建筑材料自含能量(Embodied Energy)计算 (上)
(2009-04-24 10:55:36)
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建筑材料自含能量(Embodied Energy)计算 (上)
怎样计算能量﹖
计算能量分为供送能量及原能量。供送能量是指实质送到某一点或大厦使用的能量,例如电费单上使用和纪录的相当数量。原能量是指用作生产供送能量的数量。例如,生产电的过程,需要燃烧气体令发电站运作,但发电器的效率不是百分百的,因此被烧的气体的能量比实质可用的电量高。而且,电必须从发电站输到消费者,过程中可能出现流失。过程中的流失意味着提供到消费者的每一单位电中,都消耗了大量的原能量。
当计算含能量时的考虑要素
清楚能量测量的方法后,必须明白测量能量输入的界线。例如,考虑一个铁窗的含能量,如果仅计算于工厂装配所用的能量,得出的数字将会跟同时考虑从石矿聚矿所用的能量不同。
要准确地计算物料的含能量必须考虑到所有能量使用的阶段。考虑提炼原材料、运输、加工、安装等工序所用的能量,才能取得准确数据。
运输与含能量
运输所用的能量在含能量统计中尝被忽略。物料运送距离越长,所用的能量则越多。物料重量亦会影响所须的能量。有些物料可能运送距离较长,如在外国开采的麻石,再运送到另一个国家加工,最后才送到用家手上。这些数据并不一定公开,但若能询问供货商,则可帮助决定选取物料。
时间与含能量
纽西兰一项研究显示,一楝典型民居于五十年中所用的能量,大约相等于大厦结构的含能量的四倍。若不清楚该大厦的寿命,这类直接对比并没有用。当使用中的能量需求降低,达到结构的含能量的时间则会越长。当考虑含能量时,必须预算该结构的寿命、维修及年久后的状态。
这个从摇篮到坟墓的计算方法是「寿命周期分析」。这是一个有效估计一楝大厦的总影响 (impact)的方法,并显示了考虑设计的寿命的重要性。房子的寿命越长,因材料制造所产生的污染影响便越低。一个简单思考这事情的方式是取其最初的含能量数值,除以寿命年数,并考虑维修所需的能量。
住宅用物料与含能量
取得准确的含能量数字并不容易。以下的图表说明一系列曾出版的数字,但这些数字并没有表明是原能量或运送能量。
物料 |
密度 |
低数值 |
高数值 |
||
Kg m-3 |
GJ tonne-1 |
GJ m-3 |
Gj tonne-1 |
GJ m-3 |
|
天然石子 |
1500 |
0.030 |
0.05 |
0.12 |
0.93 |
水泥 |
1500 |
4.3 |
6.5 |
7.8 |
11.7 |
砖块 |
1700 |
1.0 |
1.7 |
9.4 |
16.0 |
木材 |
500 |
0.52 |
0.26 |
7.1 |
3.6 |
玻璃 |
2600 |
13.0 |
34.0 |
31.0 |
81.0 |
钢 |
7800 |
24.0 |
190.0 |
59.0 |
460.0 |
石膏板 |
1200 |
1.1 |
1.3 |
6.7 |
8.0 |
但过往研究显示,以下的建筑物料均含有相当数量的含能量:
-
-
-
-
-
-
-
-
这些物料在大多建筑设计上都占了大比例,设计师于选材过程中经过密切的考虑,能有效减低设计的含能量。选择当地物料能减少运输所用的能量,令含能量减低。
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