上海市建筑能源消耗的估算与分析

摘要

本文基于生命周期理论(LCA)，建立了宏观建筑系统生命周期能源消耗评估模型和微观建筑生命周期能源消耗评估模型，分别从宏观角度和微观角度对建筑全生命周期能源消耗进行了探讨。并运用所建立的模型对上海市2000-2010年宏观建筑系统的生命周期能源消耗和位于上海市两座建筑规模相同、建筑结构不同的住宅建筑全生命周期能源消耗进行了实证分析，以及分析建筑生命周期内的CO2排放情况，进一步探讨建筑节能重点领域。
　　利用生命周期理论对上海宏观建筑能耗的研究结果表明：上海市宏观建筑生命周期能耗呈逐年增加趋势，由2000年的2456.43万tce增到到2010年的5270.86万tce，年增长率为7.93%，在全市终端能源消费总量中的比重平均为48.69%。微观层面方面，砖混结构建筑物A和全现浇框架结构建筑物B的生命周期能耗分别为160259.8GJ和155194.6GJ，单位建筑面积能耗分别为33.13 GJ/m2和34.85 GJ/m2，建材准备阶段和建筑使用阶段是建筑节能重点。此外，建筑物使用寿命越长，其生命周期能耗越高，而单位建筑面积年能耗越小，但减小的幅度逐渐变弱。
　　根据建筑生命周期能耗计算模型，估算了建筑CO2排放。2000-2010年的宏观建筑生命周期CO2排放量逐年增加，2010年最高为1803.70ton，单位建筑建筑面积CO2排放呈下降趋势，2010年最低为0.13 ton/m2。建筑物A的生命周期单位建筑面积CO2排放为2990ton/m2，建筑物B生命周期单位建筑面积CO2排放为3054.47ton/m2。
　　根据建筑生命命周期不同阶段的能源使用特点，可以推断我国建筑生命周期能源消耗和碳排放将逐步加深。通过情景分析，若是在技术水平大大提高，人均建筑面积得到有效控制时，建筑节能的空间和潜力还是相当可观的。据此，本文提出了全方位建筑节能理念--“绿色建筑”，是符合我国国情的建筑节能的有效途径。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.1.1 我国面临的能源挑战

1.1.2 我国面临的碳减排压力

1.2 我国建筑能源消耗现状

1.3 建筑能源消耗研究的状况

1.3.1 宏观层面建筑能耗的研究进展

1.3.2 微观层面建筑能耗研究

1.4 论文的研究内容、意义和框架

1.4.1 论文研究的内容

1.4.2 研究意义

1.5 论文的技术路线和研究框架

第二章 建筑生命周期评价理论方法

2.1 生命周期评价方法的发展

2.2 生命周期评价的研究方法和步骤

2.2.1 生命周期评价的定义

2.2.2 生命周期评价的研究方法和步骤

2.3 建筑生命周期能耗评价的研究边界划定

第三章 宏观层面建筑物全生命周期能耗计算模型及其应用

3.1 宏观建筑物全生命周期阶段能源消耗计算模型

3.2 宏观层面建筑系统全生命周期能耗计算模型的应用

3.2.1 宏观建筑系统建筑材料准备阶段能耗

3.2.2 宏观建筑全生命周期建造、修护和拆除阶段的能源消耗

3.2.3 宏观建筑全生命周期建筑运行能耗

3.2.4 宏观建筑全生命周期之建筑废弃物处置回收阶段能耗

3.3 宏观层面建筑系统全生命周期能耗计算结果分析

3.4 宏观建筑能源消耗的情景分析

3.4.1 建筑总面积的变化

3.4.2 技术水平的提高

3.4.3 未来建筑能源需求量分析

第四章 微观层面建筑全生命周期能耗计算模型及其应用

4.1 微观建筑生命周期能源消耗模型

4.1.1 单体建筑的建筑材料准备阶段能耗

4.1.2 微观层面建筑生命周期之建造施工阶段能耗计算

4.1.3 微观层面建筑生命周期建筑使用阶段能耗

4.1.4 微观层面建筑生命周期建筑拆除阶段能耗

4.1.5 微观层面建筑生命周期废弃建材处置阶段能耗

4.2 微观层面建筑生命周期能耗计算模型的应用及分析

4.2.1 样本建筑基本特征情况

4.2.2 微观建筑生命周期建筑材料准备阶段能耗

4.2.3 微观建筑生命周期建筑物建造阶段能耗

4.2.4 微观建筑全生命周期之建筑物使用阶段能耗

4.2.5 微观建筑全生命周期之建筑物拆除阶段能耗

4.2.6 微观建筑全生命周期之废弃建材处置回收阶段能耗

4.3 微观层面建筑物生命周期能耗计算结果分析

4.4 建筑物的使用寿命为非预定生命周期的能耗计算-敏感度分析

第五章 建筑生命周期能源消耗环境影响评价

5.1 宏观层面建筑生命周期能源消耗的环境影响评价

5.1.1 中国建筑能源消耗碳排放状况

5.1.2 宏观建筑系统生命周期能耗环境影响定量评价

5.2 微观层面建筑生命周期能源消耗环境影响定量评价

5.3 建筑生命周期能耗环境影响对策

5.3.1 建筑准备阶段-建材工业节能

5.3.2 运输环节

5.3.3 建筑使用阶段节能

5.3.4 建筑废材的处置回收阶段节能

5.3.5 建筑全生命周期节能降耗--“绿色建筑”

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 问题和展望

参考文献

研究生期间发表的论文