摘要
自进入工业时代，人类社会迅速发展，却付出了巨大的生态代价，2018年我国建筑全过程能源消耗约为21.47亿tce，占全国总量的46.5%，建筑全过程碳排放总量为49.3亿tCO2，占全国碳排放总量的51.3%。既有建筑围护结构性能提升是节能减排、维系生态平衡的有效手段。 本文应用生态生命周期分析（Ecological-basedLifeCycleAssessment,Eco-LCA）方法，对建筑围护结构改造工程的生态可持续性进行研究，构建了建筑围护结构改造工程的Eco-LCA模型。模型综合考虑了自然资源投入、社会经济投入和污染物环境危害造成的生态影响，通过计算建筑围护结构改造工程在改造阶段、运行阶段（供暖及供冷）及报废阶段的生态累积?耗（EcologicalCumulativeExergyConsumption,ECEC），分析评价建筑围护结构改造工程的生态可持续性。 通过调研，将寒冷地区Z市1051万m2拟改造居住建筑分为节能30%、节能50%的两类典型建筑，面积比例约为40%、60%，热源及供暖方式主要有热泵间歇供暖、热电联产连续供暖两种，比例约为55%、45%，同时夏季主要采用热泵空调间歇供冷。采用实际工程中的方案选择方法，确定典型建筑的拟选方案及实际改造方案，通过实测验证了负荷计算时采用的外墙传热系数值的准确性。 基于两类典型建筑的负荷，应用Eco-LCA方法分析拟选方案的生态可持续性，分析了Eco-LCA方法相对于实际工程中应用的方案选择方法的优势；典型建筑一的方案E（改造外墙及屋面）ECEC最低，典型建筑二的方案J（改造外墙）ECEC最低，均具有更优的生态可持续性；相对于采用岩棉板作为保温材料，采用EPS时方案的生态可持续性更好；两种热源及供暖方式对典型建筑拟选方案的生态可持续性有显著影响，且并非所有的改造方案均能带来生态效益。 分析典型建筑拟选方案各阶段的ECEC，发现ECECOP（运行阶段）与ECECO（原建筑）的比值为38%~80%，ECECRP（改造阶段）与ECECO的比值为11%~38%，降低ECECRP，有利于提升工程的生态可持续性，而ECECSP（报废阶段）与ECECO的比值小于3%，进一步分析ECECOP与ECECRP发现，自然资源投入中可再生资源投入、污染物环境危害中生态资源占用与人类健康危害造成的ECEC的占比均小于2%，可忽略不计，由此提出了改造方案选择的Eco-LCA简化模型。 Z市拟改造居住建筑的ECECO为9.33E+21seJ，生态推荐方案的ECEC降低为ECECO的75%，实际改造方案的ECEC为ECECO的81%，若采取措施改进建筑材料生产过程的管理模式、生产工艺及污染物处理技术，使生态推荐方案的ECECRP再降低30%，可使Z市拟改造居住建筑的生态影响降低30%。 从生态影响角度为工程技术人员提供了一种分析选择既有居住建筑围护结构改造方案的新方法，采用评价方法对单体、城市居住建筑围护结构改造工程生态效益的分析，为设计人员、城市节能改造的政策决策提供了参考。
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