混凝土和混凝土結構的環(huán)境管理 第6部分：混凝土結構的使用 征求意見稿

1GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019混凝土和混凝土結構的環(huán)境管理第6部分：混凝土結構的使用本文件提供了混凝土結構維護/修補活動期間以及混凝土結構運行階段的環(huán)境管理原則和程序。本文件適用于按ISO13315-4進行環(huán)境設計的混凝土結構運行階段的環(huán)境管理。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/TXXX.1混凝土和混凝土結構的環(huán)境管理第1部分：通用原則（ISO13315-1:2014，IDT）GB/TXXX.2混凝土和混凝土結構的環(huán)境管理第2部分:系統(tǒng)邊界和清單數(shù)據(jù)（ISO13315-2:2014，IDT）GB/TXXX.4混凝土和混凝土結構的環(huán)境管理第4部分:混凝土結構的環(huán)境設計（ISO13315-4:2017，IDT）ISO14040環(huán)境管理生命周期評價原則與框架（Environmentalmanagement—Lifecycleassessment—Principlesandframework）ISO14050環(huán)境管理術語（Environmentalmanagement—Vocabulary）3術語和定義ISO13315-1、ISO13315-2、ISO13315-4、ISO14040和ISO14050界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1維護maintenance為維持混凝土和混凝土結構的功能和性能而實施的輕量工作。3.2修補活動remedialactivities為維持或提高混凝土和混凝土結構的功能和性能而實施的建設工作。2GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019注：修補活動包括維修、修復、翻新、更新、復原、改造、加固和防腐蝕。3.3目標修補活動targetremedialactivity考慮環(huán)境因素的修補活動（3.2）。3.4基準修補活動referenceremedialactivity與目標修補活動（3.3）具有相同目的的常規(guī)標準修補活動（3.2），用于與修補活動相關的環(huán)境管理比較。3.5目標混凝土結構/目標結構targetconcretestructure/targetstructure考慮環(huán)境因素的混凝土結構。3.6基準混凝土結構/基準結構reference(concrete)structure/referencestructure在結構和耐久性方面與目標混凝土結構（3.5）或環(huán)境改善前的既有（混凝土）結構相同的標準（混凝土）結構，用于與混凝土結構運行相關的環(huán)境管理比較。4符號下列符號適用于本文件。Ptrem(i)——參數(shù)i下，目標修補活動預期的或產生的環(huán)境績效；Ptm(i)——參數(shù)i下，目標修補活動預期的環(huán)境績效；Ptm(i)——參數(shù)i下，目標修補活動產生的環(huán)境績效；Prrem(i)——參數(shù)i下，基準修補活動的環(huán)境績效；Srem(i)——參數(shù)i下，修補活動的環(huán)境績效要求；Rem(i)——與基準修補活動相比，目標修補活動的環(huán)境影響降低值；Rem(i)——與基準修補活動相比，目標修補活動的環(huán)境影響降低率；Ptco(i)——參數(shù)i下，目標（混凝土）結構運行階段預期的或產生的環(huán)境績效；P(i)——參數(shù)i下，目標（混凝土）結構運行階段預期的環(huán)境績效；P(i)——參數(shù)i下，目標（混凝土）結構運行階段產生的環(huán)境績效；Prco(i)——參數(shù)i下，基準（混凝土）結構的環(huán)境績效；Sco(i)——參數(shù)i下混凝土）結構運行階段的環(huán)境績效要求；Ro(i)——與基準（混凝土）結構相比，目標（混凝土）結構運行階段的環(huán)境影響降低值；Ro(i)——與基準（混凝土）結構相比，目標（混凝土）結構運行階段的環(huán)境影響降低率；)——考慮修補活動和結構運行情況的環(huán)境影響降低率。3GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:20195混凝土結構維護/修補活動環(huán)境管理的原則和程序5.1概述本章提供了對維護工作以及與修補活動有關的各種建設工作適當進行環(huán)境管理的原則和程序。5.2混凝土結構的維護由于維護工作對環(huán)境影響通常較小，環(huán)境管理能采取以下任一方法簡化：a)日常重復進行的維護工作，結合工作的次數(shù)和頻率，按一套典型的工作進行環(huán)境管理；b)幾乎不產生環(huán)境影響的維護工作，將其排除在環(huán)境管理項目之外，并附上明確的文件。5.3混凝土結構的修補活動5.3.1概述修補活動的環(huán)境管理應按下列程序進行：a)委托方概述（見5.3.2）；b)環(huán)境績效要求的設定（見5.3.3）；c)設計（見5.3.4）；d)估算（見5.3.5）；e)驗證（見5.3.6）；f)施工和相關工作（見5.3.7）；g)檢驗（見5.3.8）；h)文檔（見5.3.9）。程序的流程圖見圖1。4GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019圖1修補活動的環(huán)境管理程序5.3.2委托方概述考慮社會和經(jīng)濟因素，委托方概述應依據(jù)目標修補活動所需的環(huán)境因素制定。5.3.3環(huán)境績效要求的設定影響類型的選擇根據(jù)委托方概述，需考慮的影響類型應從下列項目中選擇：5GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019——全球氣候變化；——自然資源利用；——平流層臭氧水平；——土地利用/生境改變；——富營養(yǎng)化；——酸化；——空氣污染；——水污染；——土壤污染；——放射性物質的污染；——廢物產生的影響；——噪聲/振動；——環(huán)境影響改善。參數(shù)的設定所選擇的每一個類型均應設置合適的參數(shù)。與基準修補活動相比，目標修補活動的環(huán)境影響降低值或降低率可作為一個參數(shù)。基準修補活動的環(huán)境績效應合理估算。參數(shù)的環(huán)境績效要求的設定每個參數(shù)應制定環(huán)境績效要求。參數(shù)用數(shù)字表示時，環(huán)境績效要求應以上限、下限或范圍的形式定量設定。5.3.4設計修補活動的設計應滿足5.3.3規(guī)定的環(huán)境績效要求。保證環(huán)境績效要求的方法列舉如下：a)選擇對環(huán)境影響較小的產品、資源和模板/支架工程（如采用替代產品/方法，優(yōu)化運輸路線等b)選擇對環(huán)境影響較小的能源（如采用可再生能源）；c)選擇對環(huán)境影響小的機械/設備（如采用混合動力重型機械）；d)適當控制/處置現(xiàn)場排放物；e)采取適當?shù)母粢?防振措施（如安裝隔音墻）。5.3.5估算應估算5.3.4中設計的修補活動的各項預期環(huán)境績效。5.3.6驗證應驗證5.3.5中估算的各項預期環(huán)境績效是否滿足5.3.3中規(guī)定的績效要求。如估算的環(huán)境績效中任6GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019一項未滿足績效要求，則應返回5.3.4重新設計。如重新設計未滿足要求，則應返回5.3.3對環(huán)境績效要求進行評審，如重新設計未滿足評審的環(huán)境績效要求，則應返回5.3.2再次進行委托方概述。當無法制定和執(zhí)行符合環(huán)境績效要求的環(huán)境設計時，項目能取消。5.3.7施工和相關工作建設工作應根據(jù)修補活動的設計執(zhí)行，并應獲得必要的數(shù)據(jù)。根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，應確認修補活動所產生的每一個環(huán)境績效。5.3.8檢驗應檢驗產生的環(huán)境績效是否滿足環(huán)境績效要求。如環(huán)境績效不滿足要求，則應分析原因，以便以后改進修補活動。5.3.9文檔無論驗證和檢驗的結果如何，應記錄與修補活動的環(huán)境管理有關的所有信息，文檔應由修補活動的設計者和混凝土結構的業(yè)主按規(guī)定期限保存。與修補活動環(huán)境管理有關的信息宜用于指導類似項目的規(guī)劃。6混凝土結構運營階段環(huán)境管理的原則和程序6.1概述本章提供了混凝土結構運行期間適當進行環(huán)境管理的原則和程序。混凝土結構運行階段的環(huán)境管理應按下列程序進行：委托方概述（見6.2）；環(huán)境績效要求的設定（見6.3設計（見6.4）；估算（見6.5驗證（見6.6施工及相關工作（見6.7檢驗（見6.8）；文檔（見6.9）。流程圖見圖2。7GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019圖2混凝土結構運營階段環(huán)境管理程序6.2委托方概述考慮社會和經(jīng)濟因素，委托方概述應根據(jù)混凝土和混凝土結構運行階段有關環(huán)境因素的預期功能設——不利影響包括，例如：氨的排放、骨料中所含放射性氡的輻射，以及地下混凝土結構在地下水不斷流動的環(huán)——有利影響包括，例如，利用混凝土的熱質量效應減少空調燃料消耗和溫室氣體排放，利用透水混凝土凈化水6.3環(huán)境績效要求的設定6.3.1影響類型的選擇根據(jù)委托方概述，需考慮的影響類型應從下列項目中選擇：8GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019——全球氣候變化；——自然資源利用；——平流層臭氧水平；——土地利用/生境改變；——富營養(yǎng)化；——酸化；——空氣污染；——水污染；——土壤污染；——放射性物質的污染；——產生廢物的影響；——噪聲/振動；——改善環(huán)境影響。6.3.2參數(shù)的設定所選擇的每一個類型均應設置合適的參數(shù)。與基準（混凝土）結構相比，目標（混凝土）結構的環(huán)境影響降低值或降低率可作為一個參數(shù)。6.3.3參數(shù)的環(huán)境績效要求的制定每個參數(shù)均應設定環(huán)境績效要求。參數(shù)用數(shù)字表示時，環(huán)境績效要求應以上限、下限或范圍的形式進行定量設定。（4）6.4設計6.4.1新建混凝土結構新建混凝土結構運行階段的環(huán)境設計應按ISO13315-4執(zhí)行，滿足6.3中設定的績效要求。當通過與基準（混凝土）結構比較來設定要求時，基準（混凝土）結構的設計應根據(jù)ISO13315-4執(zhí)行，以使比較合理。6.4.2既有混凝土結構需要改善既有混凝土結構運行階段的環(huán)境績效時，應進行環(huán)境設計，滿足6.3中設定的環(huán)境績效要6.5估算6.5.1新建混凝土結構應估算6.4.1中設計的新建混凝土結構在運行中的各項預期環(huán)境績效。當通過與6.3中的基準（混凝土）結構運行階段的環(huán)境績效相比較來確定環(huán)境績效要求時，基準（混9GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019凝土）結構的各項預期環(huán)境績效尚應依據(jù)6.4.1估算。6.5.2既有混凝土結構應估算6.4.2中設計的既有混凝土結構在運行中的各項預期環(huán)境績效。當通過與6.3中的基準（混凝土）結構運行階段的環(huán)境績效相比較來確定環(huán)境績效要求時，基準（混凝土）結構的各項環(huán)境績效應通過獲取既有混凝土結構當前運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)來確定。6.6驗證應驗證6.5中估算的各項預期環(huán)境績效是否滿足6.3中規(guī)定的績效要求。如估算的環(huán)境績效中任一項未滿足績效要求，則應返回6.4重新設計。如重新設計未滿足要求，則環(huán)境績效要求應評審。如重新設計未滿足評審的環(huán)境績效要求，則應重新進行委托方概述。當無法制定和執(zhí)行符合環(huán)境績效要求的環(huán)境設計時，項目能取消。對于既有混凝土結構，通過綜合考慮其經(jīng)濟效益和社會效益，有必要考慮拆除或放棄。6.7施工和相關工作混凝土結構應根據(jù)環(huán)境設計投入運行，并獲取必要的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，應確認每項實際保留的環(huán)境績效。6.8檢驗所保留的環(huán)境績效是否符合環(huán)境績效要求應進行檢查。如果績效不滿足要求，則應分析原因并采取適當措施。6.9文檔無論驗證和檢驗的結果如何，應記錄混凝土結構運行階段與環(huán)境管理有關的所有信息，文檔應由混凝土結構運行階段環(huán)境設計的設計人員和混凝土結構的業(yè)主按規(guī)定期限保存。GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019附錄A（資料性附錄）環(huán)境管理的參數(shù)示例各種影響類型參數(shù)示例見表A.1～表A.12。表A.1全球氣候變化的參數(shù)示例）；表A.2自然資源使用參數(shù)示例—用于生產重型機械附件中所含稀有金屬（如鎢）的自然資注：非生物資源采用銻當量進行表征。表A.3平流層臭氧水平的參數(shù)示例）；表A.4土地利用和棲息地改變的參數(shù)示例GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019表A.5富營養(yǎng)化的參數(shù)示例注：富營養(yǎng)化可采用磷酸鹽當量表征。表A.6酸化的參數(shù)示例表A.7空氣污染的參數(shù)示例表A.8水污染的參數(shù)示例表A.9土壤污染的參數(shù)示例GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019表A.10放射性物質污染參數(shù)的示例表A.11關于產生廢物影響參數(shù)的示例注：產生的廢物量可采用最終處置量表征。表A.12噪聲/振動參數(shù)的示例GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019（資料性附錄）運行階段考慮環(huán)境影響的示例表B.1運營階段的環(huán)境改善方法表B.2運營階段減少環(huán)境因素的方法GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019（資料性附錄）混凝土結構運行階段環(huán)境設計的示例（空心樓板的使用）C.1假定本示例假定如下：——目標混凝土結構是一新建結構。——空心樓板基準混凝土結構是一種與目標混凝土結構具有相同結構和耐久性的鋼筋混凝土結構，不采用空心樓板?！偨ㄖ娣e為5000m2，其中空心樓板總面積為4000m2?！课葸\行階段的能耗僅限于制冷?！评湄摵傻哪茉赐耆蕾囉谕獠侩娫??！咳罩评鋾r間為8h，年制冷期天數(shù)為100d?！拿慷入娔芩欧诺腃O2量為0.6kgCO2/kWh?！挥卸趸急徽J為是溫室氣體?！袩o空心樓板兩種情況下的結構和耐久性能均滿足績效要求。不考慮與時間相關的績效變化。——基準混凝土結構的年耗電量為2600000kWh。C.2委托方概述制定委托方概述。C.3環(huán)境績效要求的設定C.3.1影響類型的選擇根據(jù)委托方概述，選擇全球氣候變化作為影響類型。C.3.2參數(shù)的設定與基準混凝土結構相比，目標混凝土結構運行階段因耗能導致的CO2排放量減少作為參數(shù)。C.3.3參數(shù)的環(huán)境績效要求的設定與基準混凝土結構相比，目標混凝土結構運行階段因耗能導致的CO2排放量每年需減少50t。即滿足公式（C.1）或等價公式（C.2）：式中ECO2P(ECO2)P(ECO2)P(ECO2)-Ptco(ECO2)＞50（C.1）Ro(ECO2)＞50（C.2）——CO2排放量；——基準（混凝土）結構在運行過程中的環(huán)境績效，表示為基準（混凝土）結構在運行過程中由于能耗而產生的CO2排放量（tCO2/a）；——目標（混凝土）結構在運行過程中的環(huán)境績效，表示為目標（混凝土）結構在運行過程中由于能耗而產生的CO2排放量（tCO2/a）。C.4設計依據(jù)ISO13315-4進行目標混凝土結構運行階段的環(huán)境設計，以滿足C.3的要求。采用“空心樓板”作為改善環(huán)境的方法。GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019C.5估算根據(jù)混凝土中心[6]，通過采用空心樓板預測耗電量將降低40W/m2。根據(jù)假定（見C.1該建筑每天制冷8h，每年制冷100d，因采用空心樓板，用公式（C.3）計算每年CO2排放減少量為：Ro(ECO2)=4000×40×8×100×0.6=76.8（tCO2/aC.3）C.6驗證由于使用空心樓板而減少的CO2排放量Ro(ECO2)為76.8（tCO2/a滿足C.3制定的Ro(ECO2)大于50（tCO2/a）的要求。C.7實施和相關工作該房屋是依據(jù)環(huán)境設計運行。通過匯總電力公司提供的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)該建筑自開始運行以來一年的總耗電量為2510000kWh/a。因制冷負荷，目標混凝土結構的CO2排放量由公式（C.4）計算得：2510000×0.6=1506（tCO2/aC.4）根據(jù)C.1的假定，因制冷負荷，基準混凝土結構的CO2排放量由公式（C.5）計算得：2600000×0.6=1560（tCO2/aC.5）Ro(ECO2)=1560-1506=54（tCO2/a）C.8檢驗C.7中的結果滿足C.3的要求，Ro(ECO2)大于50（tCO2/a）。C.9文檔上述全部程序記錄并存檔。GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019（資料性附錄）利用混凝土砌塊環(huán)境改造的示例D.1假定本示例介紹了第5章和第6章同時應用的情況。本示例涉及房屋外部隔熱的改造及其改造后的運行。假定條件如下：——既有房屋視為參考結構?！捎脦獗兀–MU）的混凝土砌塊的改造方法?！脑旌蟮姆课轂槟繕私Y構。——該房屋位于ASHRAE3C區(qū)[7]。——房屋總建筑面積為200m2，外墻面積為260m2?！扔蟹课萦赡究蚣軌嫵??！扔蟹课菝磕旰碾娏繛?000kWh。——房屋運行階段的能耗僅限于制冷負荷。制冷負荷的能源完全依靠外部電力供應，且制冷設備未更新?！课萁Y構和耐久性滿足性能要求，且改造后其性能不變。不考慮與時間有關的性能變化。房屋的使用壽命未因改造而延長。——考慮期為20年。——僅CO2視為溫室氣體?！慷入姷腃O2排放量為0.6（kgCO2/kWh）。——改造單位面積外墻的CO2排放量為31（kgCO2/m2）?！脑旃こ坍a生的廢物僅限于石膏和木材?！脑旃こ虇挝幻娣e外墻產生的石膏廢物量為0.01（m3/m2）。——改造工程單位面積外墻產生的木材廢物量為0.02（m3/m2）?！静膹U物可以燃燒，以減少廢物產生。燃燒后體積減小到10%。燃燒產生的CO2排放量忽略不計?！雎砸蚍课葸\行而產生的廢物。D.2委托方概述制定委托方概述。D.3環(huán)境績效要求的設定D.3.1影響類型的選擇根據(jù)委托方概述，影響類型選擇見表D.1：表D.1選定的影響類型—全球氣候變化—產生廢物的影響—全球氣候變化GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019D.3.2參數(shù)的設定設定四種影響類型參數(shù)見表D.2。表D.2影響類型對應的參數(shù)Rem(ECO2)（tCO2）Ro(ECO2)（%）3)改造工程和運營階段CO2排放總量降低率Rem_—ECO2，EwPj(ECO2)Pj(Ew)）；Prrem(ECO2)=0；且Prrem(Ew)=0D.3.3參數(shù)的要求的設定參數(shù)要求的設定見表D.3。表D.3設定參數(shù)的要求Ptrem(ECO2)＜10Ro(ECO2)＞25%Rem_tco(ECO2)＞15%Pw)＜4—D.4設計設計應滿足D.3中規(guī)定的績效要求。選擇CMU作為節(jié)能改造的方法。選擇木材燃燒作為減少產生廢物的方法。D.5估算根據(jù)既有房屋實際運行狀況的數(shù)據(jù)，根據(jù)假定D.1計算，該房屋的年能耗為5000kWh。因此，既有房屋20年運行期間的CO2排放總量按公式（D.1）計算：Prco(ECO2)=5000×20×0.6/1000=60（tD.1）根據(jù)D.4中的設計，利用現(xiàn)有軟件估算改造后目標結構的年能耗為3300kWh。因此，改造后房屋20年運行期間的CO2排放總量按公式（D.2）計算：GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019Ptco(ECO2)=3300×20×0.6/1000=39.6（tD.2）因此，房屋運行20年所產生的CO2排放量的降低率按公式（D.3）計算：根據(jù)假定D.1，D.4中設計改造工程產生的CO2排放量按公式（D.4）計算：Ptrem(ECO2)=31×260/1000=8.06（tD.4）根據(jù)上述計算結果，CO2排放總量降低率按公式（D.5）計算：計算：Pw)=0.01×260+0.02×260×0.1=3.12（m3D.6）D.6驗證按照表D.4進行驗證。所有要求均滿足。表D.4預期環(huán)境績效驗證Ptrem(ECO2)=8.06＜10Ro(ECO2)=34%＞25%Rem_tco(ECO2)=20.5%＞15%P—D.7修補活動中的施工和相關工作（見5.3.7）改造工程根據(jù)設計實施。根據(jù)工程所需材料和能源的數(shù)據(jù)，計算出改造工程產生的CO2排放量為9.2(t）。根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，產生的石膏廢物量為2.7m3，燃燒后產生的木材廢物量為0.6m3。因此，經(jīng)計算，改造工程產生的廢物量為3.3m3。D.8運行階段中的施工及相關工作（見6.7）房屋按照環(huán)境設計要求運行。通過匯總電力公司提供的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)該房屋運行以來年耗電量共計3500kWh/a。房屋在20年內因制冷負荷產生的CO2排放量按公式（D.7）計算：Ptco(ECO2)=3500×20×0.6/1000=42.0（tD.7）因此，房屋運行20年的CO2排放量降低率按公式（D.8）計算：此外，CO2排放總量降低率按公式（D.9）計算：D.9檢驗GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019表D.5總結了檢驗結果。所有環(huán)境績效要求均已滿足。表D.5環(huán)境績效檢驗結果Ptrem(ECO2)=9.2＜10Ro(ECO2)=30%＞25%Pw)=3.3＜4—D.10文檔上述全部程序記錄并存檔。GB/TXXXXX—XXXX/ISO13315-6:2019參考文獻[1]IPCC,“ClimateChange2013:ThePhysicalScienceBasis”，(CambridgeUniversityPress,2013)[2]