i种物料运输过程中路程 距离。
为了更好地综合考虑改造过程中使用的机械种类和台班数的碳排放量， 在本发明优选的情况下，在步骤S1中，改造施工中各类机械设备运行的能耗 产生的碳排放Ec为，
Figure BDA0003712141390000103
其中，i为机械种类，Ni为第i类机械台班数量，第i类机械的碳排放因 子CJi。考虑第i类机械的碳排放因子如表1所示。
表1物化阶段的碳排放因子
Figure BDA0003712141390000111
由于某些改造措施将对碳排放表现出积极的影响，同时也存在一些提升 生活品质的增碳措施。为了衡量改造措施在使用阶段产生的碳排放影响，首 先需要确定使用阶段的碳排放清单，并对小区在改造前的使用阶段碳排放进 行评估。随后根据清单，收集对使用阶段碳排放有影响的改造活动水平数据， 并对其环境影响进行评估，为了能量化既有住区改造的碳排放情况和各项改 造措施的碳排放影响，在本发明优选的情况下，步骤S2包括，使用阶段碳排 放影响ERop为，
Figure BDA0003712141390000112
ΔOi为住区使用阶段第i活动类型碳排放改变量，C为活动类型总数目， 排放因子CUi。
使用阶段的碳源/汇来源于各类绿化的碳汇、建筑单体的能耗，例如电、 暖、气、水资源的动力消化和碳源转化，固废物处理的动力消耗和碳源转化 以及基础配套设施的能耗。住区使用阶段的核算内容至少包括各类绿地面积、 住宅户内消耗、住宅公区能耗、公共建筑能耗、建筑用水量、绿化用水量、 污水处理量、绿色水处理量、固废处理量、垃圾回收比例、市政设施能耗、 配套设施能耗，排放因子如表2所示。
表2使用阶段所涉及的碳排放因子
Figure BDA0003712141390000121
a：热力排放因子在不同城市有不同的值；
b：电力排放因子在不同地区有不同的值。
拆除阶段的碳排放来源为拆除现场各种机械的能耗导致的碳排放、废弃 物的运输和处理产生的碳排放。对于大部分不回收的建材，拆除后将被运往 垃圾处理场露天堆放或填埋；而可回收的建材则需要进行再加工。本发明优 选的采用改造附加的拆除碳排放，即由于改造新增的拆除施工、废物运输处 理或回收再处理导致的碳排放。为了更好地能量化既有住区改造的碳排放情 况和各项改造措施的碳排放影响，在本发明优选的情况下，步骤S3包括，拆 除施工的碳排放Ecw为，
Figure BDA0003712141390000122
其中，Pi为采用第i种施工工艺进行施工的工程量；CPi为第i种施工工 艺的碳排放因子，如表3所示，D为改造过程中涉及施工工艺类型总数目；
表3拆除阶段施工工艺CPi碳排放因子
Figure BDA0003712141390000131
废物运输的碳排放Etw为，
Figure BDA0003712141390000132
其中，mi为第i种废弃物料的质量；E为改造过程中废弃物料种类总数 目，第i种废弃物料采用某种运输方式的碳排放因子CTi，LWi为第i种废弃 物料运输过程中路程距离；
回收处理的碳排放Er为，
Figure BDA0003712141390000133
其中，MRi为第i类建材的拆除量，αi为第i类建材的回收系数，CRi为 第i类建材再生产过程的碳排放因子；CFi为第i类建材生产的碳排放因子， CLi为第i类建材填埋处理的碳排放因子，如表4所示。
表4建筑垃圾回收率及处理的碳排放因子
Figure BDA0003712141390000134
Figure BDA0003712141390000141
改造的整体减碳效率可以直接反映出经过了住区改造的实施后，住区的 碳排放降低的幅度，在本发明优选的情况下，住区改造前后碳排放影响降低 的幅度为R。
Figure BDA0003712141390000142
Eformer为改造前住区的年碳排放量，N为住区剩余使用年限。其中，碳 排放强度，即改造对单位小区建筑面积碳排放的影响。
改造前住区的年碳排放量Eformer核算为，
Figure BDA0003712141390000143
Qi为各项活动的统计的平均数据；C为活动类型总数目，排放因子CUi， 如表2所示，包括商品能源、景观绿化、水资源和废弃物处理。
住区的规模不一，将导致碳排放量差别很大，采用横向可比较的评价来 提高不同住区核结果的可比性。单位建筑面积的碳排放影响量能够作为碳排 放强度评价指标，用于比较不同用地规模的住区碳排放，
Figure BDA0003712141390000144
A0为小区建筑面积(m2)。
为了直观评估各项改造措施的环境有效性，使用碳回收时间作为减碳措 施的评价指标。改造的拆除和物化阶段的碳排放Embodied Carbon，碳回收时 间CPBT是改造的内含碳M0和改造后使用阶段的年碳排放减少量Mi的比值。
CPBT＝M0/Mi
其中，M0为各项措施的物化阶段和拆除阶段的碳排放量，单位为kg CO2；Mi为各项措施实施后每年使用阶段的碳排放减少量，单位为kg CO2/年。
为了更好地执行上述方法，本发明还公开了一种用于实施上述的基于全 生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法的系统，所述系统包括，
物化阶段碳排放核算单元，用于确定物化阶段的碳排放因子，并根据碳 排放因子用于统计物化阶段的碳排放影响ERma，其中，物化阶段的碳排放 影响至少包括改造所需的物料生产阶段耗能和材料加工中碳排放Em、物料 运输过程中运输工具动力消耗的碳排放Et；改造施工中各类机械设备运行的 能耗产生的碳排放Ec；
ERma＝Em+Et+Ec；
使用阶段碳排放核算单元，用于确定使用阶段的碳排放清单，对住区在 改造前的使用阶段碳排放进行评估，根据碳排放清单，搜集对使用阶段碳排 放有影响的改造活动水平数据，并对其环境影响进行评估获得使用阶段碳排 放影响ERop；
拆除阶段碳排放核算单元，用于统计拆除阶段的不同拆除措施下的碳排 放ERde，
ERde＝Ecw+Etw+Er；
其中，Ecw为拆除施工的碳排放，Etw为废物运输的碳排放，Er为回收处 理的碳排放；
总核算单元，用于统计住区改造过程中物化阶段、使用阶段、拆除阶段 碳排放影响分别为ERma、ERop、ERde；核算住区改造的碳排放总量ER为，
ER＝ERma+ERop+ERde
其中，碳排放ERma、ERop、ERde折算为CO2的重量值。
该基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法的系统，通过确 定住区改造过程中物化阶段、使用阶段和拆除阶段各类消耗和碳排放因子， 碳排放因子综合涵盖景观绿化、建筑单体、水资源、固体废弃物和基础配套 等方面，最终核算住区改造的碳排放总量，本发明公开的一种用于执行上述 方法的系统，该系统既可以掌握既有住区运营阶段的碳排放源，又能量化既 有住区改造的碳排放情况和各项改造措施的碳排放影响，能够为住区改造策 略的制定和技术措施的选择提供量化依据和评判标准，指导住区改造实现更好的环境效益。
为了更好地能量化既有住区改造的碳排放情况和各项改造措施的碳排 放影响，在本发明优选情况下，所述拆除阶段碳排放核算单元，包括拆除施 工碳排放计算模块、废物运输碳排放计算模块、回收处理碳排放计算模块， 所述拆除施工碳排放计算模块用于拆除施工的碳排放Ecw计算，Ecw为，
Figure BDA0003712141390000161
其中，Pi为采用第i种施工工艺进行施工的工程量；CPi为第i种施工工 艺的碳排放因子，D为改造过程中涉及施工工艺类型总数目；
所述废物运输碳排放计算模块，用于废物运输的碳排放Etw计算，Etw为，
Figure BDA0003712141390000162
其中，mi为第i种废弃物料的质量；E为改造过程中废弃物料种类总数 目，对第i种废弃物料采用某种运输方式的碳排放因子CTi，LWi为第i种废 弃物料运输过程中路程距离；
所述回收处理碳排放计算模块，用于回收处理的碳排放Er计算，Er为，
Figure BDA0003712141390000163
其中，MRi为第i类建材的拆除量，αi为第i类建材的回收系数，CRi为第i类＝建材再生产过程的碳排放因子；CFi为第i类建材生产的碳排放因 子，CLi为第i类建材填埋处理的碳排放因子。
本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序， 其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述方法。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表 述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描 述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同 时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属 于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有 详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过 其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所 述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方 式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征 可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合 或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以 是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作 为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方， 或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或 者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中， 也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单 元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单 元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销 售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解， 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方 案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在 一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、 移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部 或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁 碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本 领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。

Claims (10)

1.一种基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法，其特征在于，所述基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法包括，
步骤S1，确定物化阶段的碳排放因子，并根据碳排放因子用于统计物化阶段的碳排放影响ERma，其中，物化阶段的碳排放影响至少包括改造所需的物料生产阶段耗能和材料加工中碳排放Em、物料运输过程中运输工具动力消耗的碳排放Et；改造施工中各类机械设备运行的能耗产生的碳排放Ec；
ERma＝Em+Et+Ec；
步骤S2，确定使用阶段的碳排放清单，对住区在改造前的使用阶段碳排放进行评估，根据碳排放清单，搜集对使用阶段碳排放有影响的改造活动水平数据，并对其环境影响进行评估获得使用阶段碳排放影响ERop；
步骤S3，统计拆除阶段的不同拆除措施下的碳排放ERde，
ERde＝Ecw+Etw+Er；
其中，Ecw为拆除施工的碳排放，Etw为废物运输的碳排放，Er为回收处理的碳排放；
步骤S4，统计住区改造过程中物化阶段、使用阶段、拆除阶段碳排放影响分别为ERma、ERop、ERde；核算住区改造的碳排放总量ER为，
ER＝ERma+ERop+ERde
其中，碳排放ERma、ERop、ERde折算为CO2的重量值。
2.根据权利要求1所述的基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法，其特征在于，在步骤S1中，物料开采及生产过程的能耗和碳源转化确定材料的碳排放因子，物料生产阶段耗能和材料加工中碳排放Em为，
Figure FDA0003712141380000011
其中，材料的碳排放因子CFi，改造过程中材料消耗量Mi，i为改造过程中涉及的材料类型，n为改造过程中涉及总的材料类型数目。
3.根据权利要求1所述的基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法，其特征在于，在步骤S1中，根据运输方式确定物料运输产生的碳排放，物料运输过程中运输工具动力消耗的碳排放Et为，
Figure FDA0003712141380000021
其中，i为改造过程中物料种类，A为改造过程中物料种类总数目，对第i种物料采用某种运输方式的碳排放因子CTi，Li为第i种物料运输过程中路程距离。
4.根据权利要求1所述的基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法，其特征在于，在步骤S1中，改造施工中各类机械设备运行的能耗产生的碳排放Ec为，
Figure FDA0003712141380000022
其中，i为机械种类，Ni为第i类机械台班数量，第i类机械的碳排放因子CJi。
5.根据权利要求1所述的基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法，其特征在于，步骤S2包括，使用阶段碳排放影响ERop为，
Figure FDA0003712141380000023
ΔOi为住区使用阶段第i活动类型碳排放改变量，C为活动类型总数目，排放因子CUi。
6.根据权利要求1所述的基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法，其特征在于，步骤S3包括，拆除施工的碳排放Ecw为
Figure FDA0003712141380000031
其中，Pi为采用第i种施工工艺进行施工的工程量；CPi为第i种施工工艺的碳排放因子，D为改造过程中涉及施工工艺类型总数目；
废物运输的碳排放Etw为，
Figure FDA0003712141380000032
其中，mi为第i种废弃物料的质量；E为改造过程中废弃物料种类总数目，第i种废弃物料采用某种运输方式的碳排放因子CTi，LWi为第i种废弃物料运输过程中路程距离；
回收处理的碳排放Er为，
Figure FDA0003712141380000033
其中，MRi为第i类建材的拆除量，αi为第i类建材的回收系数，CRi为第i类建材再生产过程的碳排放因子；CFi为第i类建材生产的碳排放因子，CLi为第i类建材填埋处理的碳排放因子。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法，其特征在于，住区改造前后碳排放影响降低的幅度为R，
Figure FDA0003712141380000034
Eformer为改造前住区的年碳排放量，N为住区剩余使用年限。
8.一种用于实施权利要求1-7任意一项所述的基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法的系统，其特征在于，所述系统包括，
物化阶段碳排放核算单元，用于确定物化阶段的碳排放因子，并根据碳排放因子用于统计物化阶段的碳排放影响ERma，其中，物化阶段的碳排放影响至少包括改造所需的物料生产阶段耗能和材料加工中碳排放Em、物料运输过程中运输工具动力消耗的碳排放Et；改造施工中各类机械设备运行的能耗产生的碳排放Ec；
ERma＝Em+Et+Ec；
使用阶段碳排放核算单元，用于确定使用阶段的碳排放清单，对住区在改造前的使用阶段碳排放进行评估，根据碳排放清单，搜集对使用阶段碳排放有影响的改造活动水平数据，并对其环境影响进行评估获得使用阶段碳排放影响ERop；
拆除阶段碳排放核算单元，用于统计拆除阶段的不同拆除措施下的碳排放ERde，
ERde＝Ecw+Etw+Er；
其中，Ecw为拆除施工的碳排放，Etw为废物运输的碳排放，Er为回收处理的碳排放；
总核算单元，用于统计住区改造过程中物化阶段、使用阶段、拆除阶段碳排放影响分别为ERma、ERop、ERde；核算住区改造的碳排放总量ER为，ER＝ERma+ERop+ERde
其中，碳排放ERma、ERop、ERde折算为CO2的重量值。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述拆除阶段碳排放核算单元，包括拆除施工碳排放计算模块、废物运输碳排放计算模块、回收处理碳排放计算模块，所述拆除施工碳排放计算模块用于拆除施工的碳排放Ecw计算，Ecw为，
Figure FDA0003712141380000051
其中，Pi为采用第i种施工工艺进行施工的工程量；CPi为第i种施工工艺的碳排放因子，D为改造过程中涉及施工工艺类型总数目；
所述废物运输碳排放计算模块，用于废物运输的碳排放Etw计算，Etw为，
Figure FDA0003712141380000052
其中，mi为第i种废弃物料的质量；E为改造过程中废弃物料种类总数目，对第i种废弃物料采用某种运输方式的碳排放因子CTi，LWi为第i种废弃物料运输过程中路程距离；
所述回收处理碳排放计算模块，用于回收处理的碳排放Er计算，Er为，
Figure FDA0003712141380000053
其中，MRi为第i类建材的拆除量，αi为第i类建材的回收系数，CRi为第i类＝建材再生产过程的碳排放因子；CFi为第i类建材生产的碳排放因子，CLi为第i类建材填埋处理的碳排放因子。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1-7中任意一项所述的基于全生命周期的住区改造前后碳排放影响核算方法。
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