基于LCA的0建筑竣工前階段能耗分析探討

1、 基于LCA的建筑竣工前階段能耗分析探討 摘要：隨著經(jīng)濟技術(shù)的不斷發(fā)展，各個行業(yè)的飛速發(fā)展都在一定程度上給生態(tài)環(huán)境帶來了傷害，在這樣一種現(xiàn)實的背景之下，節(jié)能環(huán)保就成為了一個非常熱門的還踢。在建筑行業(yè)當(dāng)中，節(jié)能工作的進行相對而言就比較復(fù)雜，這主要是因為其節(jié)能工作必須要建立在大量的建筑數(shù)據(jù)分析之上，尤其以建筑材料的生產(chǎn)能耗和施工能耗為整個生命周期當(dāng)中的最重要部分。本文正是在這樣一種背景之下，對建筑工程當(dāng)中降低能耗的方法措施以及節(jié)能工作將來進行的方向進行了說明和分析。關(guān)鍵詞：LCA,建筑工程，生產(chǎn)能耗，施工能耗，降耗措施一 建筑工程能耗狀況簡介在建筑工程進行的整個過程當(dāng)中，一般根據(jù)其實際工作的不同將

2、其劃分為五個具體的階段，分別是建筑材料的開采生產(chǎn)、建筑施工過程的進行、運行過程、后期的維護工作以及建筑拆除和相應(yīng)的固廢處理。到目前為止，相關(guān)工作人員在對建筑能耗的控制與降低進行分析與探討時，往往都是在建筑運行階段大做文章，其主要的關(guān)注點實際上只在建筑使用過程當(dāng)中的能耗控制上，但我們可以看到的是，建筑的使用實際上僅僅只是建筑生命周期當(dāng)中的一個重要部分而不是全部，我們希望最大程度的降低能耗的話就還是需要將眼光放長到整個生命周期當(dāng)中去。隨著我們國家對建筑低碳重視程度的不斷提高，一些新的規(guī)范和標準都在制定并執(zhí)行，從宏觀上來看，對建筑材料的生產(chǎn)和建筑本身建造過程當(dāng)中所涉及的降耗就會要求越來越高。在這樣一

3、種大的形勢和背景下，上述側(cè)重于建筑運行的能耗控制實際上就已經(jīng)無法滿足要求。到目前為止，我們國家在進行建筑設(shè)計與施工的過程當(dāng)中還沒有大量進行能耗分析與統(tǒng)計，與此同時也非常缺乏建筑投入使用前的能耗分析方法，這樣兩個方面的不足直接導(dǎo)致我們國家的能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)非常匱乏。在本文當(dāng)中，主要是針對于現(xiàn)今環(huán)境條件下實際的建筑能耗狀況，定量的對建筑生命周期當(dāng)中各個階段的水平進行分析和衡量。二 建筑材料生產(chǎn)階段的能耗模型在建筑材料進行開采、生產(chǎn)和加工的過程當(dāng)中將大量涉及能耗問題，我們在這里所探討的能耗，具體來說指的在生產(chǎn)中某一種用于建筑的材料所能消耗的能源就是這種材料每單位的能耗，其中包涵了在生產(chǎn)過程中直接的能源的

4、消耗，或者是間接的能耗，可能是過程中原材料的能耗，剛剛表述的這兩種能耗方式就成為了建筑材料內(nèi)部消耗的總能源。同時，可以根據(jù)一種模型來計算中在建筑材料生產(chǎn)的時候的能源消耗。我們把總的能源消耗規(guī)定成為廢棄系數(shù)，用來表示；一些可以再次回收的材料例如廢棄的鐵、鋼材等規(guī)定為回收系數(shù)，用來表示。建筑材料用mi來表示；開采中所需要的能耗用Mai 來表示。這樣的在生產(chǎn)過程中的能耗Ep就可以用以下的模型來表示：Ep=(1+i)Mimi(1-i)+Maimii按照建筑的過程中的施工圖紙和建筑構(gòu)造的圖紙，運用計算可以得出所使用能源和消耗能源的大概范圍。在計算的工程中要充分的考慮材料的可回收性，是一種可以循環(huán)使用的方

5、式。用以上的模型就可以大致的算出所開采的單位面積的能耗。三 建筑材料在運輸階段所產(chǎn)生的能耗的模型在材料的生產(chǎn)到發(fā)揮其作用，運輸是關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。在運輸?shù)倪^程中也要消耗相應(yīng)的能源。有關(guān)于這個階段模型的建立，是基于在運輸過程中消耗的各種能源的總和。包涵了從材料的生產(chǎn)地出發(fā)，運輸?shù)揭┕さ攸c通過運輸?shù)姆绞降哪芎模€有在機械的供給地點到施工地點中間所產(chǎn)生的運輸能耗，除此之外，還要有在這其中所產(chǎn)生的廢棄物，在運輸?shù)倪^程中也需要產(chǎn)生能耗。這三個方面的總和就可以定義為在材料運輸方面的能耗。在計算運輸中能耗的過程中，還必須考慮許許多多的外界因素的干擾。比如說，采取不用樣式的運輸方法，選擇不一樣的燃料也能產(chǎn)生不

6、一樣的能耗強度。這樣說來，有必要對運輸方式進行有效的劃分。目前材料的運輸分為鐵路運輸、公路運輸和水路運輸三種方法，所燃燒的材料可以分成柴油燃料和汽油燃料這兩種選擇。最后，在運輸過程中所產(chǎn)生的空載率也應(yīng)該算入其中，得出在運輸過程中的能耗模型為：材料在運輸過程中：Etm=mi(1+)(niidi)Wjk(1+k)機械設(shè)備的能耗：Ete=me(nejde)Wjk(1+k)廢棄物的能耗：Etw=mii50nWjk(1+k)（質(zhì)量為m，次數(shù)為n，距離為d，返程系數(shù)為）所以說，所有的材料在從材料的生產(chǎn)地到工程地點的所消耗的總能耗，機械設(shè)備在兩地的運輸，還有所產(chǎn)生的廢棄垃圾或者廢棄的可回收物所消耗的能耗，散

7、著的總和就是在運輸過程中的總能耗。每個工程所設(shè)計的材料生產(chǎn)地和施工地的遠近距離不同，能使用的運輸方法不同，廢棄物的數(shù)量不同，所產(chǎn)生的能耗也不僅相同。應(yīng)該具體問題具體分析。四、建筑材料在施工過程中所產(chǎn)生的能耗的模型不僅是在材料生產(chǎn)時、運輸時能產(chǎn)生大量的能耗，在施工中也能產(chǎn)生相應(yīng)的能耗。在施工的過程中，能耗產(chǎn)生的原因是各種機械設(shè)備的工作，比如說升降機、起重機、材料合成機等等。不同的機械設(shè)備所產(chǎn)生的能耗大不相同。這也源自機械設(shè)備的功率和運行的總時間。設(shè)備的動力一般來自三種：柴油、汽油和電。在施工的工藝過程中，一切的能耗都源于設(shè)備的運行，以上三種所提供動力源頭，在機械用量的額定功率都非常的小，所以可以

8、都考慮成電能的消耗。三種能耗的模型計算公式：Ece=(11.14*PxTx)+(9.9*PxTy)+(3.6*PxTz)上述的x,y,z分別代表了柴油、汽油和電所對應(yīng)的能耗?？偰芎臑槿N能耗的和。五 基于LCA的建筑竣工前階段能耗狀況分析通過對上述模型對LCA材料進行分析，得出了以下的分析結(jié)果：首先，建筑材料在開采時所消耗的能源為1604564. 31 MJ，就是在開采的過程中，每單位的面積就產(chǎn)生了3167. 32 MJ能耗。第二，在運輸時所需要的能耗是362779. 86 MJ，也就是在運輸工程中每單位面積消耗為716 11 MJ。第三，在施工過程中的能耗為171998. 13 MJ，就是說

9、，在施工過程中的每單位面積的能耗為339. 51 MJ。基于以上的分析結(jié)果，對于LCA的建筑工程在施工過程中的能耗的減少，有以下的分析結(jié)果：首先，這種材料的基本的能耗來自建筑材料的能耗。開采過程中直到成產(chǎn)完畢的能耗已經(jīng)達到了75%,所以，要研究在開采中所能節(jié)約能源的方法。同時，要謹慎的選取合適的施工材料也能最大限度的降低能源的消耗。注意可回收材料的運用，控制每單位面積的能耗。第二，要注意材料的適當(dāng)運用。在框架結(jié)構(gòu)的建筑的施工中，混凝土砌塊就比比粘土磚能量大，而且單位面積的能耗比較低，就可以用混凝土砌塊來取代粘土磚來進行建筑施工。如果非用磚砌塊不可，大可以開發(fā)節(jié)約能源的生態(tài)轉(zhuǎn)，這種磚有教好保溫性

10、，同時傳播熱量的系數(shù)也很低，最重要的是節(jié)省了能耗。在環(huán)保的意義上來講，這種材料的污染比較小，能進行回收利用，具有很強的環(huán)境保護的價值。第三，現(xiàn)在的建筑大量的采用了剪力墻框架的結(jié)構(gòu)，這樣就導(dǎo)致了水泥和鋼材的大量適用。所以要想辦法降低這兩種材料的能耗。同時，要積極的進行新材料的開發(fā)，以更好的性能來代替這兩種能耗大的材料。第四，加大建筑材料的可回收利用，大多數(shù)材料回收后都可以制成新的材料，以重復(fù)適用。要加快回收再生產(chǎn)的水平，開創(chuàng)新的技術(shù)，制造出能耗低的，可以再次使用的材料。第五，降低運輸能耗。拉近生產(chǎn)地和施工地的具體，就近取材，也起到了能源節(jié)約的作用。參考文獻：1 陳瑩，朱嬿.住宅建筑生命周期能耗及環(huán)境排放模型J.清華大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010（3）2 黃志甲.建筑