基于生命周期评价的海绵城市建设碳排放核算及碳减排效益探讨

摘要

基于全生命周期视角,结合排放因子法与《安徽省海绵城市建设碳排放量核算技术导则》,系统运用了适应海绵城市工程特征的碳排放核算方法,以国家海绵示范城市芜湖为例,评估了2022年4类典型海绵项目的碳排放和碳减排量,并以建筑小区为例,结合NSGA-Ⅱ多目标算法,探讨了通过优化多类型海绵设施配置实现协同减碳目标的策略.结果表明:（1）芜湖市海绵项目的碳排放主要集中在建设阶段,总排放量为11 438.6 t,其中材料生产与运输环节分别占比53%和36%,存在较大的减排潜力.（2）海绵城市在运行阶段多依赖自然过程持续发挥作用,碳减排效应相对集中,该阶段总排放量约为–242.3 t.假设在维持既有运行状态、无新增设施的条件下,海绵设施预计在30年生命周期内累计可实现碳减排量为7 269.7 t.表明其年碳减排量相对有限,但长期运行可逐步抵消建设阶段的碳排放,展现出较强的碳中和潜力.（3）就具体设施而言,建设阶段中植草沟（4.95 kg/m²）和下凹式绿地（11.35 kg/m²）等绿色雨水设施的碳排放强度普遍较低,而运行阶段海绵设施的碳减排效益则显著受其功能类型和建设规模影响.（4）以建筑小区为例,结合小区年径流总量控制率要求,通过合理配置下凹式绿地、透水铺装、雨水花园和植草沟的规模,可提升海绵设施的协同减碳能力.

关键词

海绵城市 / 碳减排 / 生命周期评价(LCA) / 非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)