基于LCA的0建筑竣工前阶段能耗分析探讨.doc

基于LCA的建筑竣工前阶段能耗分析探讨 摘要：随着经济技术的不断发展，各个行业的飞速发展都在一定程度上给生态环境带来了伤害，在这样一种现实的背景之下，节能环保就成为了一个非常热门的还踢。在建筑行业当中，节能工作的进行相对而言就比较复杂，这主要是因为其节能工作必须要建立在大量的建筑数据分析之上，尤其以建筑材料的生产能耗和施工能耗为整个生命周期当中的最重要部分。本文正是在这样一种背景之下，对建筑工程当中降低能耗的方法措施以及节能工作将来进行的方向进行了说明和分析。关键词：LCA,建筑工程，生产能耗，施工能耗，降耗措施一 建筑工程能耗状况简介在建筑工程进行的整个过程当中，一般根据其实际工作的不同将其划分为五个具体的阶段，分别是建筑材料的开采生产、建筑施工过程的进行、运行过程、后期的维护工作以及建筑拆除和相应的固废处理。到目前为止，相关工作人员在对建筑能耗的控制与降低进行分析与探讨时，往往都是在建筑运行阶段大做文章，其主要的关注点实际上只在建筑使用过程当中的能耗控制上，但我们可以看到的是，建筑的使用实际上仅仅只是建筑生命周期当中的一个重要部分而不是全部，我们希望最大程度的降低能耗的话就还是需要将眼光放长到整个生命周期当中去。随着我们国家对建筑低碳重视程度的不断提高，一些新的规范和标准都在制定并执行，从宏观上来看，对建筑材料的生产和建筑本身建造过程当中所涉及的降耗就会要求越来越高。在这样一种大的形势和背景下，上述侧重于建筑运行的能耗控制实际上就已经无法满足要求。到目前为止，我们国家在进行建筑设计与施工的过程当中还没有大量进行能耗分析与统计，与此同时也非常缺乏建筑投入使用前的能耗分析方法，这样两个方面的不足直接导致我们国家的能耗基础数据非常匮乏。在本文当中，主要是针对于现今环境条件下实际的建筑能耗状况，定量的对建筑生命周期当中各个阶段的水平进行分析和衡量。二 建筑材料生产阶段的能耗模型在建筑材料进行开采、生产和加工的过程当中将大量涉及能耗问题，我们在这里所探讨的能耗，具体来说指的在生产中某一种用于建筑的材料所能消耗的能源就是这种材料每单位的能耗，其中包涵了在生产过程中直接的能源的消耗，或者是间接的能耗，可能是过程中原材料的能耗，刚刚表述的这两种能耗方式就成为了建筑材料内部消耗的总能源。同时，可以根据一种模型来计算中在建筑材料生产的时候的能源消耗。我们把总的能源消耗规定成为废弃系数，用来表示；一些可以再次回收的材料例如废弃的铁、钢材等规定为回收系数，用来表示。建筑材料用mi来表示；开采中所需要的能耗用Mai 来表示。这样的在生产过程中的能耗Ep就可以用以下的模型来表示：Ep=(1+i)Mimi(1-i)+Maimii按照建筑的过程中的施工图纸和建筑构造的图纸，运用计算可以得出所使用能源和消耗能源的大概范围。在计算的工程中要充分的考虑材料的可回收性，是一种可以循环使用的方式。用以上的模型就可以大致的算出所开采的单位面积的能耗。三 建筑材料在运输阶段所产生的能耗的模型在材料的生产到发挥其作用，运输是关键的一个环节。在运输的过程中也要消耗相应的能源。有关于这个阶段模型的建立，是基于在运输过程中消耗的各种能源的总和。包涵了从材料的生产地出发，运输到要施工地点通过运输的方式的能耗，还有在机械的供给地点到施工地点中间所产生的运输能耗，除此之外，还要有在这其中所产生的废弃物，在运输的过程中也需要产生能耗。这三个方面的总和就可以定义为在材料运输方面的能耗。在计算运输中能耗的过程中，还必须考虑许许多多的外界因素的干扰。比如说，采取不用样式的运输方法，选择不一样的燃料也能产生不一样的能耗强度。这样说来，有必要对运输方式进行有效的划分。目前材料的运输分为铁路运输、公路运输和水路运输三种方法，所燃烧的材料可以分成柴油燃料和汽油燃料这两种选择。最后，在运输过程中所产生的空载率也应该算入其中，得出在运输过程中的能耗模型为：材料在运输过程中：Etm=mi(1+)(niidi)Wjk(1+k)机械设备的能耗：Ete=me(nejde)Wjk(1+k)废弃物的能耗：Etw=mii50nWjk(1+k)（质量为m，次数为n，距离为d，返程系数为）所以说，所有的材料在从材料的生产地到工程地点的所消耗的总能耗，机械设备在两地的运输，还有所产生的废弃垃圾或者废弃的可回收物所消耗的能耗，散着的总和就是在运输过程中的总能耗。每个工程所设计的材料生产地和施工地的远近距离不同，能使用的运输方法不同，废弃物的数量不同，所产生的能耗也不仅相同。应该具体问题具体分析。四、建筑材料在施工过程中所产生的能耗的模型不仅是在材料生产时、运输时能产生大量的能耗，在施工中也能产生相应的能耗。在施工的过程中，能耗产生的原因是各种机械设备的工作，比如说升降机、起重机、材料合成机等等。不同的机械设备所产生的能耗大不相同。这也源自机械设备的功率和运行的总时间。设备的动力一般来自三种：柴油、汽油和电。在施工的工艺过程中，一切的能耗都源于设备的运行，以上三种所提供动力源头，在机械用量的额定功率都非常的小，所以可以都考虑成电能的消耗。三种能耗的模型计算公式：Ece=(11.14*PxTx)+(9.9*PxTy)+(3.6*PxTz)上述的x,y,z分别代表了柴油、汽油和电所对应的能耗。总能耗为三种能耗的和。五 基于LCA的建筑竣工前阶段能耗状况分析通过对上述模型对LCA材料进行分析，得出了以下的分析结果：首先，建筑材料在开采时所消耗的能源为1604564. 31 MJ，就是在开采的过程中，每单位的面积就产生了3167. 32 MJ能耗。第二，在运输时所需要的能耗是362779. 86 MJ，也就是在运输工程中每单位面积消耗为716 11 MJ。第三，在施工过程中的能耗为171998. 13 MJ，就是说，在施工过程中的每单位面积的能耗为339. 51 MJ。基于以上的分析结果，对于LCA的建筑工程在施工过程中的能耗的减少，有以下的分析结果：首先，这种材料的基本的能耗来自建筑材料的能耗。开采过程中直到成产完毕的能耗已经达到了75%,所以，要研究在开采中所能节约能源的方法。同时，要谨慎的选取合适的施工材料也能最大限度的降低能源的消耗。注意可回收材料的运用，控制每单位面积的能耗。第二，要注意材料的适当运用。在框架结构的建筑的施工中，混凝土砌块就比比粘土砖能量大，而且单位面积的能耗比较低，就可以用混凝土砌块来取代粘土砖来进行建筑施工。如果非用砖砌块不可，大可以开发节约能源的生态转，这种砖有教好保温性，同时传播热量的系数也很低，最重要的是节省了能耗。在环保的意义上来讲，这种材料的污染比较小，能进行回收利用，具有很强的环境保护的价值。第三，现在的建筑大量的采用了剪力墙框架的结构，这样就导致了水泥和钢材的大量适用。所以要想办法降低这两种材料的能耗。同时，要积极的进行新材料的开发，以更好的性能来代替这两种能耗大的材料。第四，加大建筑材料的可回收利用，大多数材料回收后都可以制成新的材料，以重复适用。要加快回收再生产的水平，开创新的技术，制造出能耗低的，可以再次使用的材料。第五，降低运输能耗。拉近生产地和施工地的具体，就近取材，也起到了能源节约的作用。参考文献：1 陈莹，朱嬿.住宅建筑生命周期能耗及环境排放模型J.清华大学学报：自然科学版，2010（3）2 黄志甲.建筑