| 研究生: |
曹家銘 Chia-Ming-Tsao, |
|---|---|
| 論文名稱: |
港灣工程之碳排放計算與沉箱工法選擇 CO2 emissions calculations and caisson construction method selection for harbor construction |
| 指導教授: |
張行道
Chang, Andrew S. |
| 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: | 2018 |
| 畢業學年度: | 106 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 106 |
| 中文關鍵詞: | 碳排放量 、港灣工程 、價目表 、施工日報 、沉箱製作 、海陸工法 |
| 外文關鍵詞: | CO2 emissions, harbor construction, bill of quantities, construction daily report, caisson, Floating Dock Method, On-Land-Track Method |
| 相關次數: | 點閱:152 下載:27 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
評估工程之永續性已成為趨勢,營建工程使用大量材料、機具,產生二氧化碳排放量,工程碳排放計算研究眾多,評估方法類似,但利用工程碳排放的結果提出減碳方法並不多。
本研究以港灣工程為案例,計算碳足跡,以工程中主要結構體沉箱為例,比較設計與施工的碳排放差異,並提出工法的選擇減碳。參考碳足跡評估文獻,彙整出適用之碳排放計算方式,依詳細價目表、單價分析表計算案例碳排放。案例工程總金額8,755百萬元,算得碳排放量為391,119 ton。從施工日報之數量計算金額與碳排放,計算的施工的金額較設計的少309百萬元或3.5%,碳排放少29,616ton或7.6%。計算混凝土運輸碳排放,提出兩方案的單位混凝土運輸碳排放分別為11.02及8.35CO2/m3,前者之結果可套用在混凝土廠分布密度與高雄相近之區域。
研究並以沉箱為例,計算設計與施工指出的材料與機具的碳排放。得到材料碳排放差異為2ton,僅增加總量的0.3%,機具為31ton,增加46%,機具的差異較大。沉箱使用爐石及飛灰,減少水泥而減碳15%,占案例工程碳量391,119 ton的7.5%,若提高此等替代材料的比例,水泥可再減碳約42%,占案例工程碳量20%,效益顯著。混凝土粗粒料和沉箱回填砂若全以銅爐渣替代,減碳量僅占案例工程碳量的5.6%,若考慮其運輸,所造成的碳排不一定會減少。
最後計算比較海、陸工法於建置沉箱之時間、成本及碳排。海工法的碼頭及沉箱製作工時較短,成本相差不大,碼頭的碳排放較少,在建置沉箱數量少於235個時,建議使用海工法。陸工法的碼頭製作成本較高,平台船成本較低,不受岸線長度限制,在需製作235個以上沉箱,或者岸線條件不佳時,可應用陸工法施工。
The evaluation of construction sustainability has become a trend. A large amount of CO2 emissions in construction is mostly generated by the material and equipment in construction. The research for construction CO2 calculations is abundant, but the methods used for CO2 emissions reduction based on the evaluation are barely mentioned. This research used a harbor construction project as an example for calculating carbon footprint. The actual and designed CO2 emissions of caissons were compared, and a selection of caisson construction method was also carried out to reduce CO2 emissions. Based on the bill of quantities and unit-price analysis table, the CO2 emissions of the project were calculated. The total cost of the project is NT$ 8.7 billion and the CO2 emission is 391,119 tons. Then, the comparison of CO2 emissions of caissons shows that the CO2 emissions of actual material and equipment use are respectively 2 tons (0.4%) and 31 tons (46%) higher than the designed emissions. Replacing part of the cement with slag and fly ash for the caissons can reduce CO2 emissions. This method can reduce the CO2 emissions of cement by 15% (7.5% of total emissions). Finally, the time, cost and CO2 emissions between Floating Dock Method and On-Land-Track Method were compared. It is found that if the number of caissons is lower than 235, the Floating Dock Method would be selected. On the contrary, the other method would be selected when the number of caissons is larger or the coastline conditions are worse.
1. Bilec, M., Ries, R., Matthews, H. S., and Sharrard, A. L. (2006). “Example of a Hybrid Life-Cycle Assessment of Construction Processes.” Journal of Infrastructure System, 12(4), 207-215.
2. British Standards Institution (2008). PAS 2050: 2008 Specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emissions of goods and services. < https://shop.bsigroup.com/forms/PASs/PAS-2050/>.
3. International Organization for Standardization (2006). ISO14040:Environmental management. Life cycle assessment- Principles and framework, < https://www.iso.org/standard/home.html>.
4. International Organization for Standardization (2013). ISO14067: Greenhouse gases-Carbon footprint of products—Requirements and guidelines for quantification and communication, < https://www.iso.org/standard/home.html>.
5. Jian, Hu., Yihusan, W., and HsinLing, C. (2017). “Alternative fuel forsustainable shipping across the Taiwan Strait.” Transportation Research PartD, 52, pp. 254–276.
6. Keijzer, E. E., Leegwater, G. A., Vos-Effting S. E. de and Wit, m. S. de (2015). “Carbon footprint comparison of innovative techniques in the construction and maintenance of road infrastructure in the Netherlands,” Environmental Science & Policy, 54, pp. 218-225.
7. Li, X., Yang, F., Zhu, Y., and Gao, Y. (2014). “An assessment framework for analyzing the embodied carbon impacts of residential buildings in China.” Energy and Buildings, Vol.85, pp. 400-409.
8. National Institute for Land and Infrastructure management (2011). “Life Cycle Analysis on CO2 Emission Ascribed to Constructing Two Types of Port Facility.“ ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, Japan.
9. Miller, D., Doh, J. H., Panuwatwanich, K. and Vanoers, N. (2015). “The contribution of structural design to green building rating systems: An industry perpective and comparison of lige cycle energy considerations.” Sustainable Cities and Society, Vol. 16, pp. 39-48.
10. Rebitzer, G., Ekvall, T., Frischknecht, R., Hunkeler, D., Norris, G., Rydberg, T., Schmidt, W. P., Suh, S., Weidema, B. P., and Pennington, D. W. (2004). “Life cycle assessment Part 1:Framework, goal and scope definition, inventory analysis, and applications.” Journal of Environment International, Vol. 30, pp.701-720.
11. Monkman, S. and Mark, M. (2016). “Carbon dioxide upcycling into industrially produced concrete blocks.“ Construction and Building materials, Vol 124, pp. 127-132.
12. VicRoads (2008). Victoria’s first carbon neutral roadconstruction project, State Government of Victoria, Australia.
中文文獻
1. 工程會(1999),公共工程飛灰混凝土使用手冊,行政院公共工程委員會,台北。
2. 工程會(2001),公共工程高爐石混凝土使用手冊,行政院公共工程委員會,台北。
3. 方冠今(2017),為碳足跡計算編製施工預算工項之改善-以港灣工程為例,國立成功大學碩士論文。
4. 朱士傑(2014),材料製造與施工階段環境衝擊分析─以兩橋樑為例,國立成功大學土木工程研究所碩士論文。
5. 環保署(2011),產品與碳足跡計算指引,行政院環保署,台北。
6. 環保署(2010),碳足跡產品類別規則(CFP-PCR),行政院環保署,台北。
7. 李寧(2016),鋪面整修工程之節費與減碳對策,國立台灣大學碩士論文。
8. 林憲德(2015),建築碳足跡,第二版,詹氏書局。
9. 建築所(2012),使用爐渣(石)對輿論凝土立學與耐久性能之研究,內政部建築研究所,台北。
10. 陳昭秀(2013),橋梁工程碳排放量案例分析之研究,國立中央大學碩士論文。
11. 陳亮(2013),ISO 14067產品碳足跡標準的進展及其對我國的影響分析,中國標準化研究院。
12. 陳啟明(2013),應用公共工程經費電腦估算系統(PCCES)架構估算工程二氧化碳排放量委託研究案成果報告,行政院公共工程委員會委託研究計劃。
13. 張又升(2002),建築物生命週期二氧化碳減量評估,國立成功大學博士論文。
14. 張德鑫(2011),新興公共工程計畫落實節能減碳評估,行政院農業委員會林務局委託研究計劃。
15. 張筱蓉(2015),綠道路指標對應之個案碳排放分析與認證策略,,國立成功大學碩士論文。
16. 曾玲群(2011),爐石及非揮應用於水泥沙漿耐久性與建築減碳之探討,中華科技大學碩士論文。
17. 傅傳罡(2013),使用快速綠籬子滲透試驗評估飛灰混凝土耐久性之可行性研究,國立台灣海洋大學碩士論文。
18. 鄒國忠(2016),水淬高爐爐渣粉細度及用量對混凝土性質影響之研究,國立台灣海洋大學碩士論文。
19. 黃文輝(2015),產品碳足跡計算相關作業程序概述,冷凍空調技師季刊,27-31頁。
20. 鄭家尹(2016),營造工程碳足跡分析-以建築結構為例,國立成功大學碩士論文。
21. 鄭清元(2000),電弧爐煉鋼爐渣特性及取代混凝土粗骨材之研究,國立中央大學碩士論文。
22. 鄧嘉倫(2016),新拌混凝土碳純存技術之初步研究,朝陽科技大學碩士論文。
23. 劉安瑀(2014),建築軀體工程碳足跡評估之研究,國立成功大學碩士論文。
24. 蔡雅雯(2011),工程永續設計環境面項目之建立與適用性評估,國立成功大學博士論文。
25. 羅元佑(2016),碳足跡計算假設與流程之建立與印證-以某道路工程為例,國立成功大學碩士論文。