研究钢筋混凝土所产生的碳排放和模块化的建设

本文综述研究模块化施工方法产生的碳排放与那些使用传统的钢筋混凝土。研究人员在《写作建筑使用韩国的案例研究来调查他们的假设。

研究:比较体现碳排放和直接建设费用的模块化和传统住宅在韩国。图片来源:tsyklon / Shutterstock.com

目前大多数建筑物在韩国建造使用传统湿施工方法,如钢筋混凝土(RC)建设,尽管这可能导致生产力问题由于缺乏功能性工程能力,熟练工人,不利的天气条件。

,不足为奇的是,建筑公司模块化施工方法越来越感兴趣,这部分是由工厂在规定条件下,然后转移到装配的建筑面积。

模块化的建设是一个高科技、干施工过程,提高施工效率和效率。非现场施工,包括模块化建设,指的是预制构件或离散制造单位,然后现场组装完成的结构形式。

模块化建筑的好处,和它的综合设计方法,效率,和结构,大多数研究在这一领域的重点。由于建筑行业的贡献超过了全球二氧化碳排放量的30%,至关重要的是,从行业减少碳污染。

深入研究因素如环境影响评估和经济评价的模块化施工方法必须保证模块化施工技术的整体可持续发展。

模块化施工方法。图片来源:Lim, 2016年

模块化施工方法。卡马利图片来源:也展示Hewage, 2016;杜Chayla, et al ., 2021

本研究结果,比较了碳排放和直接体现模块化住宅建筑的建造成本在生产阶段的传统居住建筑。研究集中在材料生产阶段,因为它已被证明,在模块化建造方法这一步骤产生更多的体现比其他项目阶段碳排放。

方法

模块化的主要图纸和设计细节居住建筑为本研究选择。表1和图3项目的概述和前视图,分别。

图3。前视图的目标建设。图片来源:张成泽,et al ., 2022

表1。项目概述。来源:张成泽,et al ., 2022

部门	内容
	B-Wing	C-Wing
项目	1圣区天安舰Dujeong地区公共住房
供应面积	485.80米2	653.32米2
不。的家庭	20个家庭	20个家庭
地板	B1F ~ 6 f
结构	B1 ~ 1 F	RC (a区)
	2 ~ 6 F	模块化(B-wing C-wing)

指定的共同部分,a区,构造使用传统的钢筋混凝土施工方法,而住宅部分,其中包括部分B-Wing C-Wing,每20个房子,建造使用两种模块化施工方法。

由于模块化和钢筋混凝土施工方法,表2比较体现碳排放通常由建筑材料用于住宅。

表2。数量的主要建筑材料使用两个建筑系统。来源:张成泽,et al ., 2022

材料	单位	模块化	钢筋混凝土
RMC	吨	210.96	814.20
钢	吨	53.65	- - - - - -
石膏板	吨	42.38	2.25
金属	吨	22.90	11.41
沙子	吨	13.01	46.40
钢筋	吨	7.28	24.56

韩国环境产业和技术研究所(KEITI)开发体现碳排放参数被用来评估体现排放的生产阶段模块化和钢筋混凝土住宅。表3显示了碳排放因素体现在制造过程中几个重要的建筑材料。主要建筑材料的单位成本如表4所示。

表3。体现碳排放因素为主要建筑材料生产阶段。来源:张成泽,et al ., 2022

材料	材料特性	单位	体现碳排放因子
RMC	24 MPa	公斤二氧化碳₂/ m3	414年
	18 MPa	公斤二氧化碳₂/ m3	409年
钢	通道	公斤二氧化碳₂/公斤	0.404
玻璃	双层玻璃	公斤二氧化碳₂/ m2	22.4
石膏板	- - - - - -	公斤二氧化碳₂/公斤	0.138
钢筋	- - - - - -	公斤二氧化碳₂/公斤	0.438
块	- - - - - -	公斤二氧化碳₂/公斤	0.123
瓷砖		公斤二氧化碳₂/公斤	0.353
水泥	- - - - - -	公斤二氧化碳₂/公斤	1.060
沙子	- - - - - -	公斤二氧化碳₂/ m3	3.870

表4。单位材料成本的主要建筑材料。来源:张成泽,et al ., 2022

材料		单位	材料成本*
RMC	24 MPa	美元/米3	50.9
	18 MPa	美元/米3	45.3
钢	热轧钢	美元/吨	645.2
	通道	美元/吨	661.3
玻璃	双层玻璃,16毫米	美元/米2	18.2
	双层玻璃,22毫米	美元/米2	22.8
石膏板	耐火板	美元/米2	6.0
钢筋	SD400, HD10	美元/吨	542.9
	SD400, HD13	美元/吨	535.2
块	190毫米×57毫米×90毫米	美元/每	0.04
瓷砖	瓷砖	美元/米2	6.9
	Porcellaneous瓷砖	美元/米2	7.3
水泥	普通硅酸盐水泥	美元/包(40公斤)	2.8
沙子	- - - - - -	美元/米3	23.4

美国美元(美元)= 1240 * 1韩国赢得(韩元)。

结果与讨论

体现碳排放评估结果的主要建筑材料用于本研究如表5所示。图5展示了一个比较体现碳排放的模块化和钢筋混凝土施工方法。

表5所示。评估的结果体现了碳排放。来源:张成泽,et al ., 2022

材料	模块化(B-Wing)		钢筋混凝土
	体现碳排放(公斤二氧化碳₂)	比例(%)	体现碳排放(公斤二氧化碳₂)	比例(%)
金属	47961年	35.32	24793年	11.66
RMC	37967年	27.96	146506年	68.92
钢	29719年	21.89	- - - - - -	- - - - - -
玻璃	6238年	4.59	8047年	3.79
石膏板	5849年	4.31	310年	0.15
水泥	4236年	3.12	19886年	9.36
钢筋	3191年	2.35	10757年	5.06
瓷砖	474年	0.35	1669年	0.79
块	121年	0.09	408年	0.19
沙子	31日	0.02	112年	0.05
石头	- - - - - -	- - - - - -	71年	0.03
总	135787年	One hundred.	212559年	One hundred.
每米2	279.51	- - - - - -	437.54	- - - - - -

图5。模块化和钢筋混凝土建筑的对比体现了碳排放。图片来源:张成泽,et al ., 2022

的直接建设费用模块化和钢筋混凝土施工方法如表6和图6所示。

图6。比较的模块化建设和RC建设成本。图片来源:张成泽,et al ., 2022

表6所示。直接为模块化的建设成本和钢筋混凝土施工方法。来源:张成泽,et al ., 2022

活动	模块化(B-Wing)		钢筋混凝土
	成本(美元)*	比例(%)	成本(美元)*	比例(%)
金属的工作	186202年	39.01	88020年	19.93
钢筋混凝土的工作	- - - - - -	- - - - - -	129968年	29.43
木工工作	92976年	19.48	- - - - - -	- - - - - -
杂项	70145年	14.70	35484年	8.04
窗户	37123年	7.78	41083年	9.30
室内装修工作	29875年	6.26	40366年	9.14
临时工作	- - - - - -	- - - - - -	28764年	6.51
屋面排水沟工作	20668年	4.33	4700年	1.06
砖的工作	5750年	1.20	19398年	4.39
涂装工作	18005年	3.77	3124年	0.71
防水工作	704年	0.15	17793年	4.03
玻璃	7487年	1.57	16831年	3.81
抹	3124年	0.65	6908年	1.56
石头的工作	5118年	1.07	5969年	1.35
砌筑工作	155年	0.03	546年	0.12
聚合和运输	- - - - - -	- - - - - -	2626年	0.59
总	477332年	One hundred.	441580年	One hundred.
每米2	982.57	- - - - - -	908.97	- - - - - -

* 1美金= 1240韩元。

即使直接建筑成本略大,本研究的结果显示模块化建筑可以体现低碳排放在整个材料生产阶段相比,同等的钢筋混凝土结构。

如表7所示,RC结构对环境的影响高于模块化结构。

表7所示。RC方法和模块化方法的特点总结表。来源:张成泽,et al ., 2022

分类	先前的研究		本研究
	钢筋混凝土(RC)	模块化	模块化
环境	通过使用混凝土,这是碳材料,为主要原料,很多环境影响发生。	通过最小化使用预拌混凝土和使用材料重用率高,可以减少碳排放88% [58]。	模块化施工方法体现在物质生产阶段碳排放减少了大约36%。
成本	一般来说,初始成本相比更模块化的方法。	通过大规模生产和使用普通的工厂工人,可以降低材料的成本约10% [68]。	模块化施工方法是大约8.1%高于钢筋混凝土施工方法。
时间	它深受外部因素,如天气,所以空气延迟的可能性很高。	通过同时制造工厂和现场工作,可以缩短施工周期50%相比,现有的方法[76]。	- - - - - -
质量	由外部因素影响高,质量问题频繁发生。	在工厂生产的标准化工作方法,以确保质量。	- - - - - -
安全	现场工作时间长,安全事故发生率高是由于重型设备。	可以减少安全事故的发生,减少野外工作。	- - - - - -

结论

模块化和钢筋混凝土施工方法的结果进行了比较和评估,以及体现碳排放和直接建设费用时的住宅建筑材料生产阶段。

研究发现,相比传统的钢筋混凝土的方法,模块化施工方法体现在物质生产阶段碳排放降低了36%左右。

也观察到当直接建设费用为模块化和钢筋混凝土建筑方法比较,模块化的方法是更昂贵的。

模块化施工技术的直接工程费用是477332美元,这大约是8.1%高于钢筋混凝土施工方法;根据考试两种方法的直接建设费用。

然而,模块化设计的优点,如易于维护和高回收率没有解决在这个研究。爱茉莉综合成本分析将需要获得一个完整的生命周期的视角。

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