基于不同建筑结构体系的全寿命周期碳排放分析研究

摘要

低碳建筑是在建筑材料制造到建筑物拆除的整个建筑物寿命周期内,以降低建筑物二氧化碳排放总量为目标的节能减排建筑。随着人们对环境问题的日益重视以及低碳经济的发展,低碳建筑也逐渐成为建筑行业的主流趋势。本文通过计算三种不同的结构形式以及建筑物主体结构承重材料在不同高度下全寿命周期碳排放量,找出在不同高度下最优的结构形式和建筑材料;同时考虑到经济因素的影响,本文采用基于层次分析法的灰色关联度分析对不同结构形式进行综合评价,为建筑设计过程中选择合适的结构形式提供一定的参考。
　　本文基于建筑物碳排放计算原理通过分析建筑物各阶段二氧化碳排放来源界定二氧化碳的计算范围,依据建筑材料用量、运输工具及运输距离、施工工艺以及可回收材料回收率等数据信息计算建筑物碳排放量;同时,根据灰色关联度法的评价原理形成决策矩阵并选取各指标的最优值作为理想方案,采用层次分析法对各指标进行层次总排序并计算各方案与理想方案的关联度以对各结构形式进行综合评价;最后,通过对建筑设计过程中常用的钢筋混凝土普通梁板结构进行灵敏度分析,为普通梁板结构深入优化方向提供依据。
　　研究表明,在仅考虑环境效益的情况下,无梁楼板结构在90m高度下单位面积碳排放了均低于普通梁板结构和组合结构;随着高度的增加,组合结构的低碳、绿色优势开始凸显,并且随着高度的增加其优势更加明显;在90m和120m高度下,钢管混凝土材料具有一定的减排优势;随着高度的增加,由于钢材具有较高的可回收率,钢结构更具有减排优势,此高度下设计者可优先考虑此种建筑材料;在同时考虑环境效益和经济效益的情况下,在120m和150m高度下最优结构形式同仅考虑环境效益的情况下结果相同;同时,通过对在不同高度下普通梁板结构灵敏度的分析,结果表明普通梁板结构对碳排放总量最敏感,并且随着高度的增加灵敏度增大。

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第1章 绪 论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2建筑材料及建筑结构体系

1.3国内外研究现状及分析

1.4 工程背景

1.5 本文的主要研究内容

第2章 结构模型的建立

2.1 引言

2.2 PKPM软件介绍

2.3 工程概述

2.4 主要结构材料指标

2.5结构设计荷载确定

2.6 设计方案

2.7 本章小结

第3章 不同结构体系碳排放分析研究

3.1 引言

3.2 碳排放的计算原理及方法

3.3 碳排放计算范围的确定

3.4 建筑材料碳排放因子确定

3.5 建筑结构碳排放量计算

3.6 计算结果分析

3.7 本章小结

第4章 不同建筑材料碳排放分析研究

4.1 引言

4.2 不同方案的材料用量统计

4.3各方案不同阶段碳排放量计算

4.4 计算结果分析

4.5 本章小结

第5章 基于灰色关联度法综合评价

5.1 引言

5.2 灰色关联分析方法介绍

5.3 本文各结构方案综合评价

5.4 结论与建议

5.5 本章小结

结论

附表

参考文献

声明

致谢