基于全生命周期理论的建筑碳排放与成本优化研究

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中文摘要：建筑业是全球主要的能源消耗和碳排放的行业。随着我国经济的快速发展，城镇化进程的不断加快，建筑面积持续增长，建筑业的碳排放也呈现出上升趋势。建筑在产生大量碳排放的同时，也带来了巨大的成本消耗。因此，建筑节能减排对于我国实现“碳达峰、碳中和”的目标至关重要。本文基于生命周期评价理论，建立了建筑全生命周期碳排放和成本计算模型，分析了建筑碳排放的主要影响因素，对建筑碳排放和成本进行了优化设计，主要研究内容及结论如下：（1）确定生命周期碳排放和成本核算范围，建立了建筑全生命周期碳排放和全生命周期成本计算模型，对某公共建筑的碳排放和成本进行生命周期评价分析。结果显示，建材生产及运输阶段和建筑运行阶段对建筑生命周期碳排放和成本的贡献度最大，在碳排放中占比分别为 28.33%和 70.49%，在成本中占比分别为 21.51%和58.81%。（2）分析了地域、建筑设计参数（保温材料、窗户、窗墙比）、冷热源系统形式等因素对建筑全生命周期碳排放的影响。结果表明，不同地域建筑运行阶段碳排放相差巨大，其中哈尔滨运行阶段碳排放最大，重庆最小。相比于窗户窗框、玻璃、窗墙比、冷热源系统形式，保温材料的类型和厚度对建筑运行阶段的碳排放具有最显著的影响。（3）以净现值为优化目标，通过改变保温材料的类型和厚度对建筑生命周期碳排放和成本进行了优化。结果表明，外墙增加厚度为 17.9 mm的 EPS板，可使建筑具有最小的生命周期成本和最大的净现值，建筑全生命周期碳排放减少31.22 tCO2，全生命周期成本减少1 972.76元。

作者：

王福熙

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关键词：

建筑物优化设计保温材料碳排放成本控制全生命周期净现值

授予学位：

硕士

学科专业：

人工环境工程(含供热、通风及空调等)

导师：

张天虎、郭强

学位年度：

2024

学位授予单位：

燕山大学

语种：

中文

中图分类号：