用于工序、工况和项目级公路建设活动的碳排放测算方法

摘要

本发明公开了一种用于工序、工况和项目级公路建设活动的碳排放测算方法，包括以下步骤：S1：将单个项目公路工程进行单元过程划分；S2：确定单元过程投入物质清单；S3：测算单元过程投入物质清单的碳排放；S4：测算单元过程总碳排放；S5：测算分项工程碳排放；S6：测算分部工程碳排放；S7：测算单位工程碳排放；S8：测算工序级公路建设活动碳排放；S9：测算工况级公路建设活动碳排放；S10：测算项目级公路工程建设活动碳排放。本发明的碳排放测算方法有助于公路建设在施工管理和技术进步等方面从源头和过程中寻找实现碳排放的关键环节。

说明书

技术领域

本发明属于公路工程节能减排技术领域，具体涉及一种用于工序、工况和 项目级公路建设活动的碳排放测算方法。

背景技术

我国公路建设实现跨越式发展，取得巨大成就的同时，其建设施工活动也 带来了严重的能源资源密集消耗和高碳排放问题。因此，公路发展迫切需要走 绿色低碳的可持续发展道路。

建设阶段是公路生命周期的重要阶段，施工活动具有单次性特点，所需材 料种类和施工工序较多。此外，不同公路工程建设阶段采取的工艺、设备和建 筑材料也不尽相同，碳排放水平差异明显。因此，公路工程项目的碳排放量不 能像对工业产品那样按品种、规格和质量具有统一的排放量值，只能是单件计 量。

如上所述，受限于公路建设规模大、工程结构复杂及其碳排放量的单价性 特点，现有技术多基于整个建设阶段的材料用量、施工机械台班数量、油耗量 和排放因子等数据，简单直接地计算出建设阶段的整体碳排放量，碳排放计算 单元划分细粒度不够，难以明确建设施工过程中工序、工况和项目等多个层级 的具体材料、设备、施工工艺、施工技术等主要微观变量与宏观环境排放之间 的关联关系，不利于我国公路建设施工活动减排关键识别及低碳公路发展策略 制定。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有碳排放测算技术的不足，提出一种用于工序、 工况和项目级公路建设活动的碳排放测算方法。

本发明的技术方案是：一种用于工序、工况和项目级公路建设活动的碳排 放测算方法包括以下步骤：

S1：将单个项目公路工程进行单元过程划分；

S2：确定单元过程投入物质清单；

S3：基于单元过程投入物质清单，测算单元过程投入物质清单的碳排放；

S4：根据单元过程投入物质清单的碳排放，测算单元过程总碳排放；

S5：根据单元过程总碳排放，测算分项工程碳排放；

S6：根据分项工程碳排放，测算分部工程碳排放；

S7：根据分部工程碳排放，测算单位工程碳排放；

S8：根据分项工程碳排放，测算工序级公路建设活动碳排放；

S9：根据工序级公路建设活动碳排放，测算工况级公路建设活动碳排放；

S10：根据单位工程碳排放，测算项目级公路工程建设活动碳排放。

进一步地，步骤S1中，根据公路建设工程计价单元划分标准，以工程量 数据和碳排放数据是否可得为判断依据进行单元过程划分；若工程量数据和碳 排放数据可得，则继续划分公路建设活动，否则结束划分。

进一步地，步骤S2中，单元过程投入物质清单包括筑路材料、场外加工 机械设备、运输车辆和现场施工机械。

进一步地，步骤S3中，筑路材料碳排放C

其中，i表示材料类型编号；Q

场外加工机械设备碳排放C

其中，h表示场外加工机械设备编号，H表示场外加工机械设备个数，r 表示能源种类编号，R表示能源种类个数，T

运输车辆碳排放C

其中，k表示车辆类型编号；r表示能源种类编号；D

现场施工机械碳排放C

其中，s表示场外加工机械设备编号，S表示场外加工机械设备个数，T

进一步地，步骤S4中，单元过程总碳排放C

C

其中，C

进一步地，步骤S5中，分项工程碳排放C

其中，u＝1,2,3,…,U表示构成分项工程的U个单元过程，C

进一步地，步骤S6中，分部工程碳排放C

其中，k＝1,2,3,…,K表示构成分部工程的K个分项工程，C

进一步地，步骤S7中，单位工程碳排放C

其中，j＝1,2,3,…,J表示构成单位工程的J个分部工程，C

进一步地，步骤S8中，工序级公路建设活动碳排放C

C

其中，C

步骤S9中，工况级公路建设活动碳排放测算包括C

其中，gx＝1,2,3,…,G表示构成工况级公路建设活动的G个工序。

进一步地，步骤S10中，项目级公路工程建设活动碳排放的测算参数包括 项目级公路工程建设活动总碳排放C

其中，d＝1,2,3,…,D表示D个单位工程，C

本发明的有益效果是：本发明的碳排放测算方法可得到工序、工况和项目 多个层级建设活动的物质清单的碳排放，计算来源清晰，结果准确，符合我国 公路建设施工活动特征和工程实际，有助于公路建设在施工管理和技术进步等 方面从源头和过程中寻找实现碳排放的关键环节。

附图说明

图1为碳排放测算方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。

如图1所示，本发明提供了一种用于工序、工况和项目级公路建设活动的 碳排放测算方法，包括以下步骤：

S1：将单个项目公路工程进行单元过程划分；

S2：确定单元过程投入物质清单；

S3：基于单元过程投入物质清单，测算单元过程投入物质清单的碳排放；

S4：根据单元过程投入物质清单的碳排放，测算单元过程总碳排放；

S5：根据单元过程总碳排放，测算分项工程碳排放；

S6：根据分项工程碳排放，测算分部工程碳排放；

S7：根据分部工程碳排放，测算单位工程碳排放；

S8：根据分项工程碳排放，测算工序级公路建设活动碳排放；

S9：根据工序级公路建设活动碳排放，测算工况级公路建设活动碳排放；

S10：根据单位工程碳排放，测算项目级公路工程建设活动碳排放。

在本发明实施例中，如图1所示，步骤S1中，根据公路建设工程计价单 元划分标准，以工程量数据和碳排放数据是否可得为判断依据进行单元过程划 分；若工程量数据和碳排放数据可得，则继续划分公路建设活动，否则结束划 分。

单元过程划分的依据是公路建设工程计价单元划分标准，是行业基本上认 可的分类标准。从公路基础设施工程分类开始，根据各基础设施工程构成和施 工特点，以工程量数据、碳排放数据是否可得为判断依据进行“自上而下”、“由 整体到局部”的“分单位-分部-分项”单元过程划分。

在本发明实施例中，如图1所示，述步骤S2中，单元过程投入物质清单 包括筑路材料、场外加工机械设备、运输车辆和现场施工机械。

通过查询设计图纸、施工图纸、竣工图纸、材料决算清单、施工图纸和采 购清单等工程建设相关技术资料，辅以现场数据采集和工程量清单数据计算。

在本发明实施例中，如图1所示，步骤S3中，筑路材料碳排放C

其中，i表示材料类型编号；Q

场外加工机械设备碳排放C

其中，h表示场外加工机械设备编号，H表示场外加工机械设备个数，r 表示能源种类编号，R表示能源种类个数，T

运输车辆碳排放C

其中，k表示车辆类型编号；r表示能源种类编号；D

现场施工机械碳排放C

其中，s表示场外加工机械设备编号，S表示场外加工机械设备个数，T

结合实际工程采集数据、中国生命周期参考数据库(CLCD数据库)和 Ecoinvent数据库等数据来源，分别构建各单元过程筑路材料、场外加工机械 设备、运输车辆和现场施工机械的碳排放测算方法，完成碳排放测算。

在本发明实施例中，(1)确定符合我国公路工程建设活动筑路材料物化过 程碳排放因子。优先选用由材料生产商提供的、并经第三方审核的材料碳足迹 数据。

(2)确定场外加工机械设备、现场施工机械等非道路移动源和运输车辆道 路移动源所消耗燃料的“从油井到泵”的碳排放因子。本发明以《IPCC国家温 室气体清单指南》公布的基于能源碳含量、发热量及燃料氧化率的不同燃料的 碳排放因子计算方法为主，根据已公开发表文献，整理计算得到我国公路工程 建设活动非道路移动源和运输车辆道路移动源主要终端能源的低位发热量情况 下的碳排放强度。

在本发明实施例中，如图1所示，步骤S4中，单元过程总碳排放C

C

其中，C

在本发明实施例中，如图1所示，步骤S5中，分项工程碳排放C

其中，u＝1,2,3,…,U表示构成分项工程的U个单元过程，C

在本发明实施例中，如图1所示，步骤S6中，分部工程碳排放C

其中，k＝1,2,3,…,K表示构成分部工程的K个分项工程，C

在本发明实施例中，如图1所示，步骤S7中，单位工程碳排放C

其中，j＝1,2,3,…,J表示构成单位工程的J个分部工程，C

一般情况下，d＝1,2,3,4,5,6,7可分别表示路基工程、路面工程、隧道工程、 桥梁工程、交通工程及沿线设施、交叉工程、交通工程及沿线设施和临时工程 等七大典型公路单位工程。

在本发明实施例中，如图1所示，步骤S8中，工序级公路建设活动碳排 放C

C

其中，C

步骤S9中，工况级公路建设活动碳排放测算包括C

其中，gx＝1,2,3,…,G表示构成工况级公路建设活动的G个工序。

公路建设活动工序表现为公路建设活动的分项工程，其碳排放测算可通过 汇总各单元过程投入碳排放得到。公路建设活动工况由各个工序活动构成，其 碳排放测算可通过汇总各工序碳排放得到。项目级公路建设活动一般由多个单 位工程构成，包含各种工况和工序，其碳排放可通过汇总各单位部工程投入碳 排放得到。

在本发明实施例中，如图1所示，步骤S10中，项目级公路工程建设活动 碳排放的测算参数包括项目级公路工程建设活动总碳排放C

其中，d＝1,2,3,…,D表示D个单位工程，C

本发明的工作原理及过程为：该方法旨在对公路工程的复杂基础设施按结 构特征进行分类，自上而下地将建设工程分解到尽可能小，直至达到对工程量 和碳排放数据采集和计算都可得且相对准确的部位，解决现有技术总量计量分 析测算过程不清晰、不准确和来源关联性不明确的问题。

该方法引入公路建设工程计价单元划分标准，根据各基础设施工程构成和 施工特点，以工程量数据和碳排放数据是否可得为判断依据，按照“分单位-分 部-分项”的施工时序和层级将整个公路建设活动划分为相互独立且具有统一碳 排放量化表达的单元过程，依次完成单元过程、分项工程、分部工程和单位工 程的碳排放测算，最终获得工序、工况和项目多层级公路建设活动的碳排放测 算方法。

本发明的有益效果为：本发明的碳排放测算方法可得到工序、工况和项目 多个层级建设活动的物质清单的碳排放，计算来源清晰，结果准确，符合我国 公路建设施工活动特征和工程实际，有助于公路建设在施工管理和技术进步等 方面从源头和过程中寻找实现碳排放的关键环节。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理 解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和 实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种 不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明 的保护范围内。