| 姓名 |
湛曉威(JHAN,SIAO-WEI)
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畢業系所 |
土木工程學系在職專班 |
| 論文名稱 |
預鑄混凝土構件之生命週期與二氧化碳排放評估 -以大型購物商場新建案為例
(Life Cycle Assessment, Carbon Dioxide Emissions, Construction Method)
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| 摘要(中) |
由於人類的過度建設開發導致地球環境嚴重惡化，溫室效應逐年擴增的結果導致全球氣候變遷，自十八世紀工業革命以來，人類大量使用石化能源以創造經濟高速成長，反而造成大氣中的溫室氣體濃度大幅提高，以致於氣溫升高及氣候型態改變。根據 IPCC在2007年11月正式發布的第四次評估報告內容中表示全球暖化與極端氣候源於人類行為累積的後果，此結果將導致數十億人面臨 逐步嚴重的缺糧、缺水和洪水泛濫。
本研究係以台中某商場建物由常見的鋼筋混凝土構造施工建案改成以預鑄工法施工為例，藉由建築物的生命週期評估LCA（Life Cycle Assessment）架構中，以企業到企業(B to B)範疇，從材料取得階段、生產製造階段、成品運輸階段等過程的碳排放盤查評估，亦即從建築物的「搖籃到客戶」進行系統性的碳排放盤查影響評估，導入預鑄建築工法在二氧化碳排放影響方面進行評估分析。
針對以預鑄工法建造建築物時，依據ISO 14040系列規範，將預鑄構件以生命週期之各個階段設定範疇，進行預鑄構件產品PCR之二氧化碳排放量盤查，參考ISO 14064-1與環保署碳足跡估算模式，在產業中進行二氧化碳排放評估與二氧化碳減量之對策探討。此外，本研究分析碳排係數數據以經濟部能源局公告106年電力與燃料排放係數及實際原料廠商公佈碳排係數當量數值進行評估預鑄構件生命週期 CO2 之評估。
結果分析可提供建築規劃從業人員在建築設計階段進行減碳作業，亦可估算預鑄工法建築物對地球環境之衝擊程度，進而將評估結果反饋至建築設計上，以提供設計者進行綠建築與低環境衝擊，亦可提供相似產業特性的預拌混凝土廠評估產品生命週期 CO2 之評估建模與碳足跡宣告之參考。 |
| 摘要(英) |
Due to the excessive construction and development of human beings, the global environment has become severely degraded. With the expansion of the greenhouse effect, the result is a global climate change.Since the industrial revolution in the eighteenth century, humans have use petrochemical energy in large quantities to create rapid economic growth, the concentration of greenhouse gases in the atmosphere has increased dramatically, as a result, temperatures have risen and climate patterns have changed.
According to the fourth assessment report officially released by the IPCC in November 2007, the content indicates that global warming and extreme climate are the results of the accumulation of human behavior, the result will cause billions of people gradually severe food shortages, water scarcity, and flooding.
This research is based on the construction of a ommon reinforced concrete structure in a shopping mall in Taichung, in the life cycle assessment (LCA) of the building, in the business to business category, carbon emission assessment from the material acquisition stage, production stage, and finished product transportation stage.That is a systematic carbon emission impact assessment from the "cradle to customer" of the building, importing precast construction method to evaluate and analyze the impact of carbon dioxide emissions.
When building a construction using precast method, in according with the ISO 14040 series of specifications, precast components at each stage of the life cycle should set a scope, carry out an CO2 emissions inventory of the precast concrete products, and refer to ISO 14064-1 and the EPA′s carbon footprint estimation model, conduct a carbon dioxide emissions assessment and carbon dioxide reduction measures in the industry.In addition, this study analyzes the Energy Bureau of the Ministry of Economic Affairs power and fuel emission factors announced in 2017, and material manufacturer announced carbon coefficient equivalent value, to assess the life cycle of carbon dioxide in the precast component part.
The results analysis can provide construction planning practitioners to reduce carbon in the architectural design stage,and can also possible to estimate the impact of the construction method on the global environment, then feedback the evaluation results to the architectural design.
To provide designers with buildings and low environmental impact, it can also provide ready-mixed concrete plants with similar industrial characteristics to evaluate the product life cycle CO2 assessment modeling and carbon footprint announcement.
Keywords: Life Cycle Assessment, Carbon Dioxide Emissions, Construction Method. |
| 關鍵字(中) |
★ 生命週期評估
★ 二氧化碳排放
★ 預鑄建築工法 |
關鍵字(英) |
★ Life Cycle Assessment
★ Carbon Dioxide Emissions
★ Construction Method |
| 論文目次 |
目錄
摘要 I
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 3
1.2 研究目的 5
1.3 研究方法 6
1.4 研究流程 8
第二章 文獻回顧 9
2.1 生命週期評估概述 9
2.1.1 生命週期評估的歷史 9
2.1.2 ISO 14040,2006生命週期評估定義 10
2.1.3 ISO 14040,2006生命週期評估架構 11
2.2 生命週期評估方法 12
2.2.1 ISO 14067 溫室氣體產品碳足跡量化要求和指南 12
2.2.2 ISO 14064 碳足跡計算指引 14
2.2.3 京都議定書概述 26
2.2.4 巴黎協定 27
2.3 預鑄工法 29
第三章 研究範圍與預鑄混凝土構件CO2排放估算 33
3.1 研究範圍 33
3.1.1 目標與範疇界定 33
3.1.2 材料碳盤查計算 37
3.2 預鑄混凝土探討 43
3.2.1 混凝土種類 43
3.2.2 台灣區水泥製品應用分類 44
3.2.3 預鑄廠混凝土膠結材用量與水膠比 44
3.2.4 其他類 44
3.3 預鑄工廠設備 45
3.3.1 預鑄廠生產設備數量表 45
3.3.2 模矩化鋼模的規格及功能需求 46
3.3.3 鋼模模具3D圖 47
3.4 成本-傳統與預鑄之差異 48
3.4.1 進度評估 49
3.4.2 成本評估 50
3.5 效益-進度與品質探討 52
3.5.1 進度效益 52
3.5.2 品質效益 53
第四章 預鑄構件製品節能減碳之CO2盤查效益探討 54
4.1 研究案件背景說明 54
4.2 盤查方法應用之研究 56
4.3 盤查範疇界定 57
4.4 原料階段CO2排放評估 58
4.4.1混凝土配比 58
4.4.2 水泥材料 59
4.4.3 爐石粉材料 61
4.4.4 飛灰材料 62
4.4.5 細粒料 63
4.4.6 粗粒料 67
4.4.7 鋼筋材料 69
4.5 製程階段CO2排放評估 71
4.5.1電能 71
4.5.2鋼筋籠與零配件搬運 74
4.5.3蒸氣養護 75
4.6 成品運輸階段CO2排放評估 77
第五章 總體CO2估算分析與減量方案探討 78
5.1 總體CO2估算分析與減量方案探討 78
5.1.1本研究碳足跡計算歷程 78
5.1.2總排放量體盤查整理 78
5.1.3盤查數據來源品質分析 80
5.1.4各階段碳排佔比分析 82
5.2 CO2排放減量方案探討 83
5.2.1原料取得階段碳排分析與減量探討 83
5.2.2原料取得階段碳排減量對策 85
5.2.3原料取得階段改善方案成本效益 98
5.2.4生產製程階段碳排分析與減量探討 100
5.2.5生產製程階段鍋爐改善成本效益 101
5.2.6生產製程階段電力設備改善對策 102
5.3 預拌混凝土廠配比改變之碳排分析 102
5.3.1預拌混凝土廠原料取得階段碳排分析與減量探討 102
5.3.2預拌混凝土廠原料取得階段改善成本效益 104
5.4 碳足跡管理目標 105
第六章 結論與建議 107
6.1 結論 107
6.2 建議 109
參考文獻 110 |
| 參考文獻 |
參考文獻
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[25]. Ya Hong Dong, Conrad T.C. Wong, S. Thomas Ng, and James M.W. Wong，『Life Cycle Assessment of Precast Concrete Units』，World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Civil and Environmental Engineering，2013 |
| 指導教授 |
林志棟(Jyh-Dong Lin)
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審核日期 |
2019-7-16 |
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