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基于(火用)成本分析的围护结构节能设计决策与评价方法研究

2016-11-04 16:41:12来源:阅读数:2140


在我国的既有建筑中,绝大多数为高能耗建筑,且在新建建筑中,高能耗建筑的比例也高达95%,这些高能耗建筑的修建和运行,消耗了大量的能源和资源,并带来了诸多的环境影响。在广义的建筑能耗中,建筑运行能耗所占有最重要的影响,其中采暖、空调及通风的能耗约占2/3,根据运行能耗的来源,可将建筑节能设计分为建筑本体节能设计、建筑设备两大部分。我国的建筑围护结构保温水平,与相同气候的发达国家相比差距很大,因此做好建筑围护结构的节能设计,是减少建筑能耗的关键步骤。
   本文首先结合生命周期理论,从全生命周期角度对建筑围护结构节能设计方案... 在我国的既有建筑中,绝大多数为高能耗建筑,且在新建建筑中,高能耗建筑的比例也高达95%,这些高能耗建筑的修建和运行,消耗了大量的能源和资源,并带来了诸多的环境影响。在广义的建筑能耗中,建筑运行能耗所占有最重要的影响,其中采暖、空调及通风的能耗约占2/3,根据运行能耗的来源,可将建筑节能设计分为建筑本体节能设计、建筑设备两大部分。我国的建筑围护结构保温水平,与相同气候的发达国家相比差距很大,因此做好建筑围护结构的节能设计,是减少建筑能耗的关键步骤。
   本文首先结合生命周期理论,从全生命周期角度对建筑围护结构节能设计方案进行环境影响评价,包括围护结构的建材生产能耗、建筑运行能耗及其温室气体排放。由于传统的建筑节能效果仅限于从数量关系上考察用能和节能,忽略了能量的品质,而本文所采用的火用分析法不仅对建材生产能耗,而且对建筑运行能耗进行综合评价,从而反映出能量活动的本质。本文对节能设计建筑的火用流过程进行分析,并计算围护结构节能设计方案生命周期内的成本费用,通过考察热力学经济学,建立了建筑围护结构节能设计的火用经济平衡方程,并提出用围护结构单位火用成本作为指标分析节能设计方案的经济性及节能性。节能设计是多样化的技术体系,因而设计方案的优劣性,往往不能用单一的影响因素进行分析,本文基于生命周期评价及火用分析的基础上,对影响节能效果的因素进行整合,建立了建筑围护结构节能设计决策与评价模型。
   最后以夏热冬冷地区长沙市某科研楼的节能改造为实例,通过运用本文所提出的方法,分析并得出了最优改造方案。本文提出了一种新的分析方法对围护结构节能设计效果进行评价,在此基础上建立的决策与评价模型以生命周期内节能效果、节火用效果、环境影响、生命周期成本为参数,以取得最佳综合效益为目标,寻求各个效益的综合平衡,为建筑围护结构节能设计方案的决策及评价提供一种新的机制。

目录概览

基于(火用)成本分析的围护结构节能设计决策与评价方法研究 目次

封面

文摘

英文文摘

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第1章 绪论

1.1 研究背景

+

1.2 国内外研究概况

1.2.1 国外建筑节能研究概况

1.2.2 国内建筑节能研究概况

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1.3 本文的研究的意义、方法及主要内容

1.3.1 研究的意义

1.3.2 研究方法

1.3.3 研究内容

+

第2章 建筑围护结构节能设计的生命周期评价方法

+

2.1 生命周期评价概述

2.1.1 生命周期评价定义

2.1.2 生命周期评价的理论框架

2.1.3 生命周期评价的应用

+

2.2 建筑围护结构的生命周期评价

2.2.1 目标及范围的确定

2.2.2 清单分析

2.2.3 环境影响评价

2.3 本章小结

+

第3章 建筑围护结构节能设计的炯成本分析

+

3.1 建筑能量源系统炯分析

3.1.1 炯的定义

3.1.2 能质系数

3.1.3 建材生产阶段炯分析

3.1.4 建筑运行炯分析

+

3.2 建筑围护结构的热经济学分析

3.2.1 建筑围护结构热经济学模型

3.2.2 建筑围护结构单位火用成本

3.3 本章小节

+

第4章 基于LCA及炯成本的围护结构节能方案分析

4.1 案例介绍

+

4.2 改造方案

4.2.1 外墙的改造措施

4.2.2 屋面的改造措施

4.2.3 外窗的改造措施

+

4.3 基于火用及生命周期评价的方案分析

4.3.1 建筑围护结构生命周期分析

4.3.2 基于生命周期火用分析

4.3.3 改造合理性分析

4.3.4 建筑围护结构改造研究

4.4 案例的热经济学分析

4.5 本章小结

+

第5章 围护结构节能设计决策与评价

+

5.1 建筑节能决策与评价方法

5.1.1 基于模拟软件辅助

5.1.2 多目标决策评价

+

5.2 建筑围护结构节能设计决策与评价

5.2.1 确立评价矩阵及方案集

5.2.2 评价方程的归一化

5.2.3 确立评价因素权重

5.2.4 综合评判决策

+

5.3 AHP层次分析法确定因素权重

5.3.1 层次分析法基本原理

5.3.2 层次分析法计算流程

5.4 围护结构节能设计决策评价实例计算

5.5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢


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