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Expert Tips

结构系统的碳核算工具

建筑设计师可使用的整个建筑生命周期评估工具和碳计算器概述

有关整个建筑物生命周期评估的更多信息, 生物碳和碳储存, 以及环保产品声明, visit our Sustainability page. 查看可持续性资源的完整列表 here.

人们普遍认为，木结构比其他材料制成的结构对碳的影响要低得多, 由于低含碳和生物碳储存.1 通过评估新建筑的潜在碳影响，有多种方法可以证明这一点, renovation, or retrofits. 有些方法更复杂, 例如生命周期评估(LCA), while others, 比如碳计算器, are simpler.

生命周期评估和LCA工具

LCA在ISO 14040中定义为“输入的编译和评价”, 产品系统在其整个生命周期内的输出和潜在的环境影响,” 2 它已经成为量化和比较建筑物和/或建筑产品在其使用寿命期间对环境影响的最科学、最严格的方法.3 lca可以在单个产品或组件上执行, for example, 比较不同的绝缘产品或包层系统, 或者应用于整个建筑系统. 后者被称为整个建筑生命周期评估(WBLCA)。. 更详细的WBLCA解释, 包括对生命周期阶段的描述, system scope, 以及比较的适用性, 可以在WoodWorks的文章中找到, 整个建筑生命周期评估导论:基础.

LCA工具可用于编译和评估构成建筑物的所有产品(从原材料提取)的影响, manufacturing, transportation, construction, 楼宇操作及维修, 到生命终结的场景. 与环境产品声明(epd)的直接比较不同, LCA工具中使用的数据已经统一, 这意味着它经过了调整，以确保准确的比较. 由于选择正确的产品和数量的复杂性, 这些工具最好由熟悉建筑设计和材料选择的人使用.

In North America, 三个最常见的皇冠2登录welcomeWBLCA工具是雅典娜建筑物影响评估器, tallyLCA, and One Click LCA.

  • 雅典娜建筑影响评估器(IE4B)是一个独立的工具，它使用雅典娜自己的生命周期清单(LCI)数据库为美国的区域.S. and Canadian products.
  • tallyLCA(俗称“tallyca”)是一个Revit软件插件，也有一个自定义数据库, 其中包括特定产品和行业平均材料的组合.
  • One Click LCA是一套生命周期和碳会计产品的一部分，并利用来自多个数据库的epd, 以及他们自己的通用材料数据库. 它能够从Revit, Tekla和其他软件导入模型.

除了使用不同的数据库作为计算的基础, 这两个工具之间的另一个主要区别是, 具体到木结构建筑的评价, 是不是每个人对待生物碳和生命终结的假设都不同——这意味着结果也会有所不同. 在我们的文章中， WBLCA工具中的生物碳核算.

针对其他全球区域提供了其他工具, 依靠标准, data, 以及适用于这些领域的实践. 在使用任何工具之前, 设计人员应验证数据集和假设是否适用于项目的位置和材料. 请注意，北美lca通常基于ISO标准, 而其他地方的lca可能依赖于其他标准.

其他碳评估工具

也存在依赖于LCA以外的方法的碳评估工具. 许多人试图在产品之间进行比较, assemblies, 或基于EPDs中报告的从摇篮到闸门数据的系统. 尽管这些工具通常比LCA工具更容易使用, 结果也更有限，因为输入的信息可能不会跨越建筑物的生命周期, 可能不会导致不同产品的同类比较, 可能不包括生物碳核算, 并且可以基于不同产品类别规则下开发的数据. 本文讨论了使用EPD数据进行比较的局限性。 如何使用环保产品声明.

比较常用的碳比较工具包括:

  • 建筑隐含碳计算器(EC3)和tallyCAT(气候行动工具)都可以从Building Transparency获得, 提供tallyLCA的同一家公司.
    • EC3是一个基于epd的采购工具，旨在直接比较同一产品类别中的建筑产品. However, 它还有一个建筑比较模块，其中材料集被组合并与替代材料集进行比较. In this scenario, 可以直接比较不同产品类别的epd, which, as noted, 会导致不准确的结果吗. 作为环保署比较工具, EC3 primarily addresses cradle-to-gate data (life cycle modules A1-A3); however, 最近增加的数据提供了包括A4和A5影响的选项.4 
    • tallyCAT是一个Revit插件，从Revit导出数据到EC3, 然后在哪里对产品进行如上所述的评估. 该工具目前处于测试阶段，与tallyLCA分开.
  • 一键碳设计师3D是一个独立的程序从同一家公司的一键LCA, 哪一种方法是根据建筑物的大小和主要结构材料来估计建筑物的碳含量. 结果是基于各种结构类型的平均值.  
  • WoodWorks’ 碳估算器和碳计算器 根据总木材质量估计建筑物的相关碳影响. 碳影响既指木质建筑材料中储存的碳，也指选择木材而不是非木材替代品所避免的隐含碳. Estimator是一个基于建筑面积和建筑类型的简化计算器. 计算器更精细，是基于实际木材体积. 这两种工具都使用木材的平均碳含量和木材产品生命周期内的平均避免排放. 因此，这两种工具的结果都是估计的.

更多的选择是可用的，并不断出现，以解决越来越需要比较建筑材料的环境影响. 其中包括GHGMAT(也称为Gestimat)，上游林业碳 & LCA Tool, BEAM Estimator, 早期集成碳(EPIC), 环境和经济可持续性建设(蜜蜂). 许多这些工具依赖于EPD数据进行比较，因此受到限制. As with any tool, 用户有责任了解工具的方法，并验证LCI数据对于正在进行的比较是有效的.

而不是利用别人的奉献, 一些设计师选择创建自己的环境影响比较工具. 与任何内部工具一样, 它们的创建可能需要大量的时间，并且应该遵循严格的质量控制措施. 无法访问商用工具中使用的LCI数据库, 这些内部工具通常仅基于EPD数据, 工具用户应该了解这种方法的局限性. Simplified tools can be useful for evaluating carbon impacts at the early stages of design; however, WBLCA应该贯穿整个设计, 使用上面确定的更健壮的LCA工具之一, to verify the results.

建筑行业的碳会计实践

LCA工具和碳计算器都是在项目的早期阶段最有效地使用的, 当设计师和业主可以灵活地改变设计，减少建筑系统对环境的影响. That being said, lca通常在整个设计过程中进行，并在完成环境影响最终报告的设计时进行. LCA工具也经常用于获得绿色建筑信用和/或认证. 

下表总结了上述各节中描述的工具. 它的目的是帮助设计师整理可用于LCA和碳分析的选项, 而不是对所有可用的工具进行完整的比较. 本文中讨论的软件的链接在本页底部提供.

*更多信息请参见 WBLCA工具中的生物碳核算

查看该表的大图

对于设计专业人员来说，了解各种LCA工具和简化的碳计算器之间的差异以及与它们相关的限制是很重要的. 提醒用户不要比较不同工具之间的结果，甚至不要在同一工具的不同版本之间进行比较. LCI数据库和方法可以有很大的不同，并随着新的研究的出现而不断发展.  

虽然碳计算有局限性，而且模型永远不会完美地代表现实生活条件, 设计师可以通过选择最合适的工具来获得可用的结果, 确保建筑在软件中精确建模, 并在需要时聘请LCA顾问. 

有关LCA工具和碳计算器的更多问题，或帮助您确定适合您项目的工具, 联系WoodWorks帮助台 help@litpliant.net. 

Software Resources

雅典娜建筑物影响评估器(链接到软件): http://www.athenasmi.org/our-software-data/impact-estimator/  

雅典娜建筑物影响评估器(用户手册和透明度文件): http://calculatelca.com/software/impact-estimator/user-manual/  

tallyLCA(链接到软件): http://choosetally.com/  

tallyLCA(链接到方法和标准): http://choosetally.com/methods/  

一键式LCA(软件链接): http://www.oneclicklca.com/construction/life-cycle-assessment-software/  

一键式LCA(链接到帮助中心和方法): http://oneclicklca.zendesk.com/hc/en-us  

EC3(连结至软件): http://www.buildingtransparency.org/   

EC3(连结至使用者指南): http://www.buildingtransparency.org/ec3-resources/ec3-user-guide/  

tallyCAT (link to software; user guide not available as the tool is in beta): http://www.buildingtransparency.org/tally/tallycat/  

一键碳设计3D(链接到软件): http://www.oneclicklca.com/carbon-designer-3d/ 

一键碳设计3D(链接到用户指南): http://oneclicklca.zendesk.com/hc/en-us/articles/4410597124626-Carbon-Designer-3D  

WoodWorks碳计算器(连结至软件): http://3rzvt.litpliant.net/resources/woodworks-carbon-calculator/  

WoodWorks碳计算器(连结至计算方法): http://cc.litpliant.net/WW_references_notes.pdf  

GHGMAT/Gestimat(注册网站链接): http://gestimat.ca/  

上游林业碳 & LCA工具(链接到软件和文档): http://github.com/UpStream-LCA/Upstream-Forestry-Carbon-LCA/blob/main/README.md#documentation 

BEAM估算器(连结至软件及方法): http://www.buildersforclimateaction.org/beam-estimator.html 

EPIC(链接到文件): http://epic-documentation.gitbook.io/epic/ 

环境和经济可持续性建设(蜜蜂)(链接到软件和文件): http://www.nist.gov/services-resources/software/bees  

Additional Resources

Bowyer, J., Bratkovich, S., Fernholz, K., Howe, J., & Lindburg, A. Dovetail Partners, Inc. (2008). 波特兰水泥作为一种建筑材料:它与木材、钢铁相比如何? 

Bowyer, J., Howe, J., Guillery, P., & Fernholz, K. Dovetail Partners, Inc. (2005). 生命周期分析:更好的环境决策的关键.

Dovetail Partners, Inc. (2015). 木材建筑:积极的气候保护. 

Houtman, N. 俄勒冈州立大学. (2017). 在皇冠2登录welcome建筑中使用结构木材可减少温室气体排放. 

国际标准化组织. (2006). ISO 14040:2006环境管理-生命周期评估-原则和框架. 

国际标准化组织. (2006). ISO 14044:2006环境管理-生命周期评估-要求和指南. 

国际标准化组织. (2017). ISO 21930:2017 建筑和土木工程的可持续性-建筑产品和服务环境产品声明的核心规则.  

Ross, L. American Wood Council. (2021, October). AWC的LCA, epd, GWP和其他缩写说明.  

1 Think Wood. 碳源到碳汇:为气候变化重新设计建筑环境. 

2 ISO 14040, Section 3.2. 

3 Hall, E. S., Think Wood. 如何计算建筑物的木材碳足迹. 

4 有关生命周期状态的更详细解释，请参阅文章， 整个建筑生命周期评估:基础.  

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