居住建筑节能评价与建筑能效标识研究

摘要

随着我国经济的不断发展，建筑能耗在总能耗中所占的比例也在逐年上升。能源消耗不但加剧能源危机，而且造成环境污染。当前，我国建筑用能中十分突出的问题是能源利用效率低，而且建筑室内舒适性较差。建筑节能评价和能效标识是提高我国建筑能效的最重要和最有效的措施之一。然而当前我国建筑节能评价及能效标识研究存在以下不足：首先，当前建筑节能评价研究尚未构建出一个获得普遍认同的建筑节能评价体系及权重分配；其次，当前建筑节能评价及能效标识方法研究主要集中在建筑运行阶段的计算机建筑能耗模拟，尚缺乏具有说服力的建筑节能综合评价模型及方法；第三，建筑节能评价是比较复杂的课题，评价中存在主观判断与客观判断，主观判断中必然存在不确定信息和不完全信息，然而，就作者当前的知识水平而言，未发现如何处理建筑节能评价中的不确定信息和不完全信息的文献资料。
　　 针对目前建筑节能评价及能效标识研究中存在的不足，本文主要从以下七个方面对建筑节能评价及能效标识进行研究。
　　 第一章对能源短缺和能源使用造成的环境影响背景作简要说明。对目前国际上流行的三大类建筑节能相关的评价方法：清单列表法、生命周期评价方法和基于建筑运行能耗计算和模拟的建筑节能评价方法作简要的对比分析，并指出以上方法存在的主要不足。此外，本章还简要概述了我国建筑节能评价与能效标识现状。
　　 第二章提出了一套建筑节能评价指标体系构建方法。方法主要从以下三方面获得评价指标的输入：1)学术论文中的建筑节能评价指标体系；2)国外建筑节能及环境评价方法；3)我国现行建筑节能技术标准规范。在以上三个指标来源的基础上，按照数据可得性原则、系统性原则、有效性原则和多准则决策规则进行指标的筛选，形成我国居住建筑节能评价指标体系初稿。并通过在建筑节能评价体系初稿基础上的专家问卷调查及访谈，对指标初稿进行修正和完善，最后得到一套夏热冬冷地区居住建筑节能评价指标体系。
　　 第三章在比较目前常见的确定评价指标权重方法的基础上，选择群体层次分析权重模型作为建筑节能评价指标权重确定的方法。根据问卷调查的方法和原理，组织专家问卷调查。根据专家问卷调查结果，计算出夏热冬冷地区居住建筑节能评价指标权重。后验数据一致性结果分析表明本次调研数据一致性达到非常满意的程度，而且调查专家人数合适并且权重结果稳定可信。
　　 第四章以证据理论和国家及地方建筑节能技术标准为基础，构建了一个建筑节能评价与能效标识模型。将该模型应用到夏热冬冷地区居住建筑节能评价，形成了一套夏热冬冷地区居住建筑节能与能效标识方法。方法主要分为两个层次，第一个层次是满足夏热冬冷地区居住建筑设计标准中强制性标准条款；第二个层次是对已经满足了强制性条款的居住建筑进行建筑能效标识。能效标识采用在证据理论和证据推理算法基础上构建的建筑能效标识模型进行。建筑能效标识主要有两个步骤：首先，从各建筑节能评价指标出发，依据本文已经建立的一套夏热冬冷地区居住建筑评价指标建筑节能等级信度分配原则，对被评建筑进行建筑节能等级信度分配；然后，应用证据推理算法将分项指标信度综合成为最后的建筑节能等级信度分配。本章所建立的建筑节能评价与能效标识模型既结合了当前建筑节能技术标准又能处理评价中的不确定和不完全信息。不但具有完整的数学理论基础，而且还具有很好的可操作性。
　　 第五章开发了一套夏热冬冷地区居住建筑节能评价及能效标识方法的计算机软件工具。采用Delphi作为开发工具，应用软件工程理论和方法指导，以第四章建立的夏热冬冷地区居住建筑节能评价与能效标识方法为基础，开发出了一套基于windows的夏热冬冷地区居住建筑节能评价和能效标识软件工具1.0版本。
　　 第六章为了演示和验证本文提出的夏热冬冷地区居住建筑节能评价及能效标识方法和软件工具。应用本文开发的夏热冬冷地区居住建筑节能评价与能效标识方法和软件工具对重庆一实例建筑进行节能评价及能效标识。同时，应用我国即将正式发布的《节能建筑评价标准》对该实例建筑做节能评价。两种评价方法的评价结果趋于一致。演示和验证结果说明本文提出的方法切实可行，评价结果稳定可靠。
　　 第七章对本文所作的主要工作和取得的成果做简要总结，并对下一步的研究提出展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景

1.2国外建筑节能评价与能效标识文献综述

1.2.1清单列表法

1.2.2生命周期评价方法

1.2.3基于建筑运行能耗计算或模拟的评价方法

1.3我国建筑节能评价与能效标识文献综述

1.3.1我国建筑节能评价与能效标识概况

1.3.2我国建筑节能评价及能效标识研究文献综述

1.4本文研究的目的、主要内容及创新点

1.4.1本文研究的目的

1.4.2本文研究的主要内容

1.4.3本文的创新之处

1.5本章小结

2建筑节能评价指标体系构建

2.1建筑节能评价指标体系构建方法

2.2建筑节能评价指标来源汇总

2.3建筑节能评价指标体系构建

2.4本章小结

3评价指标权重确定理论模型研究

3.1评价指标权重确定方法概述

3.1.1简单排序编码法

3.1.2倍数环比法

3.1.3优序对比法

3.1.4德尔菲法

3.2层次分析法AHP

3.3群体层次分析法确定评价指标权重理论模型

3.3.1群体决策

3.3.2群体层次权重模型

3.4夏热冬冷地区居住建筑节能评价指标权重确定

3.4.1问卷调查设计

3.4.2夏热冬冷地区居住建筑节能评价指标权重

3.4.3数据一致性分析

3.5本章小结

4建筑节能评价与能效标识理论模型研究

4.1建筑节能评价与能效标识模型

4.2强制性条款检查

4.3证据理论(DS理论)与证据推理方法(ER方法)

4.4基于证据理论与证据推理方法的建筑能效标识模型

4.5基于各指标的建筑节能等级信度分配

4.5.1建筑朝向

4.5.2建筑体形系数

4.5.3建筑室外环境

4.5.4围护结构保温隔热性能

4.5.5围护结构气密性能

4.5.6内外遮阳

4.5.7空调设备能效

4.5.8照明设施

4.5.9给水排水系统设备能效

4.5.10电梯设备效率

4.5.11建筑节能管理

4.5.12物业管理企业资质

4.5.13建筑节能知识培训与宣传

4.5.14能耗统计与公示

4.5.15室内热湿环境

4.5.16室内声光环境

4.5.17室内空气品质

4.6本章小结

5夏热冬冷地区居住建筑节能评价及能效标识软件开发

5.1开发工具选择

5.2良好的程序设计风格

5.3程序编写

5.3.1软件主界面

5.3.2被评建筑基本信息输入模块

5.3.3强制性条款检查模块

5.3.4建筑能效等级信度分配

5.3.5评价结果显示

5.4本章小结

6建筑节能评价与能效标识方法应用及验证

6.1实例建筑概况

6.2强制性条款检验

6.2.1屋面传热系数及热惰性检查

6.2.2外墙传热系数及热惰性检查

6.2.3分户墙和楼板传热系数检查

6.2.4户门传热系数检查

6.2.5外窗传热系数检查

6.2.6外窗气密性检查

6.3基于各指标对实例建筑进行建筑能效等级信度分配

6.3.1建筑朝向

6.3.2建筑体形系数

6.3.3建筑室外环境

6.3.4围护结构保温隔热性能

6.3.5围护结构气密性能

6.3.6内外遮阳

6.3.7空调设备能效

6.3.8照明设施能效

6.3.9给水排水系统设备能效

6.3.10电梯设备效率

6.3.11建筑节能管理

6.3.12物业管理企业资质

6.3.13建筑节能知识培训与宣传

6.3.14能耗统计与公示

6.3.15室内热湿环境

6.3.16室内声光环境

6.3.17室内空气品质

6.4实例建筑节能评价及标识结果

6.5评价结果验证

6.5.1控制项检查

6.5.2一般项和优选项检查

6.5.3评价结果对比分析

6.6本章小结

7总结与展望

7.1本文所做的主要工作和创新点

7.2需要进一步研究的问题

致谢

参考文献

附录