民用建筑功能、成本及碳排放多目标方案优选研究

发布时间：2017-03-21 02:11

  本文关键词：民用建筑功能、成本及碳排放多目标方案优选研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：低碳环保是未来社会发展的重要方向,是实现可持续发展的必然选择。建筑产品在其生命周期过程中能够产生大量碳排放,对其进行量化和控制已成为国内外学者近年来研究的重点。为有效控制建设项目碳排放,有必要在建造之前作出合理的方案选择；然而由于低碳方案现时成本往往较高以及人们对低碳概念的认识存在误区,建筑领域的低碳发展并未收到预期的良好效果。本文以民用建筑为对象研究建设方案的优选问题,文章综合考虑功能、全寿命周期成本和生命周期碳排放等指标构建了多目标方案优选模型并进行求解,希望能够为民用建筑方案决策提供参考。方案优选中考虑功能的主要目的是为保证建筑的使用效果,考虑成本和碳排放的目的是为评价项目的经济效益和环境效益。论文首先对民用建筑功能、全寿命周期成本和生命周期碳排放这三个优选目标进行分析,探讨了它们各自的定义、构成和计算方法,并通过数学运算将三者转化为能够定量表示的指标值；针对运营维护阶段成本和碳排放难以计算的问题,文中主要应用DeST软件进行空调系统能耗模拟分析,能够较好地解决未来成本和碳排放的不确定性。接下来构建了基于改进TOPSIS法的多目标方案优选模型,通过层次分析法和熵权法相结合确定了优选目标的综合权重,并引入贴近度对方案进行优选；优选模型的求解可以通过数学计算或excel完成,也可以利用MATLAB软件实现计算机快速求解。文章最后通过案例分析对上文的方法和模型进行实证研究,证明本文多目标方案优选模型的可行性和适用性并对各备选方案进行了优劣排序,为民用建筑低碳方案的优选决策提供了参考。本文的主要创新点有：首先,将碳排放指标纳入民用建筑多目标方案优选并将其与功能和相结合全寿命周期成本进行优选,有利于民用建筑的优选决策。其次,基于对民用建筑全寿命周期成本和生命周期碳排放的相同生命周期划分,文章探讨了二者之间的紧密联系,并提出基于成本角度进行碳排放管理的新观点。
【关键词】：民用建筑 全寿命周期成本 生命周期碳排放 方案优选
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU201.5;TU723.3
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究问题的提出12-13
• 1.1.3 研究意义13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 建筑全寿命周期成本研究13-15
• 1.2.2 建筑生命周期碳排放研究15-16
• 1.3 研究内容和方法16-18
• 1.3.1 研究内容16-17
• 1.3.2 研究方法17-18
• 1.4 技术路线18-19
• 2 相关理论综述19-27
• 2.1 全寿命周期成本理论19-23
• 2.1.1 全寿命周期成本概述19
• 2.1.2 全寿命周期成本的构成19-21
• 2.1.3 全寿命周期成本的特点21-22
• 2.1.4 全寿命周期成本分析22-23
• 2.2 生命周期评价理论23-26
• 2.2.1 生命周期评价的起源和发展23-24
• 2.2.2 生命周期评价的概念和特点24-25
• 2.2.3 生命周期评价框架25-26
• 2.3 本章小结26-27
• 3 民用建筑功能、成本及碳排放优选目标分析27-43
• 3.1 民用建筑功能分析27-31
• 3.1.1 功能定义27-28
• 3.1.2 功能整理28-29
• 3.1.3 功能量化计算29-31
• 3.2 民用建筑全寿命周期成本分析31-34
• 3.2.1 全寿命周期成本的构成31-32
• 3.2.2 各阶段成本的确定32-33
• 3.2.3 全寿命周期成本的动态测算33-34
• 3.3 民用建筑生命周期碳排放分析34-41
• 3.3.1 清单分析35-36
• 3.3.2 碳排放因子的确定36-38
• 3.3.3 生命周期碳排放评价38-41
• 3.4 成本和碳排放的相互关联41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 4 基于改进TOPSIS法的民用建筑多目标方案优选模型43-57
• 4.1 优选方法的选择43-48
• 4.1.1 传统多目标方案优选方法43-44
• 4.1.2 现代常用的多目标方案优选方法44-47
• 4.1.3 方案优选的基本框架47-48
• 4.2 优选指标权重的确定48-51
• 4.2.1 层次分析法确定指标权重48-49
• 4.2.2 熵权法确定指标权重49-50
• 4.2.3 综合权重的确定50-51
• 4.3 基于改进TOPSIS法构建模型并求解51-55
• 4.3.1 模型构建的基本思路51-52
• 4.3.2 TOPSIS法及其改进52-54
• 4.3.3 建模和求解过程54-55
• 4.3.4 模型求解方法的拓展55
• 4.4 本章小结55-57
• 5 案例分析57-69
• 5.1 项目概况57-60
• 5.1.1 项目简介57
• 5.1.2 不同方案对比介绍57-58
• 5.1.3 DEST软件在本文的应用58-60
• 5.2 各方案目标值计算60-66
• 5.2.1 方案功能值的确定60-61
• 5.2.2 方案全寿命周期成本的确定61-64
• 5.2.3 方案生命周期碳排放的确定64-66
• 5.3 基于熵权和改进TOPSIS法的方案优选66-68
• 5.3.1 优选指标权重的确定66
• 5.3.2 基于改进TOPSIS法的方案优选过程66-68
• 5.3.3 实证结果分析68
• 5.4 本章小结68-69
• 6 结论与展望69-71
• 6.1 本文主要研究成果69
• 6.2 研究的不足与展望69-71
• 参考文献71-75
• 附录A75-77
• 附录B77-79
• 附录C79-81
• 作者简历81-85
• 学位论文数据集85

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