斜拉桥全寿命周期碳排放计算模型

马佳星, 蒋建男, 谢含军, 周朝阳, 李忠献

天津大学学报(自然科学与工程技术版) ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (01) : 31-41.

斜拉桥全寿命周期碳排放计算模型

  • 马佳星, 蒋建男, 谢含军, 周朝阳, 李忠献
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摘要

为助力建筑业实现“双碳”目标,对斜拉桥的碳排放量化模型展开研究.将斜拉桥的全寿命周期划分为设计规划、建材准备、施工、运营维护以及拆除报废5个阶段,界定其碳排放边界,梳理碳排放源.采用碳排放因子法逐一建立各个阶段的碳排放计算模型,并对宁波杭州湾新区杭州湾大道跨十一塘江斜拉桥进行定量分析.计算结果表明,案例斜拉桥全寿命周期碳排放量为185 900.41 t,主要在运营维护阶段和建材准备阶段产生.各阶段碳排放占比分别为0.04%、45.34%、0.58%、50.75%和3.29%.就综合质量碳排放量而言,案例斜拉桥建设期上部结构最大,为0.78 t(CO_2e)/t;附属设施次之,为0.34 t(CO_2e)/t;下部结构最小,为0.23 t(CO_2e)/t.通过不同桥型间的碳排放对比(设计规划阶段除外)可知,案例斜拉桥与其他3种桥型的全寿命周期碳排放规律略有不同,占比最大的是运营维护阶段,占比最小的是施工阶段.就桥面单位面积碳排放而言,悬索桥最大,为11.22 t(CO_2e)/m~2;混凝土梁桥为6.48 t(CO_2e)/m~2;斜拉桥为4.96 t(CO_2e)/m~2;钢混组合梁桥最小,为4.45 t(CO_2e)/m~2.本文建立的碳排放计算模型可用于指导桥梁选型、运维策略,同时为后续相关标准的出台提供了科学依据.

关键词

斜拉桥 / 全寿命周期 / 碳排放计算 / 排放因子法 / 碳排放模型

中图分类号

U448.27

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马佳星, 蒋建男, 谢含军, 周朝阳, 李忠献. 斜拉桥全寿命周期碳排放计算模型. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2024, 57(01): 31-41

基金

国家自然科学基金资助项目(52108177); 宁波市公益基金资助项目(2021S094); 浙江省博士后科研择优项目(ZJ2022127); 宁波市国际科技合作项目(2023H008); 中国博士后科学基金资助项目(2023M732606)

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