一种计算混凝土产品环境影响的方法技术

本发明专利技术属于生命周期评价技术领域，涉及一种计算混凝土产品环境影响的方法，包括以下步骤，将计算的边界范围定为“从摇篮到坟墓”，对混凝土进行全生命周期的计算；收集“从摇篮到坟墓”的各阶段模块数据；根据混凝土生产应用废弃过程中应用的能源

【技术实现步骤摘要】
一种计算混凝土产品环境影响的方法


[0001]本专利技术属于生命周期评价
，涉及一种计算混凝土产品环境影响的方法
。

技术介绍

[0002]随着全球对于应对气候变化和推动可持续发展的重视日益增加，产品的环境影响评价也变得越来越重要
。
混凝土作为国内最广泛使用的人造材料
。
它在建筑行业中的应用非常广泛，包括在住宅
、
商业和工业建筑中，以及在基础设施
(
如桥梁
、
道路
、
隧道等
)
的建设中
。
政府
、
企业和消费者都在寻求减少环境影响的方法，混凝土产品的环境影响评价就是其中的一种重要工具
。
无论是为了应对政策要求，还是为了满足市场和消费者的需求，进行混凝土产品环境影响评价都具有迫切性
。
[0003]现有技术中，通常是通过收集工厂内的活动数据，从现有数据库或者文献中找到物料和燃料等的排放因子，进行乘积求和算得混凝土的环境影响
。
[0004]现有技术中，将产品的原料生产阶段
、
原料的运输阶段
、
产品的使用阶段以及废弃处置阶段都合并到一起计算出整个排放，这样做不利于识别各个阶段环境影响的轻重程度，更无法有针对性的进行技术改进；并且现有的混凝土生命周期评价只计算环境排放，而忽略混凝土碳化对环境的影响，只计算从“摇篮到大门”的环境影响，很少从“摇篮到坟墓”的环境影响计算，忽略了环境影响转移对产品生命周期的影响，缺乏全面的环境影响评价，得出片面的结论
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：现有的混凝土影响指标评价时，忽略了环境影响转移对产品生命周期的影响，缺乏全面的环境影响评价，得出片面的结论
。
[0006]为此，本专利技术提供一种计算混凝土产品环境影响的方法，以对混凝土做出全面的环境影响评价
。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]一种计算混凝土产品环境影响的方法，包括以下步骤，
[0009]将计算的边界范围定为“从摇篮到坟墓”，对混凝土进行全生命周期的计算；
[0010]对“从摇篮到坟墓”的各个阶段模块进行数据收集；
[0011]根据混凝土生产应用废弃过程中应用的能源
、
原料种类设置不同的情景；
[0012]不同情景下的混凝土的碳化分析；
[0013]在不同情景下对通过特征化计算
、
归一化计算以及综合指标计算对混凝土进行全生命周期的多指标环境影响分析
。
[0014]通过采取上述技术方案，对混凝土从生产到废弃的全生命周期进行数据收集以及计算，从而可以精准确定环境影响贡献关键点；研究从“摇篮到坟墓”的混凝土产品环境影响，将产品生产阶段
、
产品施工阶段
、
产品使用阶段以及寿命终止阶段及其包含的信息模块都进行计算，分析，避免了仅研究某个阶段或模块而忽略的环境影响的转移；通过原料和能
源替代来比较分析产品造成的环境影响，用太阳能电力
、
风能电力
、
水力电力
、
生物质能电力来代替燃煤电力计算代替后环境影响，对比分析；为节能减排提供更好的方案
。
[0015]进一步地，所述混凝土的碳化分析包括全碳化混凝土的潜在二氧化碳吸收量分析
、
使用阶段
CO2吸收计算方法
、
寿命终止阶段
CO2吸收计算方法
。
[0016]进一步地，所述全碳化混凝土的潜在二氧化碳吸收量用完全碳化混凝土的最大理论
CO2吸收量分析，所述完全碳化混凝土的最大理论
CO2吸收量为
U
tcc
，其中
w
为每千克的水泥中活性
CaO
的含量，其单位为
kg
；
C
为水泥的质量，其单位为
kg
；为
CO2的摩尔质量；
m
CaO
为
CaO
的摩尔质量
。
[0017]通过采取上述技术方案，给出混凝土碳化的具体计算公式，将碳化量化
。
这样可以更全面准确的计算混凝土产品对环境的真实影响
。
[0018]进一步地，
CO2在
t
年内使用时每立方米混凝土表面的吸收量可计算为：其中
k
为
k
系数，单位为
mm/
年
0.5
；
t
为以年为单位的时间，
k
系数根据混凝土的强度等级以及混凝土在使用阶段的暴露条件决定
。
[0019]进一步地，当计算混凝土使用阶段的
CO2吸收量时，若无法确定混凝土用途，混凝土使用时的暴露条件，则根据混凝土建筑物的表面积
/
体积比以及混凝土抗压强度计算每千克水泥中
CO2吸收量：当混凝土建筑物的表面积
/
体积比大于等于
8m2/m3，
CO2usinguptake
＝
U
tcc
×
0.15kg
；当混凝土建筑面积
/
体积比范围在3‑
8m2/m3之间时，若抗压强度为
16
‑
20MPa
，则
CO2usinguptake
＝
15kg
，若抗压强度为
25
‑
35MPa
，则
CO2usinguptake
＝
13kg
，若抗压强度超过
35MPa
，则
CO2usinguptake
＝
10kg
；当混凝土建筑面积
/
体积比范围小于等于
3m2/m3时，若抗压强度为
16
‑
20MPa
，则
CO2usinguptake
＝
7.5kg
，若抗压强度为
25
‑
35MPa
，则
CO2usinguptake
＝
6.5kg
，若抗压强度超过
35MPa
，则
CO2usinguptake
＝
5kg。
[0020]进一步地，混凝土建筑物在
t
年内使用时整体结构的
CO2吸收量为：其中
A
i
为面积，其单位为
m2，其取决于混凝土表面分布
。
[0021]进一步地，每立方米的混凝土在寿命终止阶段的<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种计算混凝土产品环境影响的方法，其特征在于，包括以下步骤，将计算的边界范围定为“从摇篮到坟墓”，对混凝土进行全生命周期的计算；对“从摇篮到坟墓”的各个阶段模块进行数据收集；根据混凝土生产应用废弃过程中应用的能源
、
原料种类设置不同的情景；不同情景下的混凝土的碳化分析；在不同情景下对通过特征化计算
、
归一化计算以及综合指标计算对混凝土进行全生命周期的多指标环境影响分析
。2.
根据权利要求1所述的计算混凝土产品环境影响的方法，其特征在于，所述混凝土的碳化分析包括全碳化混凝土的潜在二氧化碳吸收量分析
、
使用阶段
CO2吸收计算方法
、
寿命终止阶段
CO2吸收计算方法
。3.
根据权利要求1所述的计算混凝土产品环境影响的方法，其特征在于，所述全碳化混凝土的潜在二氧化碳吸收量用完全碳化混凝土的最大理论
CO2吸收量分析，所述完全碳化混凝土的最大理论
CO2吸收量为
U
tcc
，其中
w
为每千克的水泥中活性
CaO
的含量，其单位为
kg
；
C
为水泥的质量，其单位为
kg
；为
CO2的摩尔质量；
m
CaO
为
CaO
的摩尔质量
。4.
根据权利要求1所述的计算混凝土产品环境影响的方法，其特征在于，
CO2在
t
年内使用时每立方米混凝土表面的吸收量可计算为：用时每立方米混凝土表面的吸收量可计算为：其中
k
为
k
系数，单位为
mm/
年
0.5
；
t
为以年为单位的时间，
k
系数根据混凝土的强度等级以及混凝土在使用阶段的暴露条件决定
。5.
根据权利要求1所述的计算混凝土产品环境影响的方法，其特征在于，当计算混凝土使用阶段的
CO2吸收量时，若无法确定混凝土用途，混凝土使用时的暴露条件，则根据混凝土建筑物的表面积
/
体积比以及混凝土抗压强度计算每千克水泥中
CO2吸收量：当混凝土建筑物的表面积
/
体积比大于等于
8m2/m3，
CO2usinguptake
＝
U
tcc
×
0.15
；当混凝土建筑面积
/
体积比范围在3‑
8m2/m3之间时，若抗压强度为

【专利技术属性】
技术研发人员：马新平，顾磊，潘文卓，戚颖，汪鹏，徐杨，王梓冰，陆燚，
申请(专利权)人：常州市建筑科学研究院集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：