地震能量耗散技术对建筑施工碳排放的影响

《Scientific Reports》：Influence of seismic energy dissipation technology on carbon emission of building construction

　　

摘要

建筑行业的碳排放问题引起了公众的广泛关注，而该行业实现低碳转型对于达成碳中和目标至关重要。尽管在这一领域已有大量研究，但关于结构性能设计与抗震安全技术在减少碳排放方面的综合影响的研究却相对较少。本研究旨在利用地震能量耗散技术，在保障结构安全的同时降低碳排放。根据中国相关设计规范，选取了八种不同楼层数量的钢筋混凝土框架结构作为案例进行分析。通过添加额外的能量耗散装置，装有阻尼器的结构与未装阻尼器的结构相比，其结构构件的尺寸得以减小，从而降低了碳排放并提升了抗震性能。针对这八种钢筋混凝土框架结构，分别设计了装有阻尼器和未装阻尼器的结构体系以便进行比较分析。使用SAUSG软件计算结构构件的尺寸，并分析自然周期和层间位移比等关键性能指标，以验证其是否符合规范规定的安全要求。此外，还对包括材料生产运输、施工以及拆除阶段在内的各项工程量及全生命周期能耗进行了量化分析。研究结果表明，安装阻尼器能够降低材料和能源消耗，其平均碳排放量比未装阻尼器的结构低17.4%。本研究为设计阶段的碳排放控制提供了新的思路，也为实现低碳建筑与抗震性能的协同发展提供了有效的技术路径。