钢的碳影响
天然气以熔化铁矿石来提取铁，然后将铁与废钢废铁混合以生产新的钢材。投入碱性氧气炼钢炉的原料主要是开采的原材料，因此炉内的回收产品的比例通常在25%-37%之间。回收产品很重要，因为新的钢材的隐含碳足迹是高回收率钢材的五倍1。
较小的工厂通常使用电弧炉（EAF）将废钢铁熔化成新钢。这些工厂没有处理生铁矿石的能力。因此，在电弧炉上制造的钢具有高水平的回收率，高达100%，对于热轧钢板，平均回收率为93%2。结构钢在回收时不会失去任何冶金性能(合金的物理和化学特性)，因此回收钢的性能和特征与新的钢材相当3。电弧炉由电力而不是煤和天然气供能，因此可以使用可再生能源供电。
使用电弧炉生产的钢材是减少隐含碳排放的最佳方式，因为电弧炉使用高比例的回收材料，并可由可再生能源供电。
碳智慧特性使用电弧炉（EAFs）生产钢材
电弧炉的CO2排放只有碱性氧气炉（BOF）排放的的一半4，而且如果使用可再生能源，产生的CO2更少。尽可能使用电弧炉生产的结构钢，而不是来自碱性氧气炉（BOF）的钢材。请参阅设计指南以了解更多信息。
使用回收的钢材
新生产的钢材的碳足迹是高回收率钢材的五倍1。电弧炉平均使用93%的回收产品，而碱性氧气炉平均使用25%的回收产品。尽可能使用高回收率的钢材。
设计指南使用来自电弧炉的钢材
北美的制造商通常使用电弧炉来制造热轧钢材，如宽法兰构件、角钢、C型钢和钢筋。中空结构钢材（Hollow structural shapes , HSS）和金属甲板需要第二道工序将钢轧制成特别的形状，倾向于碱性氧气炉生产的较低回收率的钢材。电弧炉和碱性氧气炉都可以生产钢板。
利用回收的或再生的结构钢
一些二手管道经销商提供从石油、天然气设施和配电系统退役的管道。在可能的情况下，将这些管道用于管桩或柱子，以消除生产新材料的排放5。
用支撑框架代替抗弯框架
最近的一项研究发现，对于建筑物的抗侧荷载结构体系，在一栋三层建筑中采用支撑框架代替抗弯框架将建筑结构的碳影响降低了12%6,7。这是因为抗弯框架和梁比支撑框架重得多，也需要更多的材料以传递力和抵抗横向荷载。此外废旧钢结构回收，与支撑框架相比，抗弯框架通常需要更多数量的部件来支撑同样的荷载8。
使用托梁或桁架构件代替轧制型钢
在承受相同的重量时，托梁和桁架构件与较重的轧制型钢相比通常比较轻。使用托梁和桁架构件可以减少所需的钢材总量，从而减少结构的碳影响（请查阅资源中的案例）。
正确的尺寸：单一尺寸不适合所有的情况
合适的钢构件尺寸可以减少多余的材料，从而减少项目的碳影响。提前计划并精确调整每个部件的大小，而不是使用整个项目设定的尺寸。
使用更高等级的钢材
使用更高等级的钢，可以使用更少的材料实现相同的结构任务。但是要保证材料强度的增加不会导致额外的CO2排放。
适应性设计和拆除
由于金属紧固件的应用和标准化，钢结构框架非常适合拆除和重复使用。制定计划，在建筑物寿命结束时回收或重复使用结构钢构件。
仅在需要时使用钢筋
只要采取其它的裂缝控制措施，可以在没有钢筋的情况下应用混凝土（例如一些地上的楼板）。尽可能消除混凝土中的钢筋，以减少项目的整体隐含碳足迹。
与制造商合作以提高设计效率
与钢结构厂家合作，解释您的低碳排放目标，通过减少钢材的数量废旧钢结构回收，使用高等级的钢材以及更多使用回收的钢材4来实现。
直接联系钢结构厂家
设计师应直接联系生产商，询问为设计项目生产结构钢的具体方法。
资源
1 | 10 Steps to Reducing Embodied Carbon, Larry Strain
2 | More than Recycled Content: The Sustainable Characteristics of Structural Steel, AISC 2017
3 | Recycled Content in Steel, Building Green 2009
4 | ASCE/SEI Sustainability Guidelines for the Structural Engineer (See Steel chapter)
5 | Case study: NREL, Colorado. “Recycled Natural Gas Pipes Shore Up Green Building”
6 | ASCE/SEI Structural Materials and Global Climate (See Steel chapter)
7 | Nadoushani et al. 2015, “Effects of Structural System on the Life cycle Carbon Footprint of Buildings”
8 | Civil+Structural Engineer: Steel Moment frames 101, 2014
SRI (Steel Recycling Institute). (2013). Cradle-to-gate Life Cycle Inventory (LCI) data for steel products, Pittsburgh, PA.
Effects of Structural System on the Life cycle Carbon Footprint of Buildings, Nadoushani et. al
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