建筑围护结构节能设计火用分析及CO_2排放研究

以夏热冬冷地区株洲市某办公楼为研究对象,基于全生命周期理论与火用方法,对建筑围护结构不同节能设计方案能耗、火用耗及CO2排放量进行分析,并结合热经济学原理,建立了围护结构火用成本分析模型来综合评价节能设计方案的经济性及节能性.结果表明:当节能设计后建筑运行阶段节约的能耗或CO2减排量大于因节能而投入的能耗及CO2排放量时,才能达到真正意义上的节能.文中方案1,方案2中建筑运行阶段节约的能耗分别需要10年,11年才能抵消建材生产阶段产生的能耗,CO2减排量分别需要4,5年才能抵消建材生产阶段产生CO2排放量.且建材生产阶段的火用耗远远大于节能设计后运行阶段节火用量,火用成本的分析结果表明较低的单位火用成本,意味着选用投资较少的节能改造方案,较多的使用低品位能源,得到了火用效率较高的制冷量、制热量,建筑整体节能性和可持续性高.     

住宅建筑生命周期能耗及环境排放案例

为更好了解建筑能耗和环境排放在生命周期各阶段中的特征与分布情况,根据"住宅建筑生命周期能耗及环境排放模型"中的模型,选择了3栋不同规模混凝土住宅建筑进行了剖析。结果表明:住宅建筑单位面积全生命周期能耗为1.7 GJ/(m2.a),环境排放质量大小依次为CO2、SO2、NOx、CO和PM10。建材开采生产与建筑施工两阶段能耗与各种环境排放在全生命周期能耗与排放中的比例最高达到80%,节能减排潜力显著。     

既有居住建筑外墙保温厚度优化及减排效益分析

为研究居住建筑采用不同保温材料进行外墙改造节能减排的效果。以济南地区既有居住建筑为研究对象,通过DeST-H能耗模拟软件建立模型,研究膨胀聚苯板(XPS)、石墨聚苯板(SEPS)、硬泡聚氨酯(PUR)及岩棉板(RW) 4种高性能保温材料在不同厚度下对建筑能耗的影响,利用全生命周期法分析其经济性同时进一步利用净现值法结合节能性确定4种高性能保温材料的最优厚度,分别为55 mm、61 mm、88 mm和38 mm,最后分析了最佳保温厚度的经济效益和节能减排效果,结果表明：当采用最佳保温厚度时,CO2排放量减少了59 759.93～61 968.44 kg,SO2排放量减少了1 787.383～1 864.65 kg,NOX 排放量减少893.69～932.32 kg,污染物排放减少了30%～33%,环境收益为20 353.48～21 187.71元。     

中国建筑环境影响的生命周期评价

为了量化评价建筑相关活动的节能及综合环境影响,提出了适合中国国情的建筑生命周期评价方法。分析了在原料掘取、建材生产、施工、运行、报废处置5个阶段带来的能耗、资耗、污染3方面的环境影响。应用该方法对北京某新建住宅进行分析。结果表明,在生命周期总能耗中,建筑生产过程、运行采暖、运行照明分别占20%、40%和24%。运输能耗占建材生产能耗的5%,不可忽视。运行用水在资源消耗中最大。聚苯保温层厚度超过100 mm后再增厚便会得不偿失。从生命周期角度进行分析能得到更全面的结论。     

建筑节能分析

对节能建筑保温材料，施工工艺的质量问题进行了分析，为保证新建节能建筑和既有建筑节能改造的质量，提出了相应的防范措施。     

外保温系统优化对建筑生命周期能耗的影响

针对北京某高校典型学生宿舍建筑,采用生命周期分析方法和动态模拟仿真方法,研究了建筑物材料生产阶段、运行阶段和废弃阶段及全生命周期的能耗与保温系统设计参数间的关系,以确定最优保温系统参数,指导建筑节能.研究表明,黏土砖、混凝土和水泥砂浆的材料消耗量最大,占材料总消耗的98.1%;就能耗而言,混凝土的贡献最大,占36.6%;材料生产阶段的能耗占生命周期能耗的5.6%¹8.8%,建筑运行阶段的能耗占生命周期能耗的80.6%18.8%,建筑运行阶段的能耗占生命周期能耗的80.6%⁹3.4%,处置阶段可以忽略不计;随着保温层厚度的增加,材料生产阶段的能耗线性增加,建筑运行阶段的能耗逐渐减小,而生命周期能耗存在最优值;当传热系数为0.3 W/m2 K、保温层厚度为130mm时,全生命周期总能耗最小.     

住宅建筑生命周期能耗及环境排放模型

为制定建筑设计方案,建造低能耗环保建筑,基于生命周期评价(LCA)理论,剖析了住宅建筑相关活动能耗与环境排放的影响因素,提出了建材开采生产、建筑施工、运行、维护以及建筑拆除固体废物处置5个阶段的能耗以及以CO2、SO2、CO、NOx和PM10为代表的环境排放的理论计算模型。该模型可为全面认识中国住宅能耗和污染水平提供理论基础。     

浅谈如何对老式住宅采暖系统实施节能改造

采暖能耗是我国寒冷及严寒地区既有建筑使用过程中产生的主要能耗,而这些地区既有建筑约90％都是使用过程耗能大的所谓非节能建筑。因此,对寒冷及严寒采暖地区既有非节能建筑的节能改造是实现建筑节能和国家节能减排目标要求的重要部分。本文分析了既有建筑物的外墙保温构造类型、构造特点及保温要求,并提出几点房屋节能改造的技术。     

墙体保温体系节能技术研究

随着国家对节能建筑要求的不断加强以及人们对居住环境质量要求的不断提高,建筑节能技术也得到了蓬勃发展.建筑节能技术的应用成为评价建筑居住环境质量的一个重大标志.而通过围护结构的保温可以有效地减缓建筑物的热损失,达到节能效果.本文分析了常用墙体保温材料的性能,并分析研究了内墙保温和外墙保温的优缺点,为既有建筑的节能改造提供理论依据和应用价值.     

模糊综合评价法在既有公共建筑节能改造中的应用研究

当前建筑节能工作已全面展开,但是目前的研究多是针对新建建筑进行的.与此同时我国还存在大量的既有建筑,特别是既有公共建筑.这些建筑虽然数量不多,但是能耗很大,因此对既有公共建筑的节能改造研究迫在眉睫.由于既有公共建筑节能改造一直没有完备的评价指标体系和有效的评价方法,使得其改造潜力和改造后的节能效果难以综合评价.本文采用...     

装配式与现浇住宅基于全寿命周期的热力学与环境影响评价研究

以北京市某装配式民用住宅楼作为研究对象,建立装配式住宅全寿命周期能耗、耗及CO_2排放量的热力学计算模型。基于调研数据,应用此模型计算出该栋装配式住宅全寿命周期各个阶段的能耗、耗及CO_2排放量;并与传统现浇混凝土住宅进行对比分析,作出能比变化曲线。针对装配式住宅特点,建立围护结构形成阶段热力学计算模型。结果表明,该装配式住宅围护结构形成阶段三项数据均高于现浇住宅;且能比较高,装配式住宅建造需要消耗大量高品位能源。拆除阶段装配式住宅建材高回收利用率有效降低能耗及CO_2排放量。假定建筑50年使用年限,全寿命周期内装配式住宅总能耗及CO_2排放量分别减少15.0%、12.6%;但能比略高于现浇住宅。建立的围护结构形成阶段热力学计算模型能客观评价两类住宅该阶段在能源消耗、能源结构及对环境影响的差异,结合装配式住宅全寿命周期热力学计算模型分析对装配式住宅节能设计有指导意义。     

基于经济指标的围护结构生产阶段能耗、?耗、碳排放简化计算的热力学模型

由于我国建材物化能和碳排放等数据缺失,在对围护结构生产阶段进行分析时,往往仅考虑几种主要建材的影响。为了解决这一问题,提出了成本能、成本和成本碳这三个参数;并基于社会经济指标,即工业万元产值能耗,提出了热力学成本综合当量系数这一概念,在此基础上提出了一种计算围护结构生产阶段能耗、耗和碳排放量的热力学模型。与传统的算法相比,提出的热力学模型将建筑造价表中所有建材考虑在内,而采用的万元产值能耗数据可以在政府公开发表的文件中找到。实例计算结果表明,生产阶段的能耗占全寿命期的12.34%,碳排放占到了15.48%;生产阶段单位建筑面积能耗为4.995GJ/m~2,这一结果与国外的研究相符,验证了本模型的可靠性。提出的模型对完善可持续建筑评价体系和制定能源政策具有重要意义。     

围护结构或被动式建筑的绿色性评价方法

以湖南地区5栋公共建筑为研究对象,基于全寿命期理论以及方法,分别计算了其全寿命期(即从围护结构形成阶段到拆除全过程)的建筑能耗、耗、二氧化碳排放量以及成本.在此基础上,引入各个建筑的能比和绿色性两项指标.采用层次分析法,得到建筑的绿色性指标,并对各个建筑的绿色性指标进行对比分析,结果表明,办公建筑的绿色性明显优于商业建筑.两个指标的交叉对比结果表明,能比存在一个最优的范围.能比反映建筑对优质能源的利用或消费程度,绿色性指标综合考虑了建筑全寿命期的资源消耗、成本投入和环境影响,因而这两项指标可作为现有可持续建筑评价体系中被动式节能条款的补充,具有一定合理性.     

建筑材料物化环境状况的定量评价

针对建筑材料造成的严重环境问题 ,运用生命周期评价方法 ,建立了建筑材料生命周期的评价体系和评价模型 ;并选择水泥、钢材和平板玻璃 3种在建设领域用量较大的建筑材料 ,研究 3种材料物化过程的环境影响 ,即材料在原材料获取阶段、生产阶段和运输过程产生的直接环境影响 ,以及由于使用能源而造成的间接环境影响。模型以物化环境影响负荷和资源耗竭系数作为衡量建筑材料环境影响大小的因子。评价结果表明 ,3种建筑材料的物化环境影响中 ,钢材最大 ,平板玻璃其次 ,水泥最小。该结果可作为建筑工程环境影响评价的基础数据 ,用于建筑工程生命周期环境影响评价和相关方的决策     

中国国际贸易隐含的CO2评估——基于非竞争型投入产出模型

通过构建非竞争型投入产出模型精确地评估了1995~2005年中国国际贸易隐含的CO2.研究发现：国内生产所排放的CO2近1/4～1/3是由出口产生的，国内消费所隐含的CO2近1/5～1/4是由进口来满足的，中国净出口隐含的CO2占国内生产排放的CO2的比例不断上升，为国外承担了大量的CO2排放.另外，中间投入的进口为中国节省了越来越多的CO2；中国对外贸易结构有助于CO2减排，污染贸易条件略有好转，但2000年后对外贸易对CO2减排的贡献度在减小.因此，中国应适度控制出口规模，有针对性地调整贸易结构，从而减少CO2排放压力.
     

建筑能源利用环境影响分析模型

针对现有评价方法中对能源"量"和"质"分析的不足,应用(火用)分析方法,综合分析化石能源消耗环境影响和污染排放造成的环境影响,建立了建筑能源利用环境影响(火用)分析模型,并对中国建筑能源利用情况进行了评价应用.分析结果表明中国能源利用中约2/3的环境影响是化石能源消耗,1/3的环境影响是污染排放.     

空调水系统变频运行对各子系统能效的影响分析

对福州市某办公建筑空调水系统变频改造的节能效果及其对空调各子系统能效的影响进行实测和分析.结果表明,变频改造节能效果明显,在空调日均负荷率约为50%的情况下,整个水输送系统节电率达48.8%,变频节能改造使整个空调系统的能耗下降18.2%,空调水系统能效得到显著提高,对冷水机组的运行能效比没有明显影响,但会使空调末端能效降低.     

内蒙古西部超低能耗草原民居外围护结构节能优化研究

为解决内蒙古西部草原民居建筑外围护结构设计不科学而造成的室内热环境质量差、能源浪费量大及供热能效低的问题。文章对内蒙古西部初始民居进行了分析，利用DeST软件优化建筑结构、替换保温材料、增加保温层厚度、更换外窗等方式研究外围护结构保温隔热性能对建筑能耗的影响，并对其经济性进行分析。通过净现值法，计算出了适合内蒙古西部草原民居的三种外保温材料不同厚度的净现值和节能率。结果表明：外墙围护结构的优化对建筑整体节能效果最好，节能率可达20.92%。内蒙古西部超低能耗草原民居外围护结构优化综合节能率超过86.7%，冬季采暖能耗为29.75 kW·h/m2。     

平板玻璃物化环境状况的评价

运用生命周期方法研究平板玻璃的物化环境状况,主要考虑平板玻璃原料开采、生产、运输造成的直接环境影响和能源生产造成的间接环境影响。结果表明:使用能源而造成的环境影响最大,能源占资源消耗的比重也最大。