基于全寿命周期的建筑节能技术经济分析研究-硕士学位论文(70页DOC).docx
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1、最新资料推荐分类号TU学校代码10590 UDC 624 密 级深圳大学硕士学位论文基于全寿命周期的建筑节能技术经济分析研究 硕 士 类 别工程硕士领 域 名 称学院(系、所)深圳大学土木工程学院指 导 教 师最新精品资料整理推荐,更新于二二年十二月二十七日2020年12月27日星期日11:10:02摘 要建筑行业的能耗约占我国国民经济总能耗的 30%,建筑节能已成为实现可持续发展的重要课题之一,而解决好占我国总建筑面积 60%以上的居住建筑的节能问题,就成为建筑节能的关键所在。在当前市场经济的条件下,经济因素是影响居住建筑节能推广的关键,开展针对居住建筑节能的技术经济评价研究具有十分重要的意
2、义。目前,国内外已经开展了大量相关研究工作,但是还不完善,特别是我国,基于全寿命周期理论的经济分析以及建筑节能方案优化等方面都比较薄弱,尤其是定量分析的理论和案例较为缺乏,有待进一步的研究。 本文的主要目的就是建立基于全寿命周期的建筑节能技术经济分析模型,为居住建筑节能方案优化提供工具,并在实例分析基础上,提出经济上合理、技术上可行的适合深圳实际的建筑节能应用技术建议,为政府提供决策依据,推动居住建筑节能推广工作。具体研究内容包括:(1)阐述建筑节能的基本理论,包括全寿命周期评价、技术经济评价等相关理论; (2)介绍并分析当前建筑节能中采用的技术措施;(3)在此基础上,建立居住建筑节能技术经济
3、分析模型,并提出求解方法; (4)就深圳市某居住建筑实例进行分析,验证理论研究成果并对相关问题提供案例支撑; (5)基于实例分析结果,从市场以及能源成本角度出发,分析当前居住建筑节能推广中存在的问题,并提出相关政策建议。本文的研究表明,从全寿命周期考虑,居住建筑节能的初期投资成本和运行维护成本可以通过节能效益得到消化,合理的节能设计方案的投资可以在寿命周期内得到回收。本研究工作对我国建筑节能技术经济评价工作的发展以及居住建筑节能的推广都具有积极作用,所建立的分析模型与方法是选择和优化建筑节能设计方案的有用工具,相关政策建议对决策部门具有一定的参考价值。关键词:建筑节能,居住建筑,技术经济评价,
4、全寿命周期成本,政策建议 Abstract Energy-saving in building industry has become a crucial issue for sustainable development in China. Particularly, residential building sector deserves more attention because it occupies more than 60% of total building floor area. In market economy circumstance, economic aspect
5、is a key factor to apply energy saving measures to residential buildings. Therefore, it is essential to carry out techno-economic assessment of the building energy-saving technologies. In this regard, lots of effort has been input both in China and abroad. However, a few quantitative studies which a
6、ddress the cost feasibility of energy-saving residential buildings using the Full Life Cycles of Constructions and systematic analysis methods are available in literatures. The main purpose of this study is to establish an analytical approach base on the Full Life Cycles of Constructions including m
7、athematical model and its corresponding algorithmfor techno-economic assessment of energy saving technologies applied in residential buildings. The analysis results will be useful for optimizing the energy-saving design schemes. Recommendations for energy-saving policies are further proposed based o
8、n a case study. The details include:1)Review of basic theories including life cycle assessment theory, technical and economic evaluation theory,2)Present sand analyzes the current technology used in Energy-saving in building industry,3)Aanalytic model based on Full Life Cycles of Constructions is de
9、veloped to calculate the energy cost of residential building flats And is solved, 4)The method is applied to one residential building project in Shenzhen,5)Based on the results of the case study and analysis from the view of real world application an energy cost further recommendations for building
10、energy-saving policy are proposed.The research results show that the initial investment (cost) is paid back during the operational phase through less consumption of energy. Reasonable energy-saving design scheme of investment can be collected in Full Life Cycles of Constructions. It is anticipated t
11、hat this study will help promote the development of techno-economicassessmentresearchand building energy-saving industry in China. The model and the algorithm proposed provide a tool for conducting techno-economic assessment of energy-saving technology and optimizing energy saving design schemes. Th
12、e policy suggested in this study will be useful to policymakers and decision makers in China.KEY WORDS:building energy-saving, residential building, Full Life Cycles of Constructions, modeling, policy recommendation 原创性声明本人郑重声明: 所呈交的学位论文 基于全寿命周期的建筑节能技术经济分析研究,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本
13、论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名: 日期: 年 月 日学位论文使用授权说明本人完全了解深圳大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:l 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;l 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并在校园网内提供检索与全文阅览服务;l 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文。(保密论文在解密后遵守此规定)论文作者签名: 导师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日目 录摘 要IAbstractIII第一章 绪 论11.1
14、 建筑节能概述11.1.1我国建筑能耗现状11.1.2我国建筑节能现状11.1.3研究的意义21.2国内外研究现状31.2.1国外研究现状31.2.2国内研究现状41.2.3国内外研究评述51.3研究的目标和内容51.3.1研究的目标51.3.2研究的内容61.4研究方法61.5研究的技术路线71.6论文章节安排9第二章 建筑节能经济评价的理论基础102.1建筑工程全寿命周期成本概念102.2建筑工程全寿命周期费用分析102.3建筑工程全寿命周期费用分析的时机14第三章 基于全寿命周期理论的建筑节能技术措施分析163.1建筑节能设计技术措施163.1.1建筑场地规划中的节能设计措施163.1.
15、2 建筑总平面布置的节能优化设计163.1.3建筑体形系数的节能优化设计173.1.4建筑内部功能的节能设计173.2建筑围护结构材料节能技术183.2.1外墙保温技术183.2.2屋面保温技术193.2.3门窗节能技术193.3建筑太阳能光热利用技术的方法203.3.1太阳能在建筑中的应用方式213.3.2建筑太阳能光热利用技术21第四章 基于全寿命周期费用理论的技术经济评价模型274.1技术经济学274.1.1技术经济评价的过程274.1.2技术经济效果评价及其分类274.1.3技术经济评价指标体系274.1.4项目评价指标的优缺点284.1.5经济效果评价方法294.2节能建筑增量投资分
16、析294.2.1初始投资增量304.2.2节能建筑维护费用的增量投资304.3建筑节能投资收益314.3.1直接收益314.3.2间接收益314.4技术经济评价指标的选取324.5技术经济评价模型与评价原则32第五章 实例分析335.1案例概况335.2采用的建筑节能技术分析335.2.1 场址选择335.2.2 总体规划方案335.2.3总平面及单体设计355.2.4太阳能利用365.2.5 雨水、中水系统385.2.6景观设计415.3收集模型所需要的数据425.3.1初始投资增量的识别425.3.2节能维护费用425.3.3建筑使用阶段的收益估算435.4建立模型445.5评价结果分析4
17、75.6基于本案例的建议48第六章 结论及建议506.1结论506.1.1节能措施是影响节能经济性评价的主要因素506.1.2推广节能建筑有利可图516.1.3深圳市有必要也必须加快建筑节能的研究和推广516.2建议516.2.1结合投资者经济状况,合理确定经济最优点516.2.2注重自然和社会环境效益,促进节能推广526.2.3建立节能监控体系,充实节能建筑相数据储备526.2.4加强节能政策支持力度,积极推广节能建筑526.2.5不断加大宣传和政策支持,努力解决对节能建筑的思想误区53参 考 文 献54致 谢57第一章 绪 论1.1 建筑节能概述1.1.1我国建筑能耗现状改革开放以来,随着
18、国民经济的迅速发展,我国城乡大量新建房屋。目前全国既有建筑面积已达420亿平方米以上,这其中既有建筑和新建建筑中高能耗建筑还分别占99%和95%,预计到2020年还将新增建筑面积约300亿平方米1。建筑能耗包括采暖、空调、通风、热水、炊事、照明、家用电器、电梯和建筑有关设备等方面能耗,目前我国这部份能耗约占全国社会终端总能耗的27.6%1,随着人们生活质量的改善,居住舒适度要求的提高,建筑能耗所占比例还将不断上升。专家预测,未来几年中,我国建筑能耗占全社会总能耗的比例将上升至40%,超过工业、交通、农业等其他行业,居各行业能源消耗之首。国家建设部节能中心完成的北京市既有建筑节能改造技术研究报告
19、显示,我国建筑能耗至少要高出发达国家3倍。虽然我国能源储量丰富,但人均占有量却远低于世界平均水平,能源形势十分严峻。因此,建筑节能是关系国家经济发展、影响国家能源安全的重要问题。我国经济持续快速发展和高速的城市化进程中,人均建筑能耗将越来越接近发达国家的人均水平,未来中国建筑用能将消耗全球目前消耗的能源总量的1/4。为了解决可能的能源短缺问题,一方面,要大力发展新能源,如太阳能、风能、水力能、潮汐能等可再生能源;另一方面,要想方设法节约能源,探索一条高效、适用、经济的节能途径,大幅降低建筑能耗,实现城市建设的可持续发展。1.1.2我国建筑节能现状从1986年开始,我国相继颁布了多部建筑节能方面
20、的规范、标准比如:民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分);建筑节能工程施工质量验收规范,基本使建筑节能走上了法制化、规范化的道路,但我国建筑节能标准体系不够完善,政府对建筑节能创新技术支持力度不足,房地产开发企业实施不力,以及缺乏健全有效的监管机制等,这些在很大程度上制约了建筑节能的进一步发展。目前中国每年新建建筑中,只有10%15%能达到国家制定的强制性节能标准,80%以上为高耗能建筑;既有的420亿平方米建筑中,95%以上是高能耗建筑,这对社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染,影响了中国的可持续发展。制约我国建筑节能发展的主要因素包括以下方面:(1)节能技术标准体系不够完善。一是建筑
21、节能因涉及多学科多专业和建设及使用等多个环节,建筑节能标准被分散到不同专业的标准体系中,没有形成独立完整的标准体系;二是缺乏建筑节能标准的具体实施细则,如技术导则、指南、标准图集等,无法对标准的实施提供强有力的技术支持;三是建筑节能市场缺乏适用、经济、质量可靠的节能产品;四是缺乏建筑节能过程控制和最终的认定与评价标准。(2)对已颁布的节能标准实施不力,监管不严。虽然我国目前已制订了建筑节能相关的标准规范,但在实际执行过程中建设各方没有严格执行标准,节能技术未能落到实处。首先是建设单位不够重视,出于对建设成本的考虑,想方设法规避国家建筑节能方面的标准和规范。其次勘察设计单位把关不严,建筑、结构、
22、热工和机电设备等专业缺乏统筹协调,未能设计一个完整的节能系统。还有施工单位降低标准,没有严格按图施工。最后是各地建设行政主管部门在建筑施工许可、施工图设计文件审查、质量监督和工程验收备案等环节,未能采取有效措施,确保节能标准的落实。(3)市场交易主体节能意识薄弱,节能机制不健全。普通民众对节能重要性缺乏足够的认识,大多数不了解建筑节能;建筑相关的行业人士对严格执行建筑节能设计标准意识不强;地方政府没有从贯彻落实科学发展观、建设资源节约型和环境友好型社会、促进经济发展方式转变的高度认识建筑节能工作,推进建筑节能工作主动性不足;由于资金问题,企业对节能技术开发和推广应用的热情不高。政府对建筑节能的
23、监管体系不完善,监管措施不到位,在工程建设过程中,施工、监理、质监和竣工验收备案环节缺乏有效控制措施。因此,多方面因素导致难以贯彻实施节能标准,建筑节能工作进展缓慢。1.1.3研究的意义(1)结合我国实际和理论研究建立了基于全寿命周期费用理论的建筑节能技术经济分析模型,从而为建筑节能技术经济性分析提供参考,具有一定的理论意义。(2)通过理论和实证研究为投资者建筑节能的投资决策提供依据,有助于推广应用节能技术、优选节能设计方案和节能建筑的开发与建设。节能建筑能降低建筑物采暖空调负荷,减少能耗,节约用电费用。同时,还能有效改善人室内日照、采光、自然通风和温湿度等质量,提高居住舒适度。节能建筑由于减
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