以更高节能目标为导向的公共建筑能效性能研究

【摘要】：根据世界可持续发展工商理事会2009年4月29日发布的报告《行业转型：建筑物能源效率》,目前,全世界能源消耗总量的40%为建筑物能源消耗。据统计,我国建筑能耗的总量逐年上升,目前建筑能耗占我国全社会终端能耗的比例约为27.5%。国家机关办公建筑和大型公共建筑占全国建筑量的4%,但是它的年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%。随着我国城镇化进程的进一步发展,公共建筑能耗总量会进一步增加,推进公共建筑节能事业,降低公共建筑整体能耗,迫在眉睫。 公共建筑节能标准做为约束新建公共建筑能耗的重要手段之一,每一次标准的更新和完善都对降低社会建筑能耗做出了巨大的贡献。建筑节能标准修订工作应与时俱进,以更加适应当前的投资,技术环境,并为提高人们的生活质量服务。 本文首次建立了以更高节能目标为导向确定公共建筑设计参数的方法,是对建筑节能设计标准研究思路的探索和创新。 本文给出了一种将国家建筑节能总目标分解至公共建筑节能目标的方法。笔者以国家能源统计年鉴数据为依托,以能源结构和能耗量为考察对象,建立建筑能耗层次分析模型,首次以层次分析法为技术手段得出建筑节能的四大方面(集中采暖用能,公共建筑用能,城市居住建筑用能,农村居住建筑用能)的用能权重系数。以此为据对建筑节能总量进行分解,经进一步分析,得出了“十二五”期间新建公共建筑相对近几年公共建筑平均能耗量需要承担的节能率为14.3%的结论。 同时,本文也给出了一种通过对各类公共建筑模型进行计算分析,从社会投资回收期和成本增量的角度确定公共建筑整体节能目标的方法。笔者以公共建筑节能标准分析用模型数据库中的六类典型建筑模型为计算原型,建立详细的围护结构、冷热源设备的经济分析模型和热工分析模型,采用统计分析方法研究了各气候区公共建筑围护结构和冷热源设备的单位性能提高带来的节能量和投资增量关系,并以单项节能措施的年收益投资比(SIR值)为依据,对基准模型进行优化设计,得出各类公共建筑模型在既定模型条件下最优化的收益与投资关系,并以特定的投资回收期和投资增量为依据确定节能目标,并取各类建筑模型达到节能目标时对应的设计参数为限值参考值。 在此基础上,考虑室内照明功率密度改变对供暖、供冷能耗的贡献率,确定了照明功率密度降低、围护结构性能的改善,冷热源设备的性能提高对总节能目标的贡献率。 【关键词】：基准模型 层次分析法 年收益投资比(SIR) 按不同类型建筑分布特征加权 节能贡献率
【学位授予单位】：中国建筑科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU-023
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-29
• 1.1 课题背景11-19
• 1.1.1 我国公共建筑能耗现状12-18
• 1.1.2 课题背景18-19
• 1.2 国内外研究现状19-24
• 1.2.1 国内外建筑节能标准节能目标19-21
• 1.2.2 国内外建筑节能性能研究方法21-24
• 1.3 研究内容及技术方案24-29
• 第二章 基于宏观统计数据的公共建筑节能目标研究29-41
• 2.1 基于宏观统计数据的公共建筑节能目标研究方法29-31
• 2.2 基于宏观统计数据的建筑能耗层次分析模型31-37
• 2.3 基于层次分析模型的新建公共建筑节能目标研究37-40
• 2.3.1 数据结果可靠性检验37-38
• 2.3.2 基于宏观统计数据的新建公共建筑节能目标确定38-40
• 2.4 本章小结40-41
• 第三章 不同建筑节能措施的投资收益研究41-74
• 3.1 建筑节能措施评价方法41-43
• 3.2 不同建筑节能技术的初投资研究43-51
• 3.2.1 不同性能非透明围护结构初投资43-45
• 3.2.2 不同性能外窗的初投资45-47
• 3.2.3 不同性能冷热源设备的初投资47-49
• 3.2.4 能源价格与贴现率确定49-51
• 3.3 围护结构和冷热源设备性能提升对建筑能耗的影响51-62
• 3.3.1 围护结构和冷热源设备性能提升水平确定51-54
• 3.3.2 外墙热工性能对建筑能耗的影响分析54-57
• 3.3.3 屋顶热工性能对建筑能耗的影响分析57-60
• 3.3.4 不同窗墙面积比对建筑能耗的影响分析60-61
• 3.3.5 窗户遮阳对建筑能耗的影响分析61-62
• 3.4 建筑节能措施的年投资收益比(SIR)研究62-72
• 3.4.1 不同热工性能外墙年投资收益比研究62-64
• 3.4.2 不同热工性能屋顶年投资收益比研究64-66
• 3.4.3 外窗的年投资收益比研究66-69
• 3.4.4 冷热源设备的投资收益研究69-72
• 3.5 本章小结72-74
• 第四章 不同节能率下最优建筑节能方案确定74-87
• 4.1 建筑节能方案优化方法74-78
• 4.2 不同节能率下最优建筑节能方案确定78-82
• 4.3 公共建筑整体节能率与投资增量优化关系82-85
• 4.4 本章小结85-87
• 第五章 基于投资回收期的公共建筑节能目标及相应参数确定87-104
• 5.1 公共建筑整体节能目标研究方法87
• 5.2 投资回收期在建筑节能研究中的应用87-89
• 5.3 基于投资回收期的公共建筑节能目标确定89-91
• 5.4 宏观分析节能目标与模型计算节能目标对比分析91-93
• 5.5 围护结构及冷热源设备相关参数确定93-99
• 5.6 各项节能措施的节能贡献率研究99-103
• 5.7 本章小结103-104
• 第六章 总结与展望104-107
• 6.1 论文总结104-105
• 6.2 论文创新点105-106
• 6.3 研究展望106-107
• 参考文献107-110
• 致谢110

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