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模块化住宅隐含碳排放与直接建设成本

建筑行业的利润率很低，订单也在减少，迫切需要提高其生产率。期刊上的研究建筑着眼于模块化建筑作为减少排放和提高生产力的手段，并以韩国为例进行研究。

研究:韩国模块化住宅与传统住宅隐含碳排放和直接建设成本的比较．图片来源:vipman/Shutterstock.com

建筑公司已经开始对模块化建造方法表现出极大的兴趣，这种方法是在工厂的保护条件下建造单元，然后运送到一个地方进行组装和建造。模块化施工是一种技术密集型的干式施工方法，提高了施工效率和生产率。

杂志上的新研究建筑分析了模块化住宅生产阶段的隐含碳排放量和直接建设成本，并与传统住宅进行了比较。该研究侧重于材料生产阶段，因为据报道，与项目阶段相比，这一阶段的隐含碳排放量增加。

单个模块使用图1所示的模块化施工方法之一在现场组装成最终的建筑:

模块化施工方法

图1所示。模块化建造方法，改编自参考文献。图片来源:Jang等人，2022

模块化建筑的三个主要优点是提高质量、加快工期和可持续建筑方法，因为模块可以在工厂生产，紧邻正在现场进行的基础工作，从而减少了整体施工周期和成本。最后，模块化施工提供了环境优势，减少了现场湿施工方法的使用。

模块化与常规钢筋混凝土施工方法的比较

图2。模块化和传统RC建造方法的比较，改编自参考文献。图片来源:Jang等人，2022

科学家们对模块化建筑材料的生产阶段进行了环境影响分析和经济评估。对于这种方法，设计并执行了一项研究来弥补现有研究的不足。

方法

本研究分析了一个模块化住宅建筑。表1和图3给出了项目的概述和前视图。

目标建筑物的正面视图。

图3。目标建筑物的正面视图。图片来源:Jang等人，2022

表1。项目概述。资料来源:张成泽,等, 2022

部门 内容
B-Wing C-Wing
项目 1圣天安都亭区公共住宅区
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-6F
结构 B1F-1F RC (a区)
2 f-6f 模块化(b翼、c翼)

如图4所示，该建筑被划分为三个区域。然而，在本研究中，仅选择使用柱和梁支撑结构建造的b翼进行检查并与同一住宅建筑进行比较。

目标建筑划分。

图4。目标建筑划分。图片来源:Jang等人，2022

研究考察了不同主要建筑材料在生产阶段产生的隐含碳排放量。表2比较了建筑材料产生的隐含碳排放量，并将其用于住宅建筑，作为模块化和RC施工方法的结果。

表2。使用两种建筑体系的主要建筑材料的数量。资料来源:张成泽,等, 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

表3列出了各主要建筑构件生产阶段隐含碳排放的影响因素。

表3。主要建筑材料生产阶段隐含碳排放因子。资料来源:张成泽,等, 2022

材料 材料特性 单位 隐含碳排放系数
RMC 24 MPa 公斤二氧化碳₂/ m3. 414
18 MPa 公斤二氧化碳₂/ m3. 409
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给出了关键建设要素的单位成本。

表4。主要建筑材料单位材料成本。资料来源:张成泽,等, 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 190mm × 57mm × 90mm 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

1美元(USD) = 1240韩元(KRW)

结果与讨论

本研究使用的关键建筑材料隐含碳排放量分析结果如表5所示。

表5所示。隐含碳排放评估结果。资料来源:张成泽,等, 2022

材料 模块化(B-Wing) 钢筋混凝土
隐含碳排放量(kg-CO₂) 比例(%) 隐含碳排放量(kg-CO₂) 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 4.59 8047 3.79
石膏板 5849 4.31 310 0.15
水泥 4236 3.12 19886年 9.36
钢筋 3191 2.35 10757年 5.06
瓷砖 474 0.35 1669 ０．７９
块 121 0.09 408 0.19
沙子 31 0.02 112 0.05
石头 - - 71 0.03
总计 135787年 One hundred. 212559年 One hundred.
每米2 279.51 - 437.54 -

图5显示了模块化和钢筋混凝土施工方法所需的隐含碳排放量的比较。

模块化和钢筋混凝土建筑隐含碳排放量的比较。

有关的故事

图5。模块化和钢筋混凝土建筑隐含碳排放量的比较。图片来源:Jang等人，2022

以国家模块化公共住宅示范综合体工程为例，对钢筋混凝土施工方法和模块化施工方法的直接施工成本进行了分析。

两种方法的直接施工成本结果如图6和表6所示。

模块化结构与钢筋混凝土结构造价的比较。

图6。模块化结构与钢筋混凝土结构造价的比较。图片来源:Jang等人，2022

表6所示。直接施工成本为模块化和钢筋混凝土施工方法。资料来源:张成泽,等, 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
钢筋混凝土工程 - - 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 29875年 6.26 40366年 9.14
临时工作 - - 28764年 6.51
屋顶和排水沟工程 20668年 4.33 4700 1.06
砖的工作 5750 1．20 19398年 4.39
涂装工作 18005年 3.77 3124 0.71
防水工作 704 0.15 17793年 4.03
玻璃 7487 1.57 16831年 3.81
抹 3124 0.65 6908 1.56
石头的工作 5118 1.07 5969 1.35
砌筑工作 155 0.03 546 0.12
集料与运输 - - 2626 0.59
总计 477332年 One hundred. 441580年 One hundred.
每米2 982.57 - 908.97 -

1美元= 1240韩元。

对比钢筋混凝土和模块化施工方式的总直接施工成本，模块化施工方式的总直接施工成本高出约8.1%。然而，考虑到重用单个模块的可能性，由于大规模模块生产和提高工作效率，材料成本的降低是可能的。因此，在模块的整个生命周期内降低生产单位成本是可能的。

因此，建筑行业正在使用更多最新的模块化施工方法来提高生产率。

对钢筋混凝土和模块化方法的隐含碳排放量和直接建设成本进行了比较。该评估考虑了环境和经济因素，从而验证了模块化方法的效率和物有所值。

研究结果证明，尽管直接建造成本昂贵，但与RC结构相比，模块化结构可以减少材料生产阶段的隐含碳排放。

与以往等效研究的结果类似，这一结果也被考虑在同样的背景下，即与模块化(钢)结构和RC结构的环境影响相比，RC结构的环境影响更大(表7)。

除了已经确定的模块化建设的好处，预计模块化建设的应用也将提供环境效益。

表7所示。RC法和模块化法的特点汇总表。资料来源:张成泽,等, 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 通过使用混凝土这种碳密集型材料作为主要材料
会对环境造成很多影响。		 通过尽量减少预拌混凝土的使用和使用具有高重复利用率的材料，可以减少高达88%的碳排放。 模块化施工方法在材料生产阶段减少了大约36%的隐含碳排放。
成本 一般来说，与模块化方法相比，初始成本更低。 通过大规模生产和使用正规工厂工人，有可能将材料成本降低约10%[2,68]。 模块化施工方法比钢筋混凝土施工方法高约8.1%。
时间 它受天气等外部因素的影响很大，所以
空中延误的可能性很大。		 通过同时制造工厂和现场施工，与现有方法相比，工期可缩短50%[76]。 -
质量 受外部因素影响大，质量问题频发。 在工厂采用标准化的工作方法制造，确保质量。 -
安全 现场作业周期长，设备重量大，安全事故率高。 通过尽量减少现场作业，可以减少安全事故的发生。 -

结论

本研究分析比较了某住宅建筑在材料生产阶段产生的隐含碳排放量和直接建设成本。将结果与模块化和钢筋混凝土建造方法进行比较，从而能够计算这两种方法所涉及的成本，并通过评估其环境成本和性能来确定其特征。

因此，与传统的RC方法相比，模块化施工方法在材料生产阶段减少了约36%的隐含碳排放。这与预拌混凝土的使用量及其高碳排放量直接相关。

比较表明，模块化方法的成本较高。然而，由于模块化建造方法的优点，它提供了高回收率和易于维修，因此没有考虑成本结果，需要进一步的成本审查以获得全生命周期的观点。该研究仅处理了材料生产的初始阶段，并排除了重复使用的可能性，因此结果仅显示了部分场景。

期刊引用:

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Skyla贝利

写的

Skyla贝利

斯凯拉毕业于曼彻斯特大学，获得社会人类学荣誉学士学位。在学习期间，斯凯拉担任研究助理，与一组学者合作，并因其论文获得了社会参与奖。凭借之前的写作和编辑经验，斯凯拉在毕业后的一年加入了azonnetwork的编辑团队。工作之余，斯凯拉的兴趣包括滑雪，她曾经参加过国际比赛，她还花时间去探索曼彻斯特提供的酒吧、餐馆和活动!

引用

请在你的文章、论文或报告中引用以下格式之一:

  • 美国心理学协会

    贝利,Skyla。(2022年3月3日)。模块化住宅隐含碳排放与直接建设成本。AZoBuild。于2023年4月2日从//www.hj-bamboo.com/article.aspx?ArticleID=8479检索。

  • MLA

    贝利,Skyla。模块化住宅的隐含碳排放与直接建设成本AZoBuild．2023年4月2日。< //www.hj-bamboo.com/article.aspx?ArticleID=8479 >。

  • 芝加哥

    贝利,Skyla。模块化住宅的隐含碳排放与直接建设成本AZoBuild。//www.hj-bamboo.com/article.aspx?ArticleID=8479。(2023年4月2日访问)。

  • 哈佛大学

    斯凯拉·贝利，2022。模块化住宅隐含碳排放与直接建设成本．AZoBuild, 2023年4月2日浏览，//www.hj-bamboo.com/article.aspx?ArticleID=8479。

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