公共建筑碳排放特征及分析模型研究

发布时间：2020-05-25 16:09

【摘要】：建筑能耗高、碳排放量大。城市化进程的不断增速,随之而来的是建筑物数量不断增多,建筑能耗及碳排放也必将随之增长,从建筑的全生命周期来看,建筑的使用阶段时间跨度长,是建筑能耗消耗量最大,碳排放量最多的阶段,因此建筑使用阶段的碳减排不仅对建筑行业的节能减排具有积极意义,甚至对我国的节能减排都具有不可低估的意义。传统的建筑行业能源效率低下,建筑业具有极大的节能减排潜力。如今建筑碳减排的手段多种多样,建筑的精细化管理便是其中行之有效的一个。原因是建筑的碳排放量不是单纯的与建筑能耗量相关,建筑的能耗低也不等同于建筑碳排放量少,使用碳排放系数较高的能源作为动力,即使能耗较低也会导致较高的碳排放,对同一个建筑而言,保持能耗总量不变,可通过改变能源结构使建筑碳排放量发生变化。建筑的精细化管理就可以通过对建筑能源现状的评估,改变运行策略,从而实现在不降低生活品质的情况下,降低建筑碳排放。本文围绕建筑使用阶段的碳排放进行研究,首先确定了碳排放计算的边界,然后将建筑分为暖通空调系统、生活热水系统、照明系统、其他用能设备和可再生能源系统五个部分,分别给出了各部分能耗量及碳排放量的计算公式,并对建筑使用阶段可能用到的各类能源的碳排放因子进行了总结。接下来针对建筑能耗监测系统做了简要介绍,剖析了建筑能耗监测系统收集数据的特点,综合数据特点与建筑碳排放计量方法,构建了建筑碳排放分析模型,根据建筑的实际情况将建筑分类,并明确了不同种类建筑需要采集的数据内容。为了验证建筑碳排放分析模型的可行性,本文选取了重庆市某办公建筑和重庆市某综合购物中心两个建筑实例,应用碳排放分析模型进行了碳排放量的计算,并对其建筑能耗与碳排放特征分别进行了分析。结果显示该办公建筑一年中能耗总量为3467.83MWh,单位面积年用电量为74.31KWh/(m~2·a),碳排放总量为1834.04tCO_2。该综合购物中心一年中能耗总量为7992.10MWh,单位面积年用电量为65.28KWh/(m~2·a),碳排放总量为3435.33tCO_2。两建筑各系统间碳排放量差异很大,其中暖通空调系统占比均为最大,是建筑在使用阶段最主要的碳排放源,二氧化碳减排潜力很大。虽然生活热水系统占比较小,但若采用太阳能热水系统等可再生能源供能,其二氧化碳减排量还是非常可观的。办公类建筑与综合类建筑各系统碳排放占比存在差异,这是由于不同类型的建筑面向人群不同、服务重点不同造成的。最后,为了把案例建筑在使用阶段仅使用电作为能源与使用其他可再生能源,所释放的碳排放的不同进行对比分析,又根据不同使用可再生能源的措施设置了三个情景,并详细计算了三个情景下需要的投资金额,及不同情景的节能减排量。
【图文】：

全生命周期,碳排放,建筑能耗

建筑能耗的定义有广义上的也有狭义上的。广义的建筑能耗是指建筑在完整的生命周期内各个阶段的能耗，包含建筑从材料生产直至拆解回收的一切活动消耗的能量；狭义的建筑能耗单纯是指建筑在使用期间的能量消耗，包含建筑集中供暖、供冷、室内外照明等系统设备的能源消耗。对照建筑能耗的定义，建筑碳排放也分为广义的碳排放与狭义的碳排放，狭义的碳排放单纯是指建筑在使用期间产生的碳排放，目前国际上所指建筑碳排放主要是指建筑物使用期间的碳排放；广义的碳排放则包括了狭义的碳排放，是建筑整个生命周期内由于能源与资源的消耗所产生的碳排放。建筑全生命周期的碳排放是将建筑产品从建材生产至最后建筑拆解、回收的一系列过程看成一个体系，是建筑产品“从摇篮到坟墓”的整个过程，，该系统消耗能源与资源并向外界环境排放温室气体[18,40-41]，目前对于建筑全生命周期的划分存在一定差异，如陈莎[42]将建筑全生命周期分为建材生产、运输、施工、使用、拆除与废弃物处置六个阶段；何福春[43]却将建筑全生命周期仅分为设计、施工、运行和拆除回收四个阶段；而刘娜[17]则将建筑全生命周期分为规划设计、建材生产、建造施工、使用维护和拆除清理五个阶段。

技术路线图,碳排放,建筑能耗,能耗

案例公共建筑能耗特征与碳排放特征的分析过程中。通过对照重庆市平均水平的数据，剖析形成该建筑当前能耗特点的原因。2.4 论文框架本文的研究思路由研究背景及目前国内外对于建筑碳排放计算、分析方法及建筑能耗的研究为基础，整理出适宜的建筑碳排放量计算方法，并根据建筑能耗监测系统能耗数据的特点，构建建筑碳排放分析模型，并将模型分为暖通空调系统、生活热水系统、照明系统、其它用能设备和可再生能源系统等五个系统，然后通过重庆市某办公建筑、某综合购物中心两个公共建筑对建筑碳排放分析模型进行应用，并分析其碳排放特征，具体研究的技术路线图如图 2-2 所示。
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU111.195

【参考文献】