工业化预制装配建筑碳排放核算：数据来源与计算步骤

工业化预制装配建筑碳排放核算的数据来源是基于“基础数据库”和“基于BIM的工业化建筑数据信息库”，如图3-19所示。而碳排放核算方法是结合工业化预制装配模式特点，从横、纵两方面入手，横向是层级化的研究对象：围绕“材料—构件—组件—模块”展开；纵向分阶段考虑，包括建材开采和生产阶段、工厂化生产阶段、物流阶段、装配阶段、建筑使用和维护更新阶段、拆卸和回收阶段等六个阶段，构建建筑碳排放计算矩阵图表，如图3-20，表3-3所示，从二维角度对碳排放进行分析。在最终进行碳排放计算比较时不只是全生命周期总量的比较，因为每个阶段的特点不同，对整体的影响也不一样，对各阶段都要进行分析。

图3-19　工业化预制装配建筑碳排放核算的数据来源

资料来源：作者自绘。

图3-20　工业化预制装配建筑碳排放计算矩阵图

资料来源：作者自绘。

表3-3　工业化预制装配建筑碳排放计算矩阵表

资料来源：作者自绘。

工业化预制装配建筑全生命周期碳排放计算公式（3-1）：

P＝P1＋P2＋P3＋P4＋P5＋P6　（3-1）

式中：

P——工业化建筑全生命周期的总碳排放量，t；

P1——建材开采和生产阶段的碳排放量，t；

P2——工厂化生产阶段的碳排放量，t；

P3——物流阶段的碳排放量，t；

P4——装配阶段的碳排放量，t；

P5——建筑使用和维护更新阶段的碳排放量，t；

P6——拆卸和回收阶段的碳排放量，t。

1.建材开采和生产阶段

建材开采和生产阶段碳排放的计算对象是“材料”，与传统建造方式下该阶段的计算方法相类似，其基本原理是以

碳排放量＝活动数据×碳排放因子

为基础，见公式（3-2）所示。

P1的计算公式（3-2）：

P1＝∑c（Vc×Qc）　（3-2）

式中：

Vc——第c种建材的碳排放因子，t/t、t/m2、t/m3；

Qc——第c种建材用量，t、m2、m3。

计算步骤：结构关系如图3-21所示。

①通过Autodesk Revit软件生成关于工业化建筑的数据信息，信息内容集合了构件材料的名称、构件的几何属性（规格、尺寸）、构件的空间关系（构件部位的层级关系）等；再由参数库（材料供应商）提供相应的构件材料参数，包括材料来源、厂家信息、材料生产方式等，两部分共同构成P1阶段建材属性的BIM明细表清单1，如表3-4所示。

图3-21　建材开采生产阶段——碳排放计算步骤结构关系图

资料来源：作者自绘。

表3-4　建材开采和生产阶段——BIM明细表清单1（以“铝合金型材”为例说明）

注：构件参数由Autodesk Revit软件提供的信息，材料参数由参数库（材料供应商）提供。
资料来源：作者自绘。

②将BIM明细表清单1代入基础数据库，查询得出第c种建材的碳排放系数Vc。

③通过Autodesk Revit软件得到第c种建材用量Qc，由此生成关于建材数量的BIM数量清单2。

④得到Vc、Qc，通过公式（3-2）计算出P1。

2.工厂化生产阶段

“像造汽车一样造房子”这个比喻让人想起工厂、车间、流水线，这对现今中国仍然是在工地现场用砖瓦垒起来的建筑来说是一场革命，这将改变中国庞大的建筑行业的运作方式。预制装配建筑的工厂化生产不仅可以提高质量、加快建造速度，还可以节约资源，并更好地减排。以“上海万科新里程项目”为例，其预制化率为36.85%，其建造过程中总的碳排放量为296.2kg CO2/m2；若按传统的建造方式，则为346.7kg CO2/m2，实现碳减排14.6%。而中国香港地区同类预制混凝土住宅的预制比率在45%～50%，日本则要求全套住宅建造过程中的2/3或以上在工厂完成，包括主要结构部件均为工厂生产的规格化部件，85%以上的高层集合住宅都不同程度地使用了预制构件。因此可见随着工厂预制化程度的深入，碳减排还有较大的提升空间［17］。

采用装配式的工业化建造技术，随着集成化程度的不同，将绝大部分节点、连接件和构件、组件甚至模块在工厂工业化预制，现场采用流程化、工法式的连接、安装技术，不同于传统的建造方式。工厂化生产阶段只是原先传统施工阶段其中的一部分，它的研究对象不再是“建材”本身，而是以每个具有独立功能的构件、组件甚至是模块作为研究对象。

传统建造方式下，对于施工阶段的清单计算主要有四种方法：投入产出法［18］、施工程序能耗估算法［19-20］、现场能耗实测法［21］、预决算书估算法［22］。

工业化预制装配模式下工厂化生产阶段碳排放计算公式原则是达到建筑方案设计端对碳排放预估的程度，其计算原理与施工程序能耗估算法一致，统计由“材料—构件”“构件—组件”“组件—模块”每个生产加工环节所发生的能耗，根据能源的碳排放系数计算出碳排放量。由于采用工厂化流水线的操作方式，对于构件、组件、模块的加工流程和机械使用情况是有明确规定的，并有精确数据可以查询，为碳排放计算提供了充分的数据支持。

工厂化生产阶段碳排放是指可集成化的构件、组件、模块在工厂阶段的生产、制造、加工、搬运过程中由于消耗能源及生产工艺引起的化学变化所导致的碳排放。

P2的计算公式（3-3）：

P2＝∑g（Wg×Yg）＋∑z（Wz×Yz）＋∑m（Wm×Ym）　（3-3）

式中：

Wg——第g种构件（由材料—构件过程）施工工艺的碳排放量，t；

Wz——第z种组件（由构件—组件过程）施工工艺的碳排放量，t；

Wm——第m种模块（由组件—模块过程）施工工艺的碳排放量，t；

Yg——第g种构件的数量，个；

Yz——第z种组件的数量，个；

Ym——第m种模块的数量，个。

计算公式说明：

传统施工阶段该部分的计算公式，其计算原理有以下两种：

第一种　“能源用量×能源碳排放系数”；

第二种　“施工工艺的工程量×施工工艺完成单位工程量的碳排放量”。

其中第二种计算原理，称之为生产线直接能耗统计法，这种方法是对每种建筑材料的每个建材生产商的生产线进行跟踪，统计每个生产环节所发生的能耗，根据能源的碳排放系数计算其碳排放量，但这种方法统计过程对于传统现场施工的操作模式过于繁琐，实施成本也较大。因此普遍使用第一种计算原理。

P2的计算公式与传统计算方式的不同：

①沿用传统计算原理中的第二种，工业化预制装配模式中的工厂化流水线生产取代传统的现场施工方式，使原先过于繁琐的统计过程变得清晰明确，体现了工业化建造模式的特点和优势。

②基于传统计算原理，在此基础上对研究对象做出调整，由“施工工艺”转向“构件、组件、模块”，原因有二：一是体现工厂化生产阶段的生产对象的集成化程度；二是通过分层级的统计，使碳排放计算结果更加细化，可有效地溯本求源，便于在建筑设计前端达到预估碳排放量目的的同时有针对性地改进和完善设计方案，从而达到低碳减排的目的。

计算步骤：结构关系如图3-22所示。

图3-22　工厂化生产阶段——碳排放计算步骤结构关系图

资料来源：作者自绘。

①由参数库（构件、组件、模块生产厂商）提供相应的加工工艺流程及分流程的各项参数信息，包括加工机械的名称、型号、功率，以及加工时间、耗能名称等，由此生成P2阶段的BIM明细表清单1，如表3-5所示。

表3-5　工厂化生产阶段——BIM明细表清单1（以“外墙铝板构件”为例说明）

注：信息由Autodesk Revit软件和参数库（生产制备商）提供。
资料来源：作者自绘。

从而计算出

施工工艺的耗能量＝∑d（Td×Pd）　单位：（kWh）

或

施工工艺的耗能量＝∑y（Ty×Py）　单位：（t）

式中：

前一公式适用于耗电机械加工，后一公式适用于其他能源机械加工；

Td——第d种施工工艺，第g，z，m种（构件、组件、模块）的加工时间，h；

Pd——第d种施工工艺所使用机械的额定功率，kW；

Ty——第y种施工工艺，第g，z，m种（构件、组件、模块）的加工时间，h；

Py——第y种施工工艺单位时间的能源消耗量，t/h。

②将BIM明细表清单1的能耗种类信息，代入基础能源数据库查询对应能耗的单位碳排放量，与①中的施工工艺的耗能量相乘，得到Wg、Wz、Wm，如公式（3-4）、公式（3-5）所示：

Wg、Wz、Wm＝∑d（Td×Pd×Ee）　（3-4）

或

Wg，Wz，Wm＝∑y（Ty×Py×Ey）　（3-5）

式中：

Ee——电力碳排放系数，t/kWh；

Ey——第y种施工工艺的能源碳排放系数，主要是煤炭、油类、天然气，t/t。

③通过Autodesk Revit软件得到第g种构件、第z种组件、第m种模块的数量Yg、Yz、Ym，由此生成BIM数量清单2。

④得到Wg、Wz、Wm、Yg、Yz、Ym，通过公式（3-3）计算出P2。

3.物流阶段

工业化预制装配建筑的物流体系是指工业化产品流通过程中生产制造建筑产品及分销商、零售商和配送集团等所构成的链状结构或网络结构的体系。它可以使建筑产品在工业化方式生产出来后尽快应用到实际工程中，减少库存和损耗，并保证各产品间的标准协调。产品流通供配体系是建筑产业发展的必然趋势。目前由于我国产业化水平较低，通用产品的起步较晚，流通供配体系的研究和应用还较为落后，不能满足未来建筑产业化消费的需求，并且由于建筑产品重量、体积等相差较大，种类标准繁多，又分属不同的行业，这是工业化物流与传统建材运输最大的区别。

不同于传统建造方式，物流阶段是原先传统现场施工阶段其中的一部分，相较于传统的建材运输，工业化预制装配建筑的物流体系更接近于商品物流的模式，运输的不再是零散的建筑原材料，而是具有独立功能的“模块”，即集成化程度最高阶段的产物，因此也有可能是构件或组件，没有严格的限定。

物流阶段在由工厂到现场的过程又可细分为三个阶段：①将工业化模块由工厂的堆放场地吊装至专用运输车辆，即一次垂直运输；②用专用运输车辆将工业化模块运至施工现场，即水平运输；③将工业化模块由专用运输车辆吊装至施工现场堆放场地的二次搬运，即二次垂直运输。其中①、③是工业化预制装配建筑物流阶段的特色，传统的施工建造方式没有该环节。

P3的计算公式（3-6）：

P3＝Pver＋Plev＋P2ver　（3-6）

式中：

Pver——一次垂直运输的碳排放量，t；

Plev——水平运输的碳排放量，t；

P2ver——二次垂直运输的碳排放量，t。

Pver的计算公式（3-7）：

Pver＝∑m（Dm×Ym）　（3-7）

式中：

Dm——第m种模块吊装的碳排放量，t；

Ym——第m种模块的数量，个。

Plev的计算公式（3-8）：

Plev＝∑m（Lm×Ym）　（3-8）

式中：

Lm——第m种模块运输的碳排放量，t；

Ym——第m种模块的数量，个。

P2ver的计算公式（3-9）：

二次垂直运输是一次垂直运输的逆过程，即

P2ver＝Pver　（3-9）

计算公式说明：

①运输对象的改变：由于工业化建造方式的改变，运输对象由“建筑原材料”转变为“模块”，而由于模块隶属于包括结构体、（内、外）围护体、设备体等在内不同的功能体系，模块的重量、体积相差较大；同时模块也分属不同行业，因此对物流的各个环节都需要严格的规定。

②运输环节的分解：将传统的运输环节分解为三部分：吊装—运输—二次吊装，每个环节都对吊装、运输车辆的规格、尺寸提出明确、具体的要求，这与模块的规格、尺寸、重量密切相关。

③①、②中运输对象的改变及运输环节的分解，使得碳排放计算结果更为精确，便于设计前端对碳排放量的预估，但同时也提出了更高的要求，需要对模块物流阶段的全过程做出详尽的前期部署，包括水平、垂直运输车辆规格型号的选择、台班数的确定、运输路线的安排等，只有细化到每个具体环节才能保证碳排放量计算的精确度，为低碳减排提供操作可能，从而真正达到减排的目的。

计算步骤：结构关系如图3-23所示。

图3-23　物流阶段——碳排放计算步骤结构关系图

资料来源：作者自绘。

①通过Autodesk Revit软件生成关于工业化建筑的数据信息，信息内容集合了模块部位、名称、属性等；再由参数库（吊装商、物流商）提供相应的物流流程和吊装流程以及分流程的各项参数信息，包括吊装阶段的吊装流程、吊装机械参数（名称、型号、额定功率、比油耗）、吊装时间、耗能名称等；运输阶段的运输流程、运输机械参数（名称、型号、百公里耗油量）、运输距离、耗能名称等；由此生成P3阶段的BIM明细表清单1，如表3-6所示，计算出模块吊装、运输的耗能量。

吊装耗能量＝∑v（GEv×Pv×Tv）　单位：（g）

式中：

GEv——第v种吊装机械的比油耗，g/kWh；

Pv——第v种吊装机械的额定功率，kW；

Tv——第v种吊装机械，第m种模块的吊装时间，h。

运输耗能量＝∑s（Qm×Hs×Ls/100）　单位：（L）

式中：

Qm——第m种模块的质量，t；

Hs——第s种水平运输机械，每运载1t货物100km耗油量，L/（t·100km）；

Ls——第s种水平运输机械的运输距离，km。

表3-6　物流阶段——BIM明细表清单1（以某实例中的“主体模块”为例说明）

注：构件参数由Autodesk Revit软件提供的信息，吊装参数由参数库（吊装商、物流商）提供。
资料来源：作者自绘。

②将BIM明细表清单1的能耗种类信息，代入基础能源数据库查询对应能耗的密度及单位碳排放量，与①中的吊装、运输的耗能量相乘，得到Dm、Lm，见公式（3-10）、公式（3-11）所示。

Dm的计算公式（3-10）：

Dm＝∑v（GEv×Pv×Tv/ρv×Ev）　（3-10）

式中：

Pv——第v种垂直运输（吊装）机械的耗能密度，g/L；

Ev——第v种垂直运输（吊装）机械的耗能碳排放系数，t/L。

Lm的计算公式（3-11）：(www.chuimin.cn)

Lm＝∑s（Qm×Hs×Ls×Es/100）　（3-11）

式中：

Es——第s种水平运输机械的耗能碳排放系数，t/L。

③通过Autodesk Revit软件得到第m种模块的数量Ym，由此生成BIM数量清单2。

④得到Dm、Lm、Ym，通过公式（3-6）至公式（3-9）计算出P3。

P3＝∑m（Dm＋Lm）×Ym

4.装配阶段

工业化装配即采用专业设备进行机械化的现场装配，并采用标准化的工艺处理好连接部位，最后形成预定功能的建筑产品。工业化现场装配阶段按照装配流程可以划分为两个部分：“吊装”和“装配连接”。而吊装与装配连接的对象，即该阶段的碳排放研究对象，同工业化物流阶段，是具有独立功能的“模块”，即集成化程度最高阶段的产物，因此也有可能是构件或组件，没有严格的限定。

目前我国建筑结构的主要形式是钢筋混凝土，现阶段其装配式建筑技术路线是水平构件（梁、柱、楼板等）叠合，竖向构件（剪力墙等）现浇，外围护构件（外墙板）外挂的技术形式。而轻型结构，如轻钢结构、木结构等更适宜装配式施工。对于钢筋混凝土类的重型结构，其集成化程度最高阶段的产物一般是“组件”；而对于轻型结构，可以到“模块”的程度。

对于“吊装”部分，将工业化模块由施工现场堆放场地吊装至指定位置。现阶段传统通用的施工设备与工业化装配式施工的要求有一定的差距。需要开发专用高精度、运动速度可调节范围大的起重机和各类适用于不同类型预制件的吊运夹具；开发便于快速安装固定的预制连接件和支撑设备；引入手持式电动设备方便工人现场的安装和拆卸作业。

对于“装配连接”部分，预制件的装配连接方式可分为湿式连接和干式连接，湿式连接指连接节点或接缝需要支模及现浇筑混凝土或砂浆（主要适用于预制混凝土结构）；干式连接则指采用焊接、栓接连接预制件（适用于预制装配式建筑的所有材料结构类型）。其中湿式连接中建筑材料生产和施工机械设备耗能所导致的碳排放相比较于工厂化生产阶段的碳排放影响可以忽略不计，干式连接的碳排放主要来自于机械设备耗电。

P4的计算公式（3-12）：

P4＝∑m（Am×Ym）　（3-12）

式中：

Am——第m种模块装配的碳排放量，t；

Ym——第m种模块的数量，个。

Am的计算公式（3-13）：

Am＝Dm＋Zm　（3-13）

式中：

Dm——第m种模块吊装的碳排放量，t，同物流阶段的Dm；

Zm——第m种模块装配连接的碳排放量，t。

计算公式说明：

对于模块装配连接部分的碳排放，该部分对应的传统建造方式下的计算公式原理是：施工期间每日耗电量×施工天数×电能碳排放系数。

该方法过于笼统，源于传统现场建造方式的局限性，施工现场过于复杂，使得分项电耗数据提取困难；而采用工业化预制装配模式，由于绝大部分模块、组件、构件甚至节点和连接件都是在工厂工业化预制，现场采用流程化、工法化的连接、安装技术，这为装配连接部分的分项统计电耗数据提供了有力的技术支持和保障。依照装配流程、分不同模块（组件或构件）对采用不同装配机械的连接节点进行分项统计，包括连接单位节点的时间、连接方式的数量以及采用该连接方式的装配机械的功率，相乘得到总耗电量，再与电能碳排放系数相乘，计算得到碳排放量。

计算步骤：结构关系如图3-24所示。

图3-24　工业化装配阶段——碳排放计算步骤结构关系图

资料来源：作者自绘。

①由吊装商、房屋装配商提供相应的吊装流程和装配连接流程以及分流程的各项参数信息，包括吊装阶段的吊装机械的额定功率、比油耗、吊装时间等（同工业化物流的Dm）；装配连接阶段的装配机械名称、型号、额定功率，连接单位节点的时间、连接节点的个数、耗能名称等；由此生成P4阶段的BIM明细表清单1，如表3-7所示，计算出模块吊装、装配的耗能量。

吊装耗能量＝∑v（GEv×Pv×Tv）　单位：（g）

装配连接耗能量＝∑j（Qj×Pj×Tj）　单位：（kWh）

式中：

Qj——第j种连接方式，连接节点的个数；

Pj——第j种连接方式，装配机械的额定功率，kW；

Tj——第j种连接方式，连接单位节点的时间，h。

表3-7　装配阶段——BIM明细表清单1（以某实例中的“主体模块”为例说明）

注：信息由Autodesk Revit软件和参数库（吊装商、房屋装配商）提供。
资料来源：作者自绘。

②将BIM明细表清单1的能耗种类信息，代入基础能源数据库查询对应能耗的单位碳排放量，与①中的吊装、装配的耗能量相乘，得到Dm、Zm。

Dm的计算公式见（3-10）所示。

Zm的计算公式（3-14）：

Zm＝∑j（Qj×Pj×Tj×Ee）　（3-14）

式中：

Ee——电力碳排放系数，t/kWh；

③通过Autodesk Revit软件得到第m种模块的数量Ym，由此生成BIM数量清单2。

④得到Am、Ym，通过公式（3-12）计算出P4。

5.使用和维护更新阶段

使用和维护更新阶段碳排放包括两部分：建筑使用阶段碳排放和维护更新阶段碳排放。

（1）建筑使用阶段：其碳排放数据主要有两种来源：一是实际运行的监测数据，二是使用能耗分析软件进行模拟估算。其中，实际运行的监测数据可采用三种计算方法：基于宏观统计数据分析法、基于各类建筑能耗强度计算方法、基于建筑终端设备用电计算方法［23］。通过实测法获得的数据，需要有比较完备的能耗分项统计系统，同时需要较高的管理水平，才能确保其完整及准确性。虽然实测法能够反映建筑真实的能耗情况，但统计工作量大，数据收集较困难，且结果因不同使用者的用能习惯不同而有主观差异，最重要的是无法在设计阶段预估该阶段的碳排放量。因此本书采用Energy Plus能耗分析软件进行模拟估算，在设计阶段获取相关能耗数据，进而通过公式计算得到碳排放量；同时在原有计算原理的基础上进一步细化，使计算模型具有更强的可操作性。

（2）维护更新阶段：在建筑运行中，因部分材料或构件达到自然寿命（结构、围护、设备不同体系，不同的自然寿命）需要对其进行维护或更新。考虑到建筑维护修缮频数低，持续时间短等特点，假定建筑的主体材料和构件在设计基准期内都满足其功能，进行维护或更新的只是自然寿命比较短的围护体部分（包括外墙、门窗等）或是功能改变的需要对设备体部分做出的更换［24］。维护更新阶段碳排放是指构件、组件、模块在功能置换的过程中，工厂化生产、物流、装配三阶段产生的碳排放，该阶段可以与P2、P3、P4合并考虑。

P5的计算公式（3-15）：

P5＝Puse＋Pupd　（3-15）

式中：

Puse——建筑使用阶段的碳排放量，t；

Pupd——维护更新阶段的碳排放量，t。

Puse的计算公式（3-16）：

Puse＝（PCH＋PI）×N×θ×μ　（3-16）

式中：

PCH——采暖和空调能耗产生的碳排放量，t；

PI——照明、设备能耗产生的碳排放量，t；

N——建筑物的使用年限；

θ——减排修正系数；

μ——时间加权因子，取0.745；参见评价功能单位。

PCH的计算公式（3-17）：

式中：

ECY——建筑物年总冷负荷，kWh；①

ηC——空调设备效率，EER；②

Ee——电力碳排放系数，t/kWh；

EHY——建筑物年总热负荷，kWh；①

ηH——采暖设备系统效率；③

Rm——标煤的燃烧热值（取29306kJ/kg）；

Em——标煤的碳排放系数（取2.69kg/kg）。

PI的计算公式（3-18）：

PI＝（EIY＋EEY）×F×Ee（3-18）

式中：

EIY——建筑物年总照明耗电量，kWh；①

EEY——建筑物年总设备耗电量，kWh；①

F——节能设施的修正系数；

Ee——电力碳排放系数，t/kWh。

注：

①1kWh＝3　600kJ，1TJ＝103　GJ＝106　MJ＝109　kJ＝1012　J。

②能效比是额定制冷量与额定功耗的比值，分为两种，分别是制冷能效比EER和制热能效比COP，根据《房间空气调节器能效限定值及能源等级》（GB　12021.3—2010），能效比3.40以上的都属于一级产品，3.20—3.40的属于二级，3.00—3.20的属于三级。

③根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计和标准》（JGJ26—2010），5.2.5室外管网输送效率，取0.92。

Pupd的计算公式：（该阶段可以与P2、P3、P4合并考虑）

计算步骤：结构关系如图3-25、图3-26所示。

图3-25　建筑使用阶段——碳排放计算步骤结构关系图

资料来源：作者自绘。

图3-26　建筑维护更新阶段——碳排放计算步骤结构关系图

资料来源：作者自绘。

①在建筑方案设计阶段，通过Sketch-Up建模软件得到简易模型，由插件导入Energy Plus性能分析软件，对建筑性能进行精细化控制和量化分析，通过改变耗能、产能、蓄能三方面的参数优化设计建筑的各个系统，根据模拟结果协同推进建筑方案设计进程，最终得到ECY、EHY、EIY、EEY四个参数。

②将能耗种类信息，代入基础能源数据库查询对应能耗的热燃烧值及单位碳排放量，与①中的耗能量相乘，通过公式（3-16）计算得到Puse。

6.拆卸和回收阶段

建筑拆卸和回收阶段主要的能耗来自于施工机械设备的电耗和其他燃料的消耗，运输工具的能耗以及废弃物处理、回收过程中的能耗等，碳排放也主要来自于上述能源消耗。传统建造方式下，和建筑施工阶段一样，拆卸和回收阶段的实际能耗不易获得，并且以往的案例很少真正涉及拆除阶段。而工业化预制装配建筑因为其自身的建造模式特点以及借助BIM这一信息化平台，为工业化拆卸和回收阶段碳排放量的预估提供了技术支撑，有助于计算模型的可视化和信息化。

拆卸和回收阶段包括三个部分。①拆卸阶段，该阶段碳排放来自于各种拆卸工法与拆卸机具的能耗，由于采用预制装配模式，工业化拆卸过程可视为“工业化装配阶段P4”的逆过程，有研究表明，建筑在拆除阶段的能源消耗大约占到施工过程能耗的90%［25］，可以根据这一比例进行估算，即“工业化拆卸阶段的碳排放量＝P4×90%”。②拆卸物运输阶段，该拆卸物的形式是多元的，可以是建材，或是构件、组件，甚至是模块。其中对于不可回收部分，该阶段的碳排放量主要来自废旧部分运往垃圾处置场过程中的碳排放；对于可回收的部分，则要考虑将该部分运输至（再生产）工厂过程中的碳排放。而在碳排放计算中，为简化计算过程并达到预估的目的，可将该部分视作“工业化物流阶段P3”的逆过程，即“拆卸物运输阶段的碳排放量＝P3×90%”。③回收阶段，该阶段的研究对象除了传统建造模式下的材料再生利用、循环再利用，还包括构件、组件或是模块的再循环、再利用。

对于拆卸物考虑了填埋、再利用和再循环三种不同处置方式［26］，拆卸物若进行填埋，除运输外不涉及其他能耗；对拆卸物进行再利用，相当于减少了与原材料开采和生产相关的能源与物料投入，故可回收蕴含在建材中的全部内含能，但从建筑全生命周期角度分析，可能会增加建筑的部分维护能耗；若对拆卸物进行再循环处置，可以减少原材料的内含能，但也会增加废弃物的处理能耗，准确评估拆卸物回收利用的能源效益是一项异常复杂的研究，本书采取简化处理：扣除拆卸物再利用增加的维护能耗后，再利用方式处置拆卸物所获得的能量效益为该建材内含能的30%；扣除再循环中的处理能耗后，再循环处置拆卸物所获得的能耗效益为该建材内含能的20%［27-28］。即采取再利用方式相当于减少了使用全新建材的碳排放的30%，同理采取再循环方式相当于减少了使用全新建材的碳排放的20%。

而由于工业化预制装配模式在工厂阶段集成化的生产方式，因此拆卸物中可再利用部分，即在基本不改变制品的原貌，仅简单工序处理后直接回用的部分比重增大，同时可再利用的对象不仅仅是建材，而是集成化的构件、组件甚至是模块。

P6的计算公式（3-19）：

P6＝Pdis＋Pdis-lev＋Prec　（3-19）

式中：

Pdis——拆卸阶段的碳排放量，t；

Pdis-lev——拆卸物运输阶段的碳排放量，t；

Prec——回收阶段的碳排放量，t。

Pdis的计算公式（3-20）：

Pdis＝P4×90%　（3-20）

式中：

P4——装配阶段碳排放量，t。

Pdis-lev的计算公式（3-21）：

Pdis-lev＝P3×90%　（3-21）

式中：

P3——物流阶段碳排放量，t。

Prec的计算公式（3-22）：

Prec＝∑c′（Rc′×Qc′）＋∑g，z，m［R（g，z，m）×Y（g，z，m）］（3-22）

式中：

Rc′——第c′种可回收建材的回收碳排放系数，t/t；

Qc′——第c′种可回收建材的质量，t；

R（g，z，m）——第g，z，m种构件、组件、模块的回收碳排放系数，t/个；

Y（g，z，m）——第g，z，m种构件、组件、模块的数量，个；

计算公式说明：

①工业化预制装配建筑的拆卸、拆卸物运输、回收共三个阶段均与工厂化生产、物流、装配有着密切的关系，拆卸阶段的可逆程度及回收利用的程度直接取决于工业化生产的集成度、完成度和施工阶段的装配化程度。

②拆卸、拆卸物运输以及回收的对象不再是零散的建筑垃圾，而是构件、组件或是模块。

③拆卸的目的按层级关系，可细分为三个等级：一是重复利用的构件、组件、模块；二是回收零部件；三是回收建材。对应这三个目的，拆卸也可分为三种类型：一是非破坏性拆卸；二是部分破坏性拆卸；三是破坏性拆卸；而这三种类型的选择取决于工业化装配的连接方式。

计算步骤：结构关系如图3-27所示。

①由房屋拆卸商、物流商、回收商提供相应的拆卸流程、物流流程、回收流程以及分流程的各项参数信息，包括拆卸阶段的拆卸流程、拆卸机械参数、拆卸单位节点的时间、拆卸节点的个数等；拆卸物运输阶段的模块质量、尺寸、运输车辆百公里耗油量、运输距离等；回收阶段的回收对象名称、规格、重量、数目、处置方式、回收厂家信息等。三部分共同构成P6阶段的BIM明细表清单1，如表3-8所示。

图3-27　回收阶段——碳排放计算步骤结构关系图

资料来源：作者自绘。

表3-8　拆卸和回收阶段——BIM明细表清单1

注：信息由Autodesk Revit软件和参数库（材料供应商）提供。
资料来源：作者自绘。

②将BIM明细表清单1代入基础数据库，查询得出相关建材等的回收碳排放系数Rc′、R（g，z，m）。

③通过Autodesk Revit软件得到回收建材等的用量Qc′、Y（g，z，m），由此生成BIM数量清单2。

④得到Rc′、R（g，z，m）、Qc′、Y（g，z，m），通过公式（3-22）计算出Prec。

⑤拆卸Pdis、拆卸物运输Pdis-lev两阶段的碳排放计算参见P3、P4阶段。

小结：各阶段碳排放核算模型汇总，见图3-28。

图3-28　工业化预制装配建筑碳排放核算模型

资料来源：作者自绘。