大跨度重载建筑中多肋混凝土复合楼板(MRCCS)施工阶段CO2减排效能研究

为解决工业建筑楼板系统碳排放高的问题，研究人员开展多肋混凝土复合楼板(MRCCS)与传统现浇混凝土楼板(TCCS)的施工阶段CO2排放对比研究。基于中国宁波某仓库案例，采用GB/T 51,366-2019标准碳因子法分析显示：MRCCS系统实现总减排3.9%（6.5 kg CO2/m2），首层钢材用量减少5.0%，材料相关碳排放降低5.1%，为工业建筑低碳楼板选择提供实证依据。

　　

全球建筑行业贡献了约40%的碳排放，中国城乡建筑碳排放占比更在2021年达到38.2%。在实现"2030年前城乡建设碳达峰"的国家目标背景下，如何降低建筑材料的隐含碳成为关键课题。虽然现有研究多聚焦主体结构优化，但占建筑材料总量50%的楼板系统——特别是大跨度重载工业建筑中的楼板——其减排潜力尚未充分挖掘。传统现浇混凝土楼板(TCCS)存在模板用量大、经济跨度受限等问题，而预应力混凝土等替代方案又面临成本和技术门槛。

针对这一挑战，研究人员对一种创新性的多肋混凝土复合楼板(MRCCS)展开研究。这种将预制混凝土肋单元与现浇面层结合的部分预制系统，此前已在结构性能方面获得验证，但其环境效益缺乏量化数据。基于宁波某双层仓库的实际工程案例，研究团队采用中国国家标准GB/T 51,366-2019的碳排放因子法，系统比较了MRCCS与TCCS两种配置在"摇篮到现场"阶段的碳排放差异。

研究主要运用三项关键技术：1)基于实际工程图纸的材料用量精细化统计；2)依据中国标准的碳因子法计算材料生产和运输排放；3)施工能耗（主要是吊装）的现场监测与换算。特别关注首层重载区域的钢材用量和混凝土体积变化，所有数据均换算为每平方米楼板的CO₂当量进行横向比较。

【The multi-ribbed concrete composite slab (MRCCS)】
MRCCS通过预制肋单元与现浇层的组合作用实现4-8米大跨度承载，其核心创新在于：预制单元在工厂标准化生产减少现场湿作业，肋间空隙形成自然模板省去支撑系统，通过界面剪力键确保复合受力性能。这种设计理论上可同时优化材料用量和施工效率。

【Case study: comparative construction-phase CO₂ emission analysis】
案例数据显示：MRCCS方案使整栋建筑总排放降至159.1 kg CO₂/m²，较TCCS基准方案(165.5 kg CO₂/m²)降低3.9%。首层表现尤为突出——钢梁-楼板系统总用钢量减少5.0%，材料相关排放从253.2降至240.4 kg CO₂/m²（降幅5.1%），施工能耗排放降低3.3%。

【Discussion】
减排效益主要源自三方面：预制单元替代部分现浇混凝土减少材料用量；肋间空隙省去模板工程；工厂预制提升材料利用精度。值得注意的是，MRCCS的减排幅度与跨度和荷载正相关，在首层重载区效果更显著，这为工业建筑楼板选型提供了重要参考。

【Conclusion】
该研究首次量化证实MRCCS在重载工业建筑中的减排优势：1)全楼碳排放降低3.9%；2)首层材料排放减少5.1%；3)施工能耗下降3.3%。成果发表于《Journal of Cleaner Production》，为建筑领域低碳技术选择提供了基于中国标准的实证数据，特别揭示了部分预制系统在特定应用场景下的环境价值。研究同时指出，未来需结合生命周期评价进一步验证运营维护阶段的长期效益。