基于循环经济的建筑隐含碳绩效评估:CiBEC指数开发与循环策略创新

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Journal of Cleaner Production 9.8

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  为解决建筑行业隐含碳(EC)评估中循环经济(CE)策略量化不足的问题,研究人员开发了循环经济导向的隐含碳指数(CiBEC),通过整合材料流入流出分配、建筑寿命延长和使用强度等关键因素,实现了对8种循环情景的精准评估。研究表明,采用CiBEC框架后,改造情景可减少36%的EC,组合策略更使EC从629降至191 kgCO2 eq./m2 ,为建筑行业低碳转型提供了创新方法论。

  

建筑行业占全球温室气体排放的40%,其中隐含碳(Embodied Carbon, EC)占比达三分之一。随着建筑能效提升和电网低碳化,运营碳逐步降低,EC正成为建筑碳排放的主导因素。然而,当前EC评估方法存在三大痛点:传统生命周期评估(LCA)边界固定,难以量化循环策略对建筑寿命延长、空间复用等动态影响;碳减排分配机制不完善,上下游利益相关方的贡献未被公平体现;关键指标如材料循环率、使用强度等缺乏标准化计量。这些局限导致决策者无法准确识别高效益的低碳策略,特别是在项目早期设计阶段。

针对这些挑战,国内研究人员在《Journal of Cleaner Production》发表研究,创新性开发了循环经济导向的隐含碳指数(Circularity-based Embodied Carbon Index, CiBEC)。该研究以伊朗德黑兰某7层办公楼为案例,采用基于EN 15978标准的归因性LCA方法,通过OneClickLCA软件构建实际模型与纯原生材料模型的对比体系,结合0.5-0.5碳分配原则,系统评估了8种循环策略及其组合效果。关键技术包括:建立包含净测量EC(ECN
)、建筑寿命系数(FL
)和使用强度系数(FU
)的三维评估框架;开发流入修改量(IM)和流出修改量(OM)算法;整合10R循环框架与建筑循环工具包开发应用场景。

研究结果部分,"循环情景的常规评估对比"显示,传统方法会误判关键策略价值:材料末端回收(CS1)的EC改善被低估,建筑改造(CS2)的12%碳增长实为30%减排潜力,空间复用(CS3)的37%减排效益完全未被捕获。"CiBEC指数评估结果"揭示,组合策略通过非线性协同实现71%减排,其中Comb7方案将EC降至191 kgCO2
eq./m2
。"与传统方法的对比矩阵"证实,CiBEC使改造、空间共享等策略的排序提升3-5个位次,彻底改变决策优先级。

在讨论部分,研究阐明了三大理论突破:首次将建筑寿命和使用强度转化为可量化系数,破解了LCA边界动态调整难题;创新0.5-0.5碳分配机制,平衡了产业链各环节的减排贡献;构建"窄-慢-闭"循环(10R框架)与EC的映射关系。实践层面,研究为BREEAM等绿色认证提供新工具,其模块化设计支持从单体建筑到社区尺度的评估。

该研究的局限在于案例单一性和经济性分析缺失,未来需拓展跨气候区案例库并整合成本效益分析。但毋庸置疑,CiBEC指数重新定义了建筑低碳评估范式,其核心价值在于将循环经济从定性原则转化为可量化、可追溯的碳管理工具,为《巴黎协定》下的建筑行业脱碳提供了关键技术支撑。正如研究所示,当改造策略的减排潜力被科学量化后,城市更新将不再是气候负担,而成为碳中和的重要抓手。

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