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研究生: 邱柏凱
Chiou, Bo-Kai
論文名稱: 利用複合生命週期評估建立台灣道路工程材料碳足跡計算架構
Using Hybrid Life Cycle Assessment Approach to Establish Carbon Footprint Calculation Framework for Road Construction Materials
指導教授: 楊士賢
Yang, Shih-Hsien
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2019
畢業學年度: 107
語文別: 中文
論文頁數: 105
中文關鍵詞: 碳足跡複合製程盤查法道路工程公共工程工項編碼溫室氣體減量
外文關鍵詞: Carbon Emission, Hybrid Process-Based LCA, Road Construction, GHG Reduction
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  • 因應全球暖化氣候變遷,國際間積極發展減量減排計畫,台灣近十年來持續制定二氧化碳排放制約政策,積極推動低碳工程。由於國內道路工程之碳足跡評估尚處於起步階段,主要著重於碳揭露與本土數據的蒐集,並利用工程預算書或設計圖說等,統計工程材料之耗用,引用碳係數進而估算碳排,然而國內碳係數資料庫中涵蓋之道路工程材料與實際工程中使用之材料產品比例仍甚少,目前僅大宗材料具有本土化之碳排放係數。因此本研究之目的在於建立基於本土化數據與採用公開資料之複合製程盤查法(hybrid process-based method, HPB)之營建工程材料碳足跡評估架構。透過製程分析結合產業關連表之應用,研究中將使用頻率高之道路工程材料參造工程會綱要規範分類分為六大類:水泥混凝土類、交通設施類、砂石類、瀝青混凝土類、金屬類與照明類。分析六大類材料材料由原物料取得、製造、運輸(搖籃到工地)之碳足跡。
    六大類中部分道路工程材料碳足跡如無收縮混凝土:139kgCO2e/M3、控制性低強度回填材料(混凝土用粒料):218 kgCO2e/M3、鋁板標誌牌:130kgCO2e/座、熱處理聚酯標線:1.02kgCO2e/kg、反光標記kgCO2e/個:15.8、粗粒料:19.2kgCO2e/M3、細粒料:19kgCO2e/M3、19.0mm密級配瀝青混凝土:92.9kgCO2e/M3、乳化瀝青:0.23 kgCO2e/kg、鍍鋅鐵線:3.3kgCO2e/kg。以本研究投入產出法之計算結果對比於政府公告之實際盤查,結果顯示越上游之原物料應用投入產出法誤差越小。而本研究複合製程盤查法之計算結果對比第三方公告之實際盤查,其主要誤差來源為製程盤查法之截斷誤差與投入產出法之組合誤差。雖計算結果存在著誤差,但以較低成本與耗時運算道路工程材料之碳足跡,且土木工程領域尚未有較系統性的碳足跡評估方法,此法仍具實用性。

    The objective of this study is to establish a carbon footprint calculation framework for road construction materials by using hybrid life cycle assessment approach. Taiwan has formulated series of policies and regulations to promote carbon reduction in the public construction projects recently. In order to quantify the CE of the road construction project, most studies were focus on establishing carbon inventory to collect the CE coefficient of various construction materials and activities. However, the CE assessment is still in its infancy, CE coefficient was not enough for assessing CE assessment for road construction project. Therefore, it’s necessary to establish a Carbon Footprint Calculation Framework for Road Construction Materials. For this study, a hybrid process-based life cycle assessment was used to calculate six categories of road construction of road construction materials. Calculated amounts of road construction materials and verify by the result using PB method. Although there were errors, compared to highly cost and time consumption of traditional PB approach. This approach is still practical.

    摘要 i Abstract ii 目錄 vii 表目錄 x 圖目錄 xiii 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 研究方法與流程 2 1.3 研究範圍與限制 3 第二章 文獻回顧 5 2.1 生命週期評估 5 2.2 製程盤查法 6 2.3 投入產出法 7 2.3.1 理論基礎與基本假設 8 2.3.2 乘數分析 12 2.4 複合法 14 第三章 研究方法 16 3.1 評估範圍 16 3.1.1 公共工程綱要編碼架構說明 16 3.1.2 常用道路工程材料 18 3.2 評估邊界與架構 20 3.2.1 評估邊界 21 3.2.2 評估架構 21 3.3 PB法與IO法數據蒐集與建立 22 3.3.1 PB法數據蒐集 23 3.3.2 IO法資料建立 24 3.4 各階段計算方法 28 3.4.1 原物料取得階段 28 3.4.2 運輸階段 29 3.4.3 製造階段 31 第四章 道路工程材料碳足跡計算 32 4.1 水泥混凝土類 33 4.1.1 排水管涵 33 4.1.2 無收縮混凝土 36 4.1.3 控制性低強度回填材料 38 4.2 交通設施類 44 4.2.1 標誌 44 4.2.2 標線 48 4.2.3 標記 51 4.3 砂石類 54 4.3.1 選擇性回填材料 54 4.3.2 基底層級配粒料 56 4.3.3 混凝土粒料 57 4.4 瀝青混凝土類 59 4.4.1 瀝青混凝土舖面 59 4.4.2 乳化瀝青 63 4.5 金屬類 66 4.5.1 金屬材料 66 4.5.2 金屬接合 68 4.6 照明類 70 4.6.1 公路照明系統 70 第五章 數據比較與闡釋 74 5.1 IO法數據比較 74 5.1.1 CO2直接係數比較 74 5.1.2 CO2乘數比較 75 5.2 PB複合法數據比較 76 5.2.1 計算範例比較 76 5.2.2 價格與碳排比較 77 5.3 綜合討論 79 第六章 結論與建議 81 6.1 結論 81 6.2 建議 83 參考文獻 84 附錄一環保署產品碳足跡計算服務平台碳係數 87 附錄二各部門運輸碳足跡 98 附錄三瀝青混凝土碳足跡計算 100

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