混凝土的含碳分类方案

目录 方案限制与拟议的缓解措施 5.1. 由固含碳计算排除的项目285.2. 方案可能产生的不当影响的缓解措施295.3. 潜在的不利某些类型混凝土的可能性305.4. 转变混凝土市场可能产生的意外更广泛的 影响31 61. 引言 9101112132.1. 低碳混凝土路线图方案（英国）2.2. 其他国家的具体实体碳评分方案2.3. 建筑和基础设施的隐含碳评级方案2.4. 供应链其他部分的转型政策2.5. 相关技术标准和其局限性 6. 摘要及建议 32 6.1. 摘要326.2. 建议33 7. 参考文献 34 143. 混凝土的固有碳分类方案 چﯿﺴﺖ؟ 该方案的目的 .3.1143.2. 该方案的关键特征是什么？143.3. 应该由谁使用该方案以及如何使用？163.4. 混凝土的生产和使用方式各异。这是如何被考虑进去的？17 4. LCCG方案扩展的设计 18202226274.1. 标准数据源与体现碳计算生命周期评估的范围4.2. 声明单元和功能单元的共享4.3. 体碳评级细分4.5. 碳酸化、碳捕获、利用与储存（CCUS）和抵消 46术语和缩略语词汇表 3修订版 1 | 2023 年 7 月 21 日 | Ove Arup & Partners Limited 执行摘要 绿色建筑委员会低碳混凝土工作组最近为混凝土开发了一套固碳分类方案，旨在帮助用户了解目前在英国可用的混凝土产品的碳强度。该方案提供了一套共同的计算方法，基于共享的定义和假设，有助于缓解当前市场对“低碳”或“较低碳”混凝土定义的混淆。该方案通过定期调查英国销售的混凝土的碳含量来保持最新。 总的来说，这项额外的工作包括以下内容： – 基线体现碳参考值对于每种混凝土的抗压强度等级。 – 混凝土产品静态体现碳评级区间, 设置在不同的水平，以适应不同抗压强度等级的混凝土。 – 额外的支持性注释关于该方案的使用。 工作成果在附带的名为《》的小册子中描述。混凝土体现碳分类方案. 本报告描述了扩展该体现碳分类方案的基础，旨在为混凝土（在图1中标记为A-G）提供一套固定的体现碳评级带。这些评级带有助于机构实施市场干预措施，刺激对低碳混凝土的需求，在动态评级带难以使用的情况下。 大幅度减少我们设计和建造的结构和基础设施的碳足迹，对于应对全球面临的生存性气候危机和自然丧失至关重要。混凝土是世界上使用最广泛的材料，其本身就造成了大约8%的二氧化碳排放。我们需要2 为了建立对未来更具抵御力的方法，以更高效地使用它，明确和采购低碳混凝土替代品，同时推广市场转型政策以加速整个混凝土行业最广泛和最快的脱碳，本报告基于行业现有工作，提供了一个用于混凝土固碳分类的稳健框架，有助于通往净零行业的途径。” 所有参与转型基础产业（TFI）挑战的产品都从它们迈向净零碳排放的道路上知识共享中受益。希望本报告中的思考不仅有助于混凝土行业的脱碳，还能激发其他寻求产品标准以帮助其市场转型的行业思考。 引言 英国创新署委托阿鲁普公司进一步开发一种混凝土的固碳分类方案（EC）。该方案最初由绿色建筑委员会低碳混凝土组（LCCG）开发，并发布在第1节中。低碳水泥路线图(LCCR)，题为《设定基准》[6]。 此类政策可能包括，例如： — 自愿或强制性的需求侧措施为了推广一流的产品并创造需求拉动（图2b中的橙色虚线），例如： – 对项目混凝土EC等级的测量与披露 目前，在混凝土行业中尚无对“低碳混凝土”的统一定义，这使得买家、设计师和指定人难以区分不同混凝土产品，所有这些产品都可能被宣传为“低碳”。这也使得销售高价混凝土、市场领先低EC值的公司难以与低价、高EC值的替代品竞争。这阻碍了低EC值混凝土的进一步发展和商业化。 — 强制采购最优等级产品的采购方案（例如，联合国工业发展组织的工业深脱碳倡议）。 — 正面标签及其他激励措施（例如，BREEAM积分）。 – 研究与开发（R&D）资金支持下一代低掺量水泥混凝土（图2b中的绿色虚线）技术。 – 强制性产品标准，从市场上移除表现最差的产品（图2b中的红色虚线）。 本报告中概述的LCCG方案延伸的意图是通过创建混凝土生态分类方案来帮助标准化行业内混凝土生态的通信。此方案还可用于支持实施市场转型政策以刺激市场，正如图2所示，激发混凝土消费者购买低生态水泥的动机，并给供应商生产低生态水泥的信心。 本报告的范围不包括实施研究结果，或监控、验证或执行任何可能基于所提议方案的市场倡议。 2现有的混凝土固碳方案 本节概述了现有方案，这些方案已为混凝土分类方案扩展提供了依据。 它涵盖： – 英国及海外混凝土的EC分类方案。 – 英国和欧洲标准：用于指定混凝土及其固含碳的测量。— 建筑和基础设施的EC分类方案（通常包含混凝土）。– 在供应链其他部分应用的市场转型举措。 - 该数据反映了一段特定时期（例如上述示例中，约为2021年）生产的混凝土混合设计方案。线性碳成本法的目标是这些环境混凝土（EC）等级范围每年根据最新行业报告的混凝土环境成本（EC）数据更新。这意味着等级范围是动态的，即与“A级”EC等级相关的EC值会随着时间的推移而改变。 2.1. 低碳混凝土路线图方案（英国） 《LCCG发布了其》低碳混凝土路线图（LCCR）2022年3月。这项工作支持混凝土行业实现到2050年实现净零温室气体（GHG）排放的雄心。LCCR的第1节概述了LCCG为混凝土建立基于字母等级EC评级的EC分类方案的推荐，如图3所示。该方案的主要特点如下总结： ——欧洲委员会（EC）的评级根据混凝土的强度等级进行分段。它们不考虑混凝土的其他特性，例如应用（例如，地基、板）、生产路线（例如，预拌混凝土、预制混凝土）、地区，或除抗压强度以外的性能特性（例如，耐久性或可工作性）。 – 以‘A++’至‘G’字母等级的EC评级是根据来自五家英国公司提供的624种标准重量混凝土混合物的EC评估设定的，混合物强度范围为C8/10至C80/95。2大约99%的数据适用于混凝土强度等级C8/10至C50/60，因此这些是受EC评级带覆盖的强度等级。 – EC评级带附有针对方案用户的指导说明。 – 欧洲环境署（EC）评级区段大约代表百分位数范围。例如，'F'区段包含具有欧洲环境署（EC）值位于数据集前5%的混合物，而'A++'区段则代表欧洲环境署（EC）值低于在LCCG（生活周期碳足迹数据库）的数据集中观察到的值。 该LCCG方案已对报告中第3部分提出的方案产生了信息和影响。LCCG方案背后的数据以及未来收集的类似数据，旨在成为所提议方案的一种补充覆盖，原因如下文所述。 瑞典方案根据每个应用类别（例如，房屋内部、房屋外部、停车场）内的抗压强度对欧洲参考值进行了细分。这是因为混凝土具有其他性能特性（例如，可操作性），因此在某些或全部应用环境中，混合设计要求（例如，水灰比）也很重要。 数据收集中的任何偏差都应通过确保不仅低碳混合物或仅特定大小的批次被报告来最小化。基于标准的EC评级也会随时间变化，因此为了避免混淆，分配的EC评级需要与评级方案的版本相关联。例如，EC评级“B-2024”需要与“B-2028”区分开来。 2.2. 其他国家的具体实体碳评分方案 2.3. 建筑和基础设施的隐含碳评级方案 2022年6月，使命可能伙伴关系（MPP）发布了一份报告，标题为：低碳混凝土与建筑：绿色公共采购项目的综述本报告概述了其他国家正在进行以建立混凝土抗折强度（EC）的“基线”或“参考值”的举措。这些举措列于图4中，并在本报告中描述的抗折强度分类方案制定过程中被考虑过。 建筑和基础设施的EC评级体系也进行了审查，可以分为基于规范和基于标准两种评级体系。 –标准化参照- EC评级范围是通过考虑现实世界数据的分布来设定的。LCCG方案（图3）是一个例子，因为它基于由行业提供的实际混凝土混合数据。 准则参照方案是静态的，因此不需要定期更新以保持相关性。这使得它们适合用于实施市场干预或纳入技术标准，这两种情况都需要不变的值。可以在静态评级方案之上开发补充层，允许基于生产路线、应用或混凝土生产的地区等因素，对混凝土混合物的具体比较。例如，时间相关的基于科学的指标已经被叠加到SCORS方案之上。 然而，为了广泛采用EC分类方案，它必须简单易懂。因此，对EC评级带的划分方法必然涉及简化的假设和方法，因此无法反映上述讨论的混凝土生产和使用的所有变化。 –标准参照的- EC评级带相对于一套标准准则。图5所示的IStructE SCORS评级系统是一个例子。参照的准则为0 kgCO2/\\/\\2GIA，其中评级设置为+50kgCO e/m2GIA间隔。2 MPP报告使用“参考值”这一术语，指在一定地区、应用和/或强度等级内作为混凝土混合料抗压强度参考点的值。根据在美国制定材料基准的碳领导论坛，基准是指在一段时间内以及跨项目的目标实现过程中进行比较的静态参考。本方案已采用此术语。 某些具体成分是全球贸易的，因此对于混凝土的EC（有效成分）而言，建立一个统一的分类系统至关重要。本报告中提出的分类方案在原则上适用于任何市场，在任何时间点，即使可用的产品有所不同。虽然该方案参照了一个标准基线，该基线是为2023年英国市场开发的，但并不需要为每个市场创建新的基线。 规范性方案必然随着时间的推移而演变，以便进行准确、当代的比较。在实践中，这意味着必须建立一个报告数据库和相关报告及数据治理系统，以保持评级方案的最新状态。 四个欧洲混凝土委员会（EC）评级方案（分别来自瑞典、德国、美国和英国），如图4所示，将压缩强度作为将EC参考值分段的因素用于混凝土。这是因为混凝土的功能性表现（即其强度和耐久性）一般随着其压缩强度的增加而提高，这通常是通过使用更高的水泥含量来实现的。因此，压缩强度、功能性表现、水泥含量和混凝土的EC值往往会呈正相关。然而，作者们认识到了许多其他因素也会驱动混凝土的EC值，这在报告的后续章节中将会讨论。 图5：来自[2]的建筑结构SCORS体现碳分类方案，该方案是一个以标准为参照的分类方案。 2.5. 相关技术标准和其局限性 2.4. 供应链其他部分的转型政策 市场转型政策，如强制产品标准，可以针对供应链中的各种产品。例如，它们可以应用于水泥、混凝土或整个建筑物和基础设施资产，如图6所示。本报告概述的计划将进一步促进混凝土市场转型政策的发展。 本报告概述的分类方案涉及多个技术标准（如表1所示），这些标准规范了混凝土及其产品的规格和碳评估。该方案的目的是使其与这些行业公认的标准化对齐，并基于这些标准。 然而，该项目在这些标准中识别出了可能阻碍该方案按预期实施的限制。特别是： 如图6所示，通过减少建筑物和基础设施项目中所使用的混凝土体积，或使用低碳混凝土成分（尤其是低碳水泥），可以降低混凝土的EC。混凝土的选择也可能影响建筑物和基础设施项目的运营排放。这种相互关系超出了本报告的范围。 – BS EN 16757 没有提供关于在混凝土的环境产品声明（EPD）中包含水泥厂碳捕捉与储存（CCS）指南。更详细的信息在第四章第5节提供。 国际能源署（2022）报告题目为实现G7成员国重工业领域的净零排放。提议制定水泥产品标准，作为混凝土中‘难以减少’排放物的粘结剂和主要来源。然而，报告并未排除与混凝土产品标准并行开发和实施的可能性。需要进一步的工作来了解这可能会如何与含有石棉材料的市场相互作用。 – BS EN 206、BS 8500-1 和 BS 8500-2 并未提供对所有混凝土产品规格化的指导，其中一些混凝土的EC值低于传统混凝土。更多详细信息请参阅第5.3节。 目前尚无行业公认指南来管理使用化石基粘合剂减少混凝土EC值（早期强度）相关资源可用性问题。更详细的信息请参考第5.4节。 图6：通过英国经济的产品相关温室气体排放流程（非比例）。市场转型政策可以在供应链中的各个节点应用。 注释： 1. 其他