摘要
在全球温室气体排放和气候变化问题日益严峻的背景下，减少碳排放已成为全球关注的焦点。冰雪场馆作为重要的体育设施，其碳排放问题也备受关注。本文基于生命周期评价理论（Life Cycle Assessment，LCA）,从建筑物化、运营维护、建筑拆除回收三个阶段进行了碳排放源与碳排放路径分析，结合碳排放计算模型建立冰雪场馆生命周期碳排放构成体系。通过系统动力学模型、碳排放计算软件以及敏感度分析的方法，筛选冰雪场馆生命周期碳排放关键影响因素。研究内容如下: （1）冰雪场馆建筑系统研究。从体型系数、建筑界面、建筑结构、建筑功能以及建筑室内环境五部分，展开讨论冰雪场馆的建筑特征。冰雪场馆多为体型系数较小的简洁形体，体形系数范围在0.05～0.25之间。冰雪场馆的屋面与立面系统常采用金属、混凝土、木材、膜材以及复合材料。其建筑结构顺应了其建筑形态的发展趋势，多采用悬索结构、索网结构等较为轻盈的大跨度结构。同时特殊的室内环境要求使得冰雪场馆具备制冰保雪系统及除湿系统。这些冰雪场馆建筑特征的研究为碳排放特征分析提供研究基础。 （2）冰雪场馆生命周期碳排放特征研究。从建筑物化、运营维护、建筑拆除回收三个阶段展开讨论。在建筑物化阶段，多数冰雪场馆建设所用的混凝土、钢材两种主体结构的材料占主要建材用量的90％以上，并在碳排放路径上以基础制冰或造雪工程区别于其他体育场馆。在运营维护阶段，冰雪场馆的碳排放路径主要涉及空调系统、维护制冰造雪系统和除湿系统三方面。建筑拆除回收阶段包含建筑拆除和建筑回收两个环节。基于以上研究总结生命周期碳排放源与碳排放路径，结合碳排放计算模型建立冰雪场馆生命周期碳排放构成体系，为碳排放影响因素的提取与筛选提供依据。 （3）冰雪场馆碳排放影响因素分析。1）针对建筑物化阶段建材生产、建材运输、建筑建造三个环节的八类影响因素的敏感度系数进行计算并排序，对于建筑物化阶段，冰上场馆敏感度系数平均值从高到低排序为建材用量＞建材种类＞设备使用＞建材运输距离＞建材运输方式＞机械台班数＞人工工日数＞冰面雪面环境。雪上场馆这8类影响因素的敏感度系数排序为建材用量＞建材种类＞冰面雪面环境＞设备使用＞建材运输距离＞建材运输方式＞机械台班数＞人工工日数。2）对于运营维护阶段，就冰上场馆而言，六个系统的敏感度系数平均值的排序为维护制冰造雪系统＞空调系统＞照明系统＞除湿系统＞热水系统＞电梯/索道系统。雪上场馆的五个运行系统的敏感度系数平均值的排序为维护制冰造雪系统＞电梯/索道系统＞空调系统＞照明系统＞热水系统。3）对于建筑拆除回收阶段，冰上场馆敏感度系数绝对值大小的排序为第n种废弃建材产生量=第n种建材回收率＞回收工程用电量＞拆除工程用电量＞拆除工程人工工日数＞拆除工程机械台班数，雪上场馆敏感度系数绝对值大小的排序为第n种废弃建材产生量=第n种建材回收率＞回收工程用电量＞拆除工程人工工日数＞拆除工程用电量＞拆除工程机械台班数。 在整个生命周期，根据三个阶段的碳排放量引入不同的权重值，综合评估三个阶段中不同影响因素的影响程度并进行生命周期的敏感度系数排序。基于以上分析，建筑物化阶段主要提取了建材种类、建材用量、设备使用时间及冰面雪面环境四类影响因素中敏感度系数的较高者，运营维护阶段主要提取维护制冰造雪系统、空调系统、索道系统的影响因素，建筑拆除回收阶段筛选出建材回收率这一个碳排放影响因素。 （4）冰雪场馆碳排放情景参数设置包含建筑物化、运营维护、建筑拆除回收三个方面。结合低碳技术，通过不同档位的技术组合方式，形成单情景、双情景及三情景的冰雪场馆碳排放情景预测。根据所有情景的减碳效果分析，有7种情景超过40％,这7种情景中均包括运营维护阶段的技术参数调控，总体上看，提高冰雪场馆运行维护阶段的低碳技术水平和碳管理水平是节能减排的关键。冰雪场馆运行维护阶段可通过冰面雪面的区域优化划分和智能控制、制冰造雪方式的技术更新等方面实现场馆减排目标。 研究成果有助于进一步识别碳排放的影响因素，促进冰雪场馆生命周期碳排放理论的完善。并且为冰雪产业的绿色转型提供科学依据，推动其向更环保、更高效的方向发展。同时对冰雪建筑及其他类型建筑的节能减排工作具有借鉴意义。
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