大宗木建材隐含温室气体排放的生命周期评估数据库比较研究：方法学差异与标准化路径

本研究针对大宗木建材（Mass Timber）隐含温室气体（GHG）排放评估存在的数据库差异问题，系统比较了Ecoinvent、AusLCI等五大LCA数据库的方法学框架。研究发现材料级排放范围达-686.80至1718.00 kgCO2eq/m3，建筑级（A1-A3）差异达604.93 kgCO2eq/m2，揭示了生物碳核算、系统边界定义和生命周期终结（EoL）处理的不一致性，为建立标准化评估方法提供了关键依据。

　　

在全球建筑行业加速低碳转型的背景下，大宗木建材（Mass Timber）因其碳封存潜力成为传统混凝土和钢材的替代选择。然而令人惊讶的是，不同研究对同一木结构建筑的碳排放评估可能相差高达11.5倍，这种"碳计算迷雾"严重阻碍了绿色建筑的决策制定。究其根源，是当前生命周期评估（LCA）数据库在生物碳流动处理、系统边界划分等关键方法学上存在显著差异。

为解决这一难题，研究人员聚焦五种主流LCA数据库（Ecoinvent、AusLCI、EPiC、ICE和?KOBAUDAT），通过材料级和建筑级双重分析揭示了评估结果的巨大波动。研究发现，仅CLT材料的碳排放范围就跨越-686.80至1718.00 kgCO₂eq/m³的惊人区间，相当于从"负碳"到高碳材料的跨度。在10层办公建筑的案例中，木结构建筑（A1-A3）的排放差异达604.93 kgCO₂eq/m²，这种量级的不确定性足以颠覆对建材环境效益的基本判断。

研究采用多维度技术路线：首先对五大数据库进行横向对比，提取CLT和Glulam等关键材料的GWP（全球变暖潜能值）数据；其次建立标准化的功能单位（1 m³产品）实现跨库可比性；最后通过10层参考建筑的BIM模型量化建筑级排放差异。特别关注生物碳核算方法、系统边界定义（特别是模块D的回收信用分配）和EoL场景处理等关键变量。

材料级分析暴露了三大矛盾：EPiC数据库因混合方法（46%过程数据+54%投入产出数据）导致CLT排放值异常偏高（644.70 kgCO₂eq/m³）；?KOBAUDAT则因生物碳存储核算出现负值；Ecoinvent中不同影响评估方法（IPCC2013与EF v3.0 EN15804）结果相差1558.87 kgCO₂eq。建筑级评估更凸显现实影响：当采用EPiC数据时，木结构建筑排放（434.62 kgCO₂eq/m²）反而高于部分混凝土建筑（485.95 kgCO₂eq/m²），这与常规认知完全相悖。

研究特别指出生物碳流动的"双重核算陷阱"：18%的EPD（环境产品声明）仅计算碳吸收忽略释放阶段，导致虚假的"负碳"结果。模块D（回收效益）的处理差异更造成27-447 kgCO₂eq/m³的评估波动。此外，粘合剂类型（MUF/PUR）、防腐处理（H3 LOSP/CCA）等工艺细节未被充分记录，进一步加剧数据噪声。

这项发表于《Resources, Conservation and Recycling》的研究为建材LCA建立了方法学基准，其核心价值在于：首次系统量化了数据库选择对木结构碳排放评估的影响幅度；提出生物碳核算的"全生命周期平衡"原则（-1/+1*方法）；倡导建立包含材料护照（Material Passport）的BIM集成系统。这些发现不仅纠正了当前"木材必然低碳"的认知偏差，更为制定国际统一的木结构评估协议提供了实证基础，对实现《巴黎协定》建筑减排目标具有关键指导意义。