在当前全球倡导低碳环保的大背景下,建筑行业作为高能耗、高排放的重点领域,正面临日益严峻的碳减排压力。广州作为中国南方的重要城市,近年来基础设施建设快速发展,拉森钢板桩支护工程在各类深基坑施工中被广泛应用。然而,此类工程在施工过程中所产生的碳排放问题也逐渐引起关注。因此,对广州地区拉森钢板桩支护工程施工阶段的碳排放进行系统计算与分析,不仅有助于推动绿色施工理念的落实,也为后续碳足迹管理提供数据支持。
拉森钢板桩是一种U型或Z型截面的钢制构件,具有强度高、施工速度快、可重复使用等优点,广泛应用于地铁、地下管廊、桥梁基础等工程的临时支护结构中。其施工过程主要包括钢板桩运输、打设、拔除以及支撑系统的安装和拆除等多个环节。每个环节都会产生不同程度的碳排放,主要来源于机械设备运行所消耗的柴油、电力以及钢材生产过程中的隐含碳排放。
在碳排放计算中,通常采用“生命周期评价”(LCA)方法,从原材料获取、制造、运输、施工到最终拆除回收全过程进行评估。本文重点聚焦于施工阶段的直接碳排放,包括机械作业碳排放、材料运输碳排放以及钢材本身的隐含碳排放。根据《建筑施工碳排放计量标准》及相关研究文献,各类能源的碳排放因子已较为明确。例如,每升柴油燃烧产生的二氧化碳约为2.68kg,每度电的碳排放系数约为0.6kg CO₂/kWh,而每吨钢材的隐含碳排放量则大约为1.8吨CO₂。
以广州某典型基坑支护工程为例,该项目共使用拉森Ⅳ型钢板桩约2500米,配套H型钢支撑系统约800米。施工周期为45天,主要施工设备包括履带式打桩机、挖掘机、起重机及运输车辆等。根据实际施工记录,打桩机每日平均作业时间约为8小时,油耗约为25升/小时,共计柴油消耗约9000升;运输车辆总里程约为12000公里,百公里油耗按35升计,总计燃油消耗约4200升;此外,现场用电主要包括照明、排水泵及其他辅助设备,估算用电量约5000kWh。
按照上述数据和碳排放因子计算,该工程仅施工阶段的直接碳排放如下:柴油燃烧排放二氧化碳约34.2吨,电力消耗排放二氧化碳约3吨,合计约37.2吨。若计入钢板桩及支撑钢材的隐含碳排放(按平均每米钢板桩重约70kg计,总重量约175吨),钢材生产带来的碳排放约为315吨,占整个施工阶段碳排放的绝大多数。由此可见,在拉森钢板桩支护工程中,钢材的隐含碳排放是碳排放的主要来源,应成为减碳工作的重点方向。
为了降低此类工程的碳排放,可以从以下几个方面入手:一是优化设计,减少不必要的钢材用量,提高支护结构的效率;二是优先选用高强度、轻量化的新一代拉森钢板桩,降低单位长度的钢材消耗;三是推广钢板桩的循环利用机制,延长其使用寿命,从而摊薄单位使用周期内的碳排放;四是加强施工现场能源管理,提升机械设备的能效水平,并探索使用新能源动力设备替代传统柴油驱动设备;五是在项目前期引入碳足迹评估机制,将碳排放指标纳入施工方案比选体系。
广州作为国家中心城市之一,近年来积极推进绿色低碳城市建设,出台了多项政策鼓励建筑行业实施节能减排。在这样的政策背景下,对拉森钢板桩支护工程开展碳排放计算不仅是响应国家“双碳”战略的具体体现,也是推动工程建设向绿色化、智能化转型的重要抓手。未来,随着碳交易市场的逐步完善和碳限额制度的推进,施工单位将面临更加严格的碳约束。因此,提前布局碳排放核算体系,建立完善的碳数据管理平台,将成为企业在市场竞争中保持优势的关键。
综上所述,拉森钢板桩支护工程施工过程中的碳排放不容忽视,尤其是在钢材生产和施工机械运行两个环节。通过科学的碳排放计算与有效的减排措施相结合,不仅可以实现绿色施工的目标,也有助于提升企业的可持续发展能力。在广州乃至全国范围内,推广低碳支护技术,构建全生命周期碳管理体系,将是未来建筑行业发展的必然趋势。
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