本報記者 楊悅
“鋼鐵將成為城市可持續建設的基石。我們致力于構建感知萬物互聯(sensing-enabled)、智能響應的生態體系,通過創新材料科技賦能未來人居環境。”7月10日, 浦項制鐵(POSCO)鋼鐵解決方案研究所結構研究領域首席研究員李宅焌博士在2025生命周期評價暨產業鏈協同創新發展大會上,介紹了浦項制鐵基于生命周期評價(LCA)的鋼鐵建筑解決方案,吸引了與會專家學者的關注。
“浦項制鐵探索設計面向未來的鋼鐵建筑,我們攜手建筑師、工程師、承包商及終端用戶,提供從設計、安裝到維護的一站式綜合解決方案,通過整合優化方法,貫穿建筑全生命周期的每一個階段。”李宅焌介紹,浦項制鐵基于LCA的鋼鐵建筑解決方案涵蓋了三大核心減碳策略。一是材料替代 (Material Substitution),即以鋼代鋁,顯著降低隱含碳排放。二是節能系統 (Energy-Saving Systems),開發可降低建筑運行能耗的建筑部品。三是數字孿生設計 (Digital Twin Design),在建筑工程施工前便可計算并優化碳排放數據。
“管理隱含碳是實現建筑可持續性的關鍵。”李宅焌表示。他介紹,建筑物的生命周期評價包括材料生產 (Material Production)、運輸 (Transport)、施工 (Construction)、運行 (Operation)、拆除與處置 (Demolition and Disposal)幾個階段。
“在建筑物的生命周期評價中,原材料的開采、加工及建筑部品的制造是非常重要的減碳環節,現場組裝與安裝的過程也將消耗大量的資源與能源。與此同時,將材料運輸至項目施工現場這一環節,是最容易被忽視的減碳環節。所有過程的減碳都值得引起重視。”他說,“基于此,浦項制鐵基于LCA的鋼鐵建筑解決方案選擇低碳排放鋼作為原材料,同時優化建造方法以提升施工效率,采用高效節能的系統以減少運營能耗,基于數字孿生的模擬設計則能優化拆除與回收階段的能源消耗。”
隨后,李宅焌展開介紹了鋁與鋼在建筑領域的使用區別。“較之鋁,鋼可顯著降低隱含碳排放。鋁的初級生產能耗高,強度有限,需采用更厚截面。雖然鋁在特定環境下耐腐蝕性良好,但體積效率低,回收過程能耗高。相對而言,鋼材的二氧化碳排放量較低,可100%回收且品質無損。與此同時,鋼材厚度需求更低(鋼材1.6毫米vs鋁材3.0毫米),如果可以做到本土化生產,則可顯著減少運輸排放。更值得一提的是,我們可以建設配套的、成熟的全球回收基礎設施。”他表示。
李宅焌還提供了一組研究案例。以浦項制鐵基于LCA的鋼鐵建筑解決方案為基,采用PosMAC鋼板、高回收率不銹鋼STS304制作的光伏面板,應用于光伏幕墻系統,無焊接,采用自動彎板機成型,光伏功率為0.2千瓦/塊面板,在實現減碳的基礎上打造了多樣化建筑立面。
“浦項制鐵提供的全生命周期階段解決方案,用低碳排放材料替換高碳排放材料,通過模塊化、干法、預制化施工減少環境影響,利用發電幕墻及節能設施降低運行能耗,在拆除階段還可以實現便捷回收與分離。”李宅焌介紹,韓國業界目前正持續通過數字化模擬技術、智能鋼鐵產品與建筑光伏系統一體化應用拓展、人工智能設計平臺開發等手段,創新推動鋼鐵建筑低碳技術發展。“鋼材,是平衡設計、性能與可持續性的理想材料。浦項制鐵將持續推動低碳建筑技術發展。”他最后表示。
《中國冶金報》(2025年07月18日 02版二版)