時間:2012年12月28日 分類:推薦論文 次數:
摘 要:文章基于生命周期評價的概念和特點,結合窯洞建筑自身特點,建立了適用于榆林地區傳統窯居生命周期評價框架及能耗計算模型。
關鍵詞:建筑能耗;傳統窯居;生命周期
Abstract: Based on life cycle assessment of concept and characteristic, combining the characteristics of their caves building is established in yulin region in the traditional kiln life cycle assessment framework and energy consumption calculation model.
Key Words: building energy consumption the traditional kiln; life cycle
中圖分類號:F272.5 文獻標識碼:A 文章編號:
建筑的生命周期可分為以下幾種不同的概念:第一,自然壽命。它是指建筑從全新狀態下開始使用,直到不能再用而予以報廢的全部時間過程。第二,技術壽命。它是指建筑能夠維持其使用價值的時間過程。第三,生態壽命。它是指建筑在生產和使用中能夠滿足當時當地的環境保護和經濟可持續發展的宏觀戰略要求所持續的全部時間。第四,經濟壽命。是從經濟角度看建筑最合理的使用期限,它是由有形磨損和無形磨損共同決定的,指的是能使建筑的年平均使用成本最低的年數。
1傳統窯居生命周期評價的研究
(1)目標定義和確定范圍。定義目標就是清楚地表明開展此項LCA的目的、原因和研究結果可能應用的領域。研究范圍的確定要確保所研究的深度和范圍與目標要求相一致。
(2)清單分析。是指對一種產品的工藝過程或活動在其整個生命周期內的能量與原材料需要量以及對環境的排放進行以數據為基礎的客觀量化過程,包括為實現特定的研究目的所有所需數據的收集。
(3)影響評價。影響評價要考慮對生態系統、人體健康以及其他方面的影響。影響類型一般包括生態影響、資源耗竭、人類健康三大類。
(4)改善評價。改善評價是指系統評價在產品的整個生命周期內消耗能源、原材料使用以及環境釋放的需求與機會。影響評價分析包括定量和定性的分析和改進措施。能否得到改善,要依賴于清單分析、影響評價或二者的結合。
2生命周期評價在傳統窯居能耗中的應用
2.1評價目標、研究對象和范圍的確定
本文的研究目標是榆林地區兩種典型傳統窯居――傳統石窯和新型陽光間窯洞,其生命周期各個階段能耗的計算分析。研究對象為榆林地區傳統獨立式窯洞和新型陽光間窯洞。將傳統窯居的生命周期劃分為五個階段,分別是:建筑材料生產階段、施工階段、使用階段、建筑物拆除階段、廢料回收和廢物處理階段。
2.1.1傳統窯居生命周期能耗的計算
生命周期能耗計算公式:
(2.1)
――生命周期能耗(MJ);
――建筑材料生產階段能耗(MJ);
――施工階段能耗(MJ);
――使用階段能耗(MJ);
――拆除階段能耗(MJ);
――廢料回收和廢物處理階段能耗(MJ);
(1)建筑材料生產階段能耗
就本文而言,我們只針對修建窯洞過程中所使用的主要建筑材料來計算和分析傳統窯居建筑在建材生產階段的能耗。所以建筑施工時所使用的建筑材料的生產能耗可直接由式(2.2)計算:
(2.2)
――施工時所使用建筑材料的生產能耗(MJ);
――所使用建筑材料的種類;
――建筑材料在施工過程中的廢棄比例(%);
――所使用建筑材料的用量;
――生產建筑材料的單位能耗(MJ/kg)。
(2)施工階段的能耗
傳統獨立式窯洞所需的材料大部分都可就地取材,能通過公路運輸就可達到。所以運輸方式選擇為公路運輸50km以內。其計算公式為:
(2.3)
――建筑材料運輸到施工現場的運輸能耗(MJ);
――施工過程中的能耗(MJ)。
把建筑材料從產地運輸到施工現場是施工過程中的一個必經階段,運輸過程中也一定產生能耗,所以可以將建筑材料在運輸過程中的能耗歸結到建筑物施工階段的能耗中,通常約是建筑材料生產階段能耗的5%~10%。
(3)使用階段的能耗
使用階段的能耗主要包括采暖、空調、照明、熱水和家用電器的能耗等,其計算公式為式(2.5)。
(2.4)
――使用階段的能耗(MJ);
――使用階段中的年使用能耗(MJ)
――建筑物的使用壽命(年)。
(4)拆除階段的能耗
拆除階段的能耗計算公式為:
(2.5)
――拆除階段的能耗(MJ);
――拆除總量;
――每種拆除方法的單位能耗;
――拆除過程中不同施工方法的數目。
拆除過程中會有很多機器設備輔助工作,那么該階段的能耗肯定與進行拆除作業的機器設備有關。根據相關文獻資料的介紹,拆除階段的能耗通常是在施工過程的能耗基礎上乘以0.9的系數,也就是說,可以按施工過程能耗的90%計算。所以建筑物拆除階段的能耗計算公式可以表示為。
(2.6)
(5)建筑廢料回收和廢物處理階段的能耗
廢舊的建材可分為可回收和不可回收兩大類。目前國內通常的歸類是:可回收的廢舊建材包括木材、玻璃、鋼筋和鋁材等;不可回收的廢舊建材包括磚塊、混凝土塊等。所以建筑廢料回收和廢物處理階段的能耗計算公式為:
(2.7)
――建筑廢料回收和廢物處理階段的能耗(MJ);
――廢舊建材回收再循環的運輸能耗(MJ);
――廢舊建材運往處理場所的運輸能耗(MJ)。
3 結語
生命周期評價是一種開放性的評價體系。可以從以上每個環節找到影響環境的來源和解決辦法,從而綜合性地考慮資源使用和排放物的回收。生命周期評價體現的是先進的環境管理思想,盡管生命周期評價已經從最初的自由發展到現在以國際標準來規范評價的過程,但只要有助于實現這種思想,任何先進的方法和技術都能為我所用。
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