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1、 - 78 - http:/www.ivypub.org/AE/ Architectural Engineering November 2013, Volume 1, Issue 3, PP.78-82 Calculation of the Carbon Emissions Caused by Construction Accidents Based on Method of with and without Comparison Jingjing Tang, Jing Cheng, Xingxing Zhu, Pan Xiang, Shijun Zhang School of Civil E
2、ngineering and Mechanics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China Email: Abstract As currently, the only way to calculate the carbon emission of engineering accident is based on direct thinking method, in this paper, the drawback of the method was pointed out that it fail
3、s to estimate the emission generated during the accident rescue, and then the conclusion was made that the method is just applicable to these cases, such as the case free from repair after accident, or reconstruction and the failure of finishing the following construction. Further, a new calculation
4、 method was proposed based on the thinking with or without the comparison, and proposed one is better for the more common case that the expected construction should be finished even after accident. Keywords: Construction Accidents; Calculation of Carbon Emissions; Method of Direct Calculation; Metho
5、d of with and without Comparison; Increment of Carbon Emissions 基于有无对比法的工程事故碳排放计量* 唐菁菁，成晶，朱星星，向攀，张仕俊 华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074 摘 要：当前工程事故碳排放计量的唯一方法是基于直接思路法的，通过指出该方法未计量抢险救灾碳排放的不足，并得出该方法仅适用于事故后工程不修复或重建以及不完成后续建设情况的结论。进而提出了基于有无对比法思路的工程事故碳排放量计算方法，该法适用于事故后工程需完成预定建设目标的更普遍情况。 关键词：工程事故；碳排放计量；直接思路法；有无对比法；
6、碳排放量增量 引言 近年来，低碳已经成为全世界范围内的热门词汇。温室气体是导致全球变暖的主要因素，大气中 CO2浓度的升高对全球气候变暖起到了决定性作用，全球变暖导致的极端气候变化将威胁到世界的未来。中国目前是全球第二大温室气体排放国，虽然京都议定书没有将中国列入第一批限定减排的国家，但进入后哥本哈根时代，国际社会对中国碳排放的关注不断加强，中国经济的发展面临不利的外部环境，需要承担碳减排的责任。因此，当前深入研究碳排放问题十分重要。有研究表明：2007 年美国全社会碳排放量的 48%源自于工程建设1，中国全社会碳排放量的 50%来自于工程建设2。工程建设过程中若发生工程事故，尤其如火灾之类的
7、工程事故，则势必导致碳排放的增加，对于碳减排无疑是雪上加霜。因此，研究工程事故的碳排放计量是十分有意义的。本文引入了工程项目经济评价常用的有无对比法来定性分析发生工程事故后造成的碳排放增量。 * 课题来源：住建部科学技术项目计划（2012-R3-2）；华中科技大学自创新基金（01-18-240007） - 79 - http:/www.ivypub.org/AE/ 1 碳排放计量国内外研究现状 国外关于碳排放计量的研究对象主要集中为个人日常生活碳排放计算、工业碳足迹计算、交通碳足迹计算等。2007年英国环境食品及农村事务部(DEFRA)在其官方网站首度发布了CO2排放量计算器3。美国加州环保署
8、也委托伯克利大学设计了应用生命周期评估方法的碳足迹计算器4。在对金属铜和水泥的生产及使用过程中排放的二氧化碳计量研究中，Giurco 和 Petrie 运用动态物质流模型(dynamic material flow models)评价了金属铜生产和使用过程中的碳足迹。 尚春静等提出：研究建筑产品生命周期的碳排放时应该把建筑产品的生命周期看成一个系统，该系统由于消耗资源向外界环境排放 CO25。郭云驰等将钢材的生产过程看作一个整体，对生产过程中碳的投入产出进行分析从而得到钢材生产过程中 CO2的碳含量6。 在目前国内外对碳排放计量的相关研究中，仅王鹏程等研究了工程事故碳排放计量。该研究基于直接思
9、路计算工程事故的碳排放量（下文简称直接思路法），即首先对建筑材料生产过程中的碳排放、能源使用的碳排放进行研究分析；然后分析建设工程生产过程中材料、能源等的使用情况；最后确定以上各碳源消耗过程中的碳排放量估算方法，建立工程事故碳排放量的计算模型7。 在各类工程事故中，火灾是引起碳排放显著增加的事故类型，故本文以火灾为例研究工程事故碳排放的计量。运用直接思路法进行工程事故碳排放计量的公式为7： 工程事故碳排放量=事故前碳排放量+事故中碳排放量+事故后碳排放量 (1) (1)式中，事故前碳排放量是指发生工程事故前工程施工生产过程的碳排放量；事故中碳排放量是指火灾燃烧直接造成的碳排放量；事故后碳排放量
10、是指清理现场造成的碳排放量。 基于直接思路法的工程事故碳排放因素构成分类如表 17所示。 表 1 工程事故碳排放因素构成分类 材料浪费 碳排放 能源使用 碳排放 劳动力浪费 碳排放 火灾燃烧 碳排放 事故前 事故中 事故后 显然， 直接思路法碳排放计量方法是研究分析工程事故发生前、 发生中和发生后各阶段产生的碳排放量，并认为汇总后的碳排放量即为工程事故碳排放量。在计算各碳源产生的碳排放量时也是基于直接思路法，如计量由建筑材料浪费产生的碳排放时，即是研究分析各种建筑材料在生产阶段各环节产生的碳排放量，汇总后得到单位质量或体积建筑材料的碳排放量。 2 对直接思路法计算工程事故碳排放量的质疑 2.1
11、. 直接思路法未考虑事故中抢险救灾产生的碳排放量 以火灾为例，直接思路法式(1)中的“事故中碳排放量”仅指火灾燃烧直接造成的碳排放量，“事故后碳排放量”仅指清理现场造成的碳排放量。无论事故中还是事故后，均未考虑抢险救灾产生的碳排放量。 2.2. 直接思路法未考虑事故后工程建设的后续性 一般来说，在发生工程事故后，除了抢险救灾、善后处理之外，还应当考虑建设工程的后续性，即是否需恢复正常生产、继续建设完成工程。有的工程事故发生对建设工程实体质量并无影响，当然更不影响事故后建设工程的继续施工生产；有的工程事故发生会影响建设工程实体质量，甚至造成工程实体的部分破坏或毁损。对于后者，必然要先进行修复乃至
12、重建工作，之后才能继续完成整个建设工程生产，这样才达到了工- 80 - http:/www.ivypub.org/AE/ 程建设的预定目标。 王鹏程等提出的基于直接思路法的工程事故碳排放计量，其计量的是从工程项目建设开始至工程事故发生、抢险救灾、清理现场为止的碳排放量7。假定由于有特殊情况作用，建设工程的重建不能完成、被迫放弃工程建设，则此研究思路是行得通的。但绝大多数发生了质量事故或安全事故的建设工程是不改其建设初衷的，即使需要经过必要的修复或重建，也是必须继续完成预定建设目标的。那么，因工程事故而毁损的工程实体部分，其修复或重建过程中产生的碳排放量，正是应该计入工程事故碳排放量之中的了。
13、2.3. 改进后的直接思路法的不可行性 王鹏程等对工程事故碳排放计量没有考虑事故后工程建设的后续性，如果我们采用直接思路法，考虑修复或重建、工程建设的后续性，则该法即为改进后的直接思路法。 考虑理想状态，假设后续生产过程中产生的工程碳排放量与原定计划中相对应部分碳排放量等同，则意味着事故前产生的碳排放与事故后后续生产中产生的碳排放之和即为建造此工程所需正常产生的碳排放，依照工程事故碳排放的内涵，以上部分不应计入在内。因此实际的碳排放应当为： 工程事故碳排放量=事故中碳排放量+事故后碳排放量+修复或重建过程碳排放量 (2) 在此假设下，改进后的直接思路法是适用的。 但是在实际情况下，上述假设不成
14、立，即后续生产过程中产生的工程碳排放量与原定计划中相对应部分碳排放量不等同，因此，等式不成立。所以在实际情况下，改进后的直接思路法是不可行的。既然直接计算工程事故碳排放量的思路是不可行的，我们可以考虑用间接计算的方法，即整体差量计算，得到公式： 工程事故碳排放量=有事故碳排放量无事故碳排放量 (3) (3)式以一种差值的形式表达了工程事故造成的碳排放量的内涵，即工程事故碳排放量是有事故发生和无事故状态下碳排放量的增量部分。 由于(3)式的思路类似于项目后评价中常用的“有无对比法”，因此本文借用此概念提出了“基于有无对比法的工程事故碳排放计量”。 3 将“有无对比法”引入工程事故碳排放计量 3.
15、1 “有无对比法”概念借用 有无对比法(with and without comparison)是指将项目实际发生的情况（即“有项目”）与若无项目可能发生的情况（即“无项目”）进行对比，以度量项目建成运行后的真实效益、影响和作用8 。对比的重点是要分清“项目作用的影响”与“项目以外作用的影响”。有无对比法是项目后评价的基本方法，用于项目的效益评价和影响评价。 工程事故是在原有建筑结构基础上发生的，是在原工程施工生产正常碳排放的基础上，增加了工程事故的影响作用，改变了建筑环境的运行状况，使得碳排放量发生了变化。因而，在具体进行碳排放计量时，以工程事故发生可能影响到的区域范围作为评价单元，将没有发
16、生工程事故情况下研究区域的碳排放量作为“无事故” （类似“无项目”），将有工程事故发生的情况下研究区域的碳排放量作为“有事故” （类似“有项目”），通过比较“有事故”与“无事故”情况下的碳排放量，即可实现工程事故碳排放计量的目的。 类似于项目后评价中的有无对比法， 应用有无对比法进行工程事故碳排放计量时， 工程事故的发生即 “有事故”是真实存在的，而“无事故”则是假设的，即“若无事故”。 3.2 有无对比法计量工程事故碳排放 由(3)式可以很直观地看出，有无对比法强调的是对比“有事故”与“无事故”的碳排放量，工程事故碳排放量是“确有事故”与“若无事故”两种情形下碳排放量的增量部分。该增量真正考虑了、也仅仅考虑了- 81 - http:/www.ivypub.org/AE/ 由于发生工程事故而引起的碳排放量，排除了“事故以外”引起的碳排放量。 以火灾为例，
