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轻型结构周转型住宅外围护体的全生命周期能耗计算与评价方法研究

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  • 【题名】:轻型结构周转型住宅外围护体的全生命周期能耗计算与评价方法研究
  • 【年份】:2019
  • 【作者】:宋一鸣
  • 【关键词】:全生命周期评估  计算机辅助运算  能源消耗  轻型建筑  围护体
  • 【摘要】:环境问题是当今社会面临的最严峻的问题之一,全球变暖,臭氧层耗竭,废物积累等环境变化,都与人类的活动和生活方式密不可分。而建筑,是人类社会不可或缺的一个组成部分,无论对发达国家还是发展中国家而言亦都是高度活跃的行业。建筑的全生命周期涵盖了从材料开采、加工、建造、使用到拆除等多个阶段,且每个阶段都需要消耗大量的能源,同时产生相当大的大气污染和固体垃圾等排放至环境中。随着全生命周期理论的提出和发展,建筑领域的全生命周期评估也逐渐得到普及,然而在实际应用中具有一定的局限性,评估数据质量参差不齐,数据库尚未能覆盖全球所有国家和地区,降低了评估结果的准确性。现有的建筑全生命周期评估常用于已建成项目分析,在已有基础上进行多方案比较,但这种应用方式通常比较样本数量较少,对方案的改善空间有限。因此,如何在建筑设计阶段实现因地制宜地对大量样本的全生命周期预估和比对,对建筑设计及建筑性能改善具有重要的指导意义。论文结构分为三个部分。第一部分为基础的课题背景与理论研究,对全生命周期评估体系和在建筑领域的应用做系统的梳理,比较学术研究中使用的方法和结论,发现评估方法中的问题和局限性。第二部分为案例分析,以实际建造项目(微排未来屋)为载体,展示在中国国情下进行全生命周期评估的可行方法和流程,并且将研究结果与国内外已有的科研成果进行比较,分析结果之间的差异以及形成原因,提出优化设计的方法。第三部分为方法归纳,即根据全生命周期评估理论推导出建筑生命各阶段的计算公式,借助计算机语言编写计算全生命评估的程序,为建筑设计阶段筛选合适的方案和材料降低环境影响提供可能。本研究通过国内外的大量文献研究,从理论知识出发,结合实际建造项目的工程实践经验进行方法实验并回归理论研究,借助跨学科知识构建计算机辅助全生命周期评估的研究框架和方法,为建筑设计阶段进行准确、适宜的全生命周期评估提供思路,改善建筑设计决策的客观性,贯彻建筑可持续发展的理念,并在以下方面做到创新:1)研究适合中国国情的轻型建筑全生命周期性能计算方法:详细分解所研究建筑的建造过程,整理建筑所需的构件与材料,利用国际先进的数据库与性能模拟软件,结合中国国内的建造技术、电网水平和交通运输等实际情况,计算最接近实际情况的建筑全生命周期性能数据。2)利用C#语言编写建筑全生命周期能耗自动生成程序利用编程语言,精确高效地计算建筑使用不同外围护体构造的全生命周期能耗,避免人工计算的误差和时间成本,实现在设计阶段快速计算和优化建筑的全生命周期性能的可能。3)提出基于全生命周期评估的轻型建筑外围护体设计优化方法分别对建筑外围护体的各层材料和建筑全生命周期中的不同阶段的能耗比重进行分析,总结外围护体各层对降低建筑能耗的影响,确定外围体各层材料的选材自由度以及最佳选择。4)建立系统的建筑全生命周期评估方法模型归纳整理能够普遍适用的全生命周期评估方法模型,涵盖建筑的建造、运行、维护和拆除各个阶段,既能用于轻型建筑,又能适用于重型建筑,解析评估方法中的影响因素和应用前景。本文共计约120000字,图表83余幅
  • 【会议名称】:博士
  • 【类别名称】:张宏
  • 【载体】:东南大学
  • 【会议地点】:2019
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