基于热力学方法的湖南地区公共建筑绿色评价体系研究

发布时间：2020-04-12 08:42

【摘要】：实现“可持续发展”已成为当今世界共同的目标,人们对能源使用,环境生态保护、自然资源的保存提出了越来越高的要求,而建筑作为人类“衣食住行”之一,是能源消耗的大户,其中公共建筑的单位面积能耗最大。因此,有效的实现公共建筑节能减排,大力发展绿色建筑,已成为当今社会可持续发展的重点。本文首先基于全生命周期理论,结合热力学(火用)分析,对公共建筑全寿命期各阶段(建筑生产阶段,建筑建造阶段,建筑运行阶段,建筑维护保养阶段,建筑拆除阶段)进行热力学分析,提出了各阶段能耗,(火用)耗,CO2排放量及建筑成本的计算方法,并以湖南地区的五栋公共建筑为研究对象对各指标进行了分析,其研究结果为:在公共建筑中,商业建筑的单位建筑面积能耗,(火用)耗,CO2排放量及建筑成本都明显高于办公建筑。在建筑全寿命期中,建筑生产阶段及建筑运行阶段的能耗和(火用)耗占绝大部分,且建材生产阶段能耗所占比例越低,建筑运行阶段的能耗所占比例越高的建筑,全寿命期内的总能耗就越高,因此,要从全寿命期角度出发,合理分配各阶段的能源使用,才能有效的降低建筑能耗。其次,本文结合(火用)能比的概念,采用湖南地区五栋公共建筑各指标的计算结果,建立了能耗与(火用)耗及能耗与(火用)能比的一元线性、一元二次,高斯函数关系模型,从热力学基准上为建筑绿色评价提供了新的评价指标,并提出了临界(火用)能比的概念。其研究结果为在一元线性函数模型中,(火用)能比存在一下限渐近值0.7616;在一元二次函数模型中,(火用)能比存在一个最大值0.785;在高斯函数模型中,当能耗趋近于6100 MJ/m2时,(火用)能比趋近于1,当能耗处于15000~29000MJ/m2时,(火用)能比变化平缓,处于较稳定的状态。最后,本文利用层次分析法,以单位建筑面积能耗,(火用)耗,CO2排放量及建筑成本为评价指标,并结合(火用)能比这一热力学评价指标,分析了各建筑的绿色性。研究结果表明商业建筑的绿色性要低于办公建筑的绿色性,绿色性最好的建筑,其(火用)能比既不是最高值也不是最低值,(火用)能比越高,建筑对优质能源的消耗程度越高,CO2排放量及成本也就会越高,而(火用)能比越低,其在能源消耗过程可能会存在较大的损失。因此(火用)能比并不是越高越好,也不是越低越好,而是存在最优值或者最佳平衡点。(火用)能比能够有效反映出优质能源的利用程度,将这一热力学评价指标运用到建筑绿色评价体系中,能更好的评判建筑的绿色性,能为建筑能源的分配管理提供参考,从而建立建筑可持续方案。
【图文】：

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图 1.1 建筑建材能耗构成图运行阶段的能耗主要包含办公设备、照明、电梯，空调等阶段能耗中，空调、采暖能耗约占总能耗的 50％-60%主要由建筑围护结构形式及传热特性决定，因为建筑内递主要是通过围护结构进行的，建筑围护结构的形式及热状态，，从而影响建筑空调、采暖能耗。此外，建筑围着建筑建材的构成不同，也会影响建材生产能耗，建筑此，合理的设计建筑围护结构形式，选择合适的建材，耗有着决定性的作用。有效提高建筑能源利用效率，减少大气污染，节约资源筑可持续发展，我们要从全寿命期角度出发，将建筑能计，将一次能源，建筑围护结构系统，冷热源系统，空调统联系起来整体考虑。研究现状

曲线图,能耗,热力学方法,体系研究

能耗与耗的一元线性曲线图
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU201.5;TU111.195

【参考文献】