趙 囡，陳 雁

(蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215021)

碳排放核算對(duì)溫室氣體減排和控制意義重大，越來(lái)越多的公司和組織通過(guò)“碳排放”來(lái)估算其對(duì)全球氣候變化的影響，紡織服裝產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，并可能威脅到人類的健康[1]。服裝工藝過(guò)程一般包括裁剪、縫紉、整燙和包裝[2]。作為服裝生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，縫制生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)為工藝路線長(zhǎng)、人員多、設(shè)備多、加工時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)要求高、耗費(fèi)大[3]。因此，服裝縫制環(huán)節(jié)的碳排放不容忽視。

1 服裝縫制生產(chǎn)碳排放概念的界定

在對(duì)服裝縫制環(huán)節(jié)碳排放界定之前，根據(jù)目前兩種比較全面可以被人們接受的定義：一種是英國(guó)環(huán)境、食品與農(nóng)村事務(wù)部發(fā)布的推薦標(biāo)準(zhǔn)PAS2050中的定義[4-5]，“產(chǎn)品碳排放是產(chǎn)品從原材料到生產(chǎn)(或提供服務(wù))、分銷、使用和處置/回收的整個(gè)生命周期內(nèi)的溫室氣體排放量。”[6]另一種是Wiedmann和Minx提出的碳排放定義[7]，“碳排放一方面是產(chǎn)品或服務(wù)系統(tǒng)在其生命周期內(nèi)排放的二氧化碳總量，另一方面是活動(dòng)過(guò)程中直接和間接排放的二氧化碳總量，包括個(gè)人、組織、政府和工業(yè)部門等?！盵8]通過(guò)比較可知，第一種從生命周期的角度定義碳排放，第二種是在生命周期的基礎(chǔ)上，從直接排放和間接排放定義碳排放。

服裝縫制生產(chǎn)中的碳排放概念是基于全生命周期碳排放的概念，重點(diǎn)是服裝縫制階段的直接和間接碳排放。結(jié)合對(duì)碳排放﹑產(chǎn)品碳排放概念以及生產(chǎn)過(guò)程中碳排放概念的理解，確定了縫制生產(chǎn)過(guò)程中服裝產(chǎn)品的碳排放如下：服裝產(chǎn)品縫制生產(chǎn)中使用的材料依次經(jīng)過(guò)不同的加工過(guò)程產(chǎn)生直接和間接的碳排放。直接碳排放是指服裝縫制生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備運(yùn)行所產(chǎn)生的碳排放；間接排放是縫制過(guò)程中消耗的外購(gòu)電力、熱量和蒸汽的排放量。

2 服裝縫制過(guò)程的碳排放源

縫制生產(chǎn)過(guò)程流程最長(zhǎng)、作業(yè)時(shí)間最長(zhǎng)、涉及人員和設(shè)備數(shù)量最多[9]，將該環(huán)節(jié)的碳排放源分為直接生產(chǎn)碳排放源和輔助生產(chǎn)碳排放源。

(1)能源

服裝的縫制生產(chǎn)將涉及能源，導(dǎo)致大量的二氧化碳排放。計(jì)算能源消耗的碳排放是基于生命周期的思想。該環(huán)節(jié)能耗包括生產(chǎn)廠房的照明、采暖、通風(fēng)、冷卻和溫度控制等碳排放。

(2)設(shè)備運(yùn)行

服裝縫制生產(chǎn)過(guò)程要經(jīng)過(guò)多道工藝，會(huì)涉及到各種設(shè)備。設(shè)備運(yùn)行會(huì)耗費(fèi)大量的能源，這些能耗也應(yīng)計(jì)入服裝縫制生產(chǎn)過(guò)程的碳排放中。設(shè)備運(yùn)行的碳排放主要包括生產(chǎn)車間的縫紉設(shè)備的碳排放。

(3)場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸

服裝縫制生產(chǎn)過(guò)程是由各個(gè)工藝環(huán)節(jié)銜接而成的。大量的成品或半成品在從一個(gè)工序到下一個(gè)工序的過(guò)程中會(huì)因不同的傳送方式而產(chǎn)生不同的碳排放，計(jì)算碳排放也應(yīng)包括場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸產(chǎn)生的碳排放量。

(4)作業(yè)人員

作業(yè)人員指靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的人在服裝縫制過(guò)程中由于呼吸產(chǎn)生的碳排放量，靜態(tài)工作是指人們坐或站立的活動(dòng)情況，動(dòng)態(tài)工作是指人們走路或跑步的活動(dòng)狀態(tài)。

3 服裝縫制生產(chǎn)的碳排放計(jì)算模型

3.1 界定目標(biāo)和范圍

研究范圍應(yīng)符合研究目的，包括所研究系統(tǒng)邊界的定義，數(shù)據(jù)的描述以及關(guān)鍵假設(shè)和限制的確定。根據(jù)服裝生產(chǎn)工藝﹑生產(chǎn)設(shè)備﹑能耗和服裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，結(jié)合PAS2050系統(tǒng)邊界闡述，根據(jù)WRI和WBCSD溫室氣體議定書，將系統(tǒng)邊界的碳排放源分為兩個(gè)范疇：

范疇1：與服裝縫制生產(chǎn)過(guò)程有關(guān)的所有的直接排放，如生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)輸排放，被定義為直接碳排放源；

范疇2：服裝縫制生產(chǎn)中能源的使用所涵蓋的間接排放，不同生產(chǎn)階段相關(guān)設(shè)備消耗的電能等能源的碳排放定義為間接碳排放源。

3.2 確定功能單位

在縫制階段，功能單位是根據(jù)某一類服裝產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)工作時(shí)間來(lái)制定的，每一件服裝在生產(chǎn)之前都要進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，規(guī)定每道工序標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)是每個(gè)工序所使用設(shè)備的工作時(shí)間，以此來(lái)計(jì)算設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的碳排放。

3.3 搜集碳排放數(shù)據(jù)

服裝產(chǎn)品縫制加工系統(tǒng)中，各種類型數(shù)據(jù)的可獲得性存在差異，本文的數(shù)據(jù)是通過(guò)文獻(xiàn)查找和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查從工廠獲得的初級(jí)數(shù)據(jù)，表1列出了需要收集的主要數(shù)據(jù)，包括能源消耗、運(yùn)輸距離、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間和工人數(shù)等。收集數(shù)據(jù)前提條件要考慮收集的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和合理性，應(yīng)該高精度地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，選擇準(zhǔn)確性強(qiáng)的數(shù)據(jù)。

表1 數(shù)據(jù)收集表

服裝縫制生產(chǎn)環(huán)節(jié)中涉及能源的消耗包括電能、蒸汽、水，這些能源的碳排放因子如表2所示，此類數(shù)據(jù)屬于次級(jí)數(shù)據(jù)，通過(guò)參考公開(kāi)發(fā)表的產(chǎn)品調(diào)研報(bào)告和行業(yè)報(bào)告進(jìn)行計(jì)算獲得。

表2 碳排放因子

3.4 碳排放的計(jì)算模型

對(duì)服裝縫制過(guò)程和碳排放來(lái)源進(jìn)行分析，總結(jié)服裝縫制環(huán)節(jié)碳排放包括縫制環(huán)節(jié)能源消耗的碳排放、設(shè)備運(yùn)行的碳排放、場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸產(chǎn)生的碳排放和工人作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的碳排放。在模型構(gòu)建中，考慮系統(tǒng)邊界內(nèi)的影響因素，根據(jù)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)和相應(yīng)的碳排放因子的乘積計(jì)算不同排放源的碳排放量，碳排放模型如下：

E=En+Es+Ey+Er

(1)

式中：E為服裝縫制生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳排放總量， kgCO2；En為服裝縫制過(guò)程中消耗的能源的碳排放量， kgCO2；Es為服裝縫制過(guò)程中設(shè)備運(yùn)行的碳排放量，kgCO2；Ey為服裝縫制過(guò)程中不同運(yùn)輸方式的碳排放量，kgCO2；Er為服裝縫制過(guò)程中作業(yè)人員的碳排放量，kgCO2。

服裝縫制過(guò)程中能源消耗包括各工序作業(yè)中所消耗的電能、水、蒸汽等，能源消耗產(chǎn)生的碳排放量計(jì)算模型如下：

(2)

式中：En為服裝縫制過(guò)程中消耗的能源的碳排放量，kgCO2；Cij為第i道工序所消耗的j種能源的量，kg；fj為第j種能源的碳排放因子，kgCO2e/kg；m為能源種類；n為工序數(shù)。

服裝縫制生產(chǎn)中涉及設(shè)備的功率、運(yùn)行的時(shí)間、設(shè)備的編排都影響著服裝產(chǎn)品縫制生產(chǎn)階段的碳排放。在服裝縫制生產(chǎn)中設(shè)備狀態(tài)為滿負(fù)荷和空轉(zhuǎn)，設(shè)定機(jī)器空轉(zhuǎn)的功率為滿負(fù)荷時(shí)的α倍，α∈(0，1)則設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的碳排放計(jì)算模型如下：

(3)

式中：Es為服裝縫制過(guò)程中設(shè)備運(yùn)行的碳排放量，kgCO2；Pi為第i道工序所用設(shè)備的功率，kW；Ti為第i道工序標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間，h；σi為第i道工序負(fù)荷系數(shù)；φi為第i道工序消耗能源的碳排放因子，kgCO2e/kg；n為工序數(shù)。

服裝縫制環(huán)節(jié)運(yùn)輸方式對(duì)生產(chǎn)造成很大的影響，不同的傳送方式產(chǎn)生的碳排放也不同。計(jì)算時(shí)，具體傳送方式出傳輸?shù)闹亓?、距離和消耗的能源種類都可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)測(cè)量獲得。

(4)

式中：Ey為服裝縫制過(guò)程中不同運(yùn)輸方式的碳排放量，kgCO2；Qij為第i類運(yùn)輸方式單位質(zhì)量單位距離消耗第j類能源的量，kg；δj為第j類能源的碳排放因子，kgCO2/kg；Li為第i類運(yùn)輸方式運(yùn)輸距離，m；Mi為第i類運(yùn)輸方式運(yùn)輸量，kg；m為能源種類；n為運(yùn)輸方式。

服裝縫制環(huán)節(jié)中對(duì)流水線上的操作人員碳排放計(jì)算包括操作工人靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下產(chǎn)生的碳排放。

(5)

式中：Er為服裝縫制過(guò)程中作業(yè)人員的碳排放量，kgCO2；ωri為不同狀態(tài)每人每小時(shí)的二氧化碳排放量，kgCO2/h，Ni，Hi分別為服裝縫制環(huán)節(jié)投入的工人數(shù)和工作時(shí)間；n為狀態(tài)種類。。

將上述對(duì)不同碳排放源產(chǎn)生碳排放量的具體計(jì)算，代入公式(1)可得到縫制環(huán)節(jié)碳排放的具體計(jì)算公式。

4 結(jié)論

(1)服裝縫制生產(chǎn)碳排放概念為服裝產(chǎn)品縫制生產(chǎn)中使用的材料依次經(jīng)過(guò)不同的加工過(guò)程產(chǎn)生直接和間接的碳排放。

(2)服裝縫制生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳排放源為能源、設(shè)備運(yùn)行、場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸和作業(yè)人員呼吸。

(3)通過(guò)對(duì)服裝縫制生產(chǎn)過(guò)程中碳排放的分析和評(píng)估，為企業(yè)建立碳排放評(píng)估體系和產(chǎn)品碳標(biāo)簽制度提供科學(xué)的方法支持，有利于服裝產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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