本发明专利技术公开了一种基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法，包括：分别构建能耗分析模型、分析模型、环境性分析模型、经济性分析模型；基于能耗分析模型、分析模型、环境性分析模型、经济性分析模型构建保温材料厚度优化模型，基于保温材料厚度优化模型对保温材料的厚度进行评价和优化。本发明专利技术以建筑外墙保温材料及其厚度为例，综合考虑其在全生命周期下能耗、耗、环境性、经济、评价指标，并基于上述四种因素，将参数进行无量纲化，建立了保温层厚度优化模型。温层厚度优化模型。温层厚度优化模型。
【技术实现步骤摘要】
一种基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法
[0001]本专利技术属于建材优化分析领域，特别是涉及一种基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法。
技术介绍
[0002]随着我国城镇建设的飞速发展和人们对建筑环境要求的不断提高,建筑能耗也不断增加，我国建筑全寿命周期能耗总量为21.47亿tce，占全国能源消费总量的比重为46.5％。其中，建筑运行阶段能耗10亿tce，占建筑全寿命周期能耗46.6％，占全国能源消费总量的比重为21.7％。全国建筑全寿命周期碳排放总量为49.3亿t CO2，占全国能源碳排放的比重为51.2％。在现有约40亿m2建筑中，房屋使用过程中产生的能耗已达到建筑总能耗的30％，主要包括建筑内用能系统设备能耗及外围护结构能耗，其中围护结构的能源消耗量最大，而这部分消耗主要来自外墙热损失，使用外墙保温系统可以提高建筑的能源效率，故外墙保温成为建筑节能减排的重要途径。而建筑外墙保温会增加建设成本。
[0003]生命周期价值评估是建筑行业中不同替代品中最有效的价格选择，且从工程的角度出发，应使建筑生命周期总成本最低,即保温层投资和建筑生命周期内空调采暖费用之和最小使建筑生命周期总成本最低的保温层厚度即为最佳保温层厚度。
[0004]目前对于外墙保温层最优厚度，主要是从能耗、经济、环境(二氧化碳排放)单一角度、两两结合等方式进行构建外墙保温层最优厚度，并没有考虑保温材料在其全生命周期中的表现，以及保温材料的耗，因此目前所构建的保温层厚度优化模型考虑并不完善合理。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法，以解决上述现有技术存在的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法，包括：
[0007]分别构建能耗分析模型、分析模型、环境性分析模型、经济性分析模型；
[0008]基于所述能耗分析模型、所述分析模型、所述环境性分析模型、所述经济性分析模型构建保温材料厚度优化模型，基于所述保温材料厚度优化模型对保温材料的厚度进行评价和优化。
[0009]可选地，所述能耗分析模型的构建过程包括：
[0010]基于保温材料建造过程中的能耗构建建造过程能耗计算模型；
[0011]构建住宅建筑模型，基于所述住宅建筑模型对建筑运行过程中的能耗进行模拟；
[0012]基于所述建造过程能耗计算模型与所述住宅建筑模型构建所述能耗分析模型。
[0013]可选地，所述建造过程能耗计算模型的构建过程包括：
[0014]基于保温材料生产过程中的建材用量、运输过程建材损耗率、建材单位含能构建
生产过程能耗计算模型；
[0015]基于运输过程中的燃油用量、消耗燃油内含能构建运输过程能耗计算模型；
[0016]基于施工过程中施工机械每台班的燃料动力量、所耗燃料动力的内含能、台班总数构建施工过程能耗计算模型；
[0017]基于所述生产过程能耗计算模型、所述运输过程能耗计算模型、所述施工过程能耗计算模型构建所述建造过程能耗计算模型。
[0018]可选地，所述分析模型的构建过程包括：
[0019]基于保温材料建造过程中的耗构建建造过程耗计算模型；
[0020]基于热量和冷量的定义式构建运行过程分析模型；
[0021]基于所述建造过程耗计算模型与所述运行过程分析模型构建所述分析模型。
[0022]可选地，所述建造过程耗计算模型的构建过程包括：
[0023]基于保温材料生产过程中消耗的燃料佣、燃料消耗量构建生产过程耗计算模型；
[0024]基于运输过程中的燃油用量、运输能耗强度构建运输过程耗计算模型；
[0025]基于施工机械每台班的燃料动力用量、消耗燃料动力的内含构建施工过程耗计算模型；
[0026]基于所述生产过程耗计算模型、运输过程耗计算模型、施工过程耗计算模型构建所述建造过程耗计算模型。
[0027]可选地，所述环境性分析模型的构建过程包括：
[0028]将建筑建造、运行和拆除过程中的能耗转换成等价燃料量；
[0029]基于氧原子平衡方程表示燃料的一般燃烧过程；
[0030]基于燃料的摩尔分子量表示燃料燃烧过程中CO2和SO2的排放量；
[0031]基于所述等价燃料量以及所述CO2和SO2的排放量构建所述环境性分析模型。
[0032]可选地，所述经济性分析模型的构建过程包括：
[0033]分别计算建筑运行总能耗与第一年的比例、外墙保温构造的投资总额与初投资之比、外墙保温系统成本；
[0034]基于所述建筑运行总能耗与第一年的比例、所述外墙保温构造的投资总额与初投资之比、所述外墙保温系统成本计算外墙保温构造全生命周期内的总投资现值，构建所述环境性分析模型。
[0035]可选地，所述保温材料厚度优化模型的构建过程包括：
[0036]基于所述能耗分析模型、所述分析模型、所述环境性分析模型、所述经济性分析模型计算不同厚度的保温材料参数，所述保温材料参数包括能量、环境、和经济参数；
[0037]基于所述保温材料参数构建所述保温材料厚度优化模型。
[0038]可选地，所述保温材料参数的计算过程包括：
[0039]基于所述能耗分析模型获取参考总能量的最大量和最小量；
[0040]基于所述分析模型获取参考总的最大量和最小量；
[0041]基于所述环境性分析模型获取参考总CO2排放量的最大量和最小量、以及参考总SO2排放量的最大量和最小量；
[0042]基于所述经济性分析模型获取参考生命周期总投资现值的最大量和最小量；
[0043]基于参考总能量的最大量和最小量计算能量的无量纲参数；
[0044]基于参考总的最大量和最小量计算的无量纲参数；
[0045]基于参考总CO2排放量的最大量和最小量计算CO2排放量的无量纲参数，基于参考总SO2排放量的最大量和最小量计算SO2排放量的无量纲参数；
[0046]基于参考生命周期总投资现值的最大量和最小量计算生命周期总投资现值的无量纲参数。
[0047]可选地，基于所述保温材料参数构建所述保温材料厚度优化模型的过程包括：
[0048]分别对所述保温材料参数中能量的无量纲参数、的无量纲参数、CO2排放量的无量纲参数、SO2排放量的无量纲参数、生命周期总投资现值的无量纲参数设置权重值，基于所述保温材料参数以及所述权重值构建所述保温材料厚度优化模型。
[0049]本专利技术的技术效果为：
[0050]本专利技术以建筑外墙保温材料及其厚度为例，综合考虑其在全生命周期下能耗、耗、环境性、经济、评价指标，并基于上述四种因素，将参数进行无量纲化，建立了一个保温层厚度优化模型，并对比了EPS和XPS保温板之间的相关性能。
[0051]本专利技术提供一种新的外墙保温材料及其厚度的评价方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：分别构建能耗分析模型、分析模型、环境性分析模型、经济性分析模型；基于所述能耗分析模型、所述分析模型、所述环境性分析模型、所述经济性分析模型构建保温材料厚度优化模型，基于所述保温材料厚度优化模型对保温材料的厚度进行评价和优化。2.根据权利要求1所述的基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法，其特征在于，所述能耗分析模型的构建过程包括：基于保温材料建造过程中的能耗构建建造过程能耗计算模型；构建住宅建筑模型，基于所述住宅建筑模型对建筑运行过程中的能耗进行模拟；基于所述建造过程能耗计算模型与所述住宅建筑模型构建所述能耗分析模型。3.根据权利要求2所述的基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法，其特征在于，所述建造过程能耗计算模型的构建过程包括：基于保温材料生产过程中的建材用量、运输过程建材损耗率、建材单位含能构建生产过程能耗计算模型；基于运输过程中的燃油用量、消耗燃油内含能构建运输过程能耗计算模型；基于施工过程中施工机械每台班的燃料动力量、所耗燃料动力的内含能、台班总数构建施工过程能耗计算模型；基于所述生产过程能耗计算模型、所述运输过程能耗计算模型、所述施工过程能耗计算模型构建所述建造过程能耗计算模型。4.根据权利要求1所述的基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法，其特征在于，所述分析模型的构建过程包括：基于保温材料建造过程中的耗构建建造过程耗计算模型；基于热量和冷量的定义式构建运行过程分析模型；基于所述建造过程耗计算模型与所述运行过程分析模型构建所述分析模型。5.根据权利要求4所述的基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法，其特征在于，所述建造过程耗计算模型的构建过程包括：基于保温材料生产过程中消耗的燃料佣、燃料消耗量构建生产过程耗计算模型；基于运输过程中的燃油用量、运输能耗强度构建运输过程耗计算模型；基于施工机械每台班的燃料动力用量、消耗燃料动力的内含构建施工过程耗计算模型；基于所述生产过程耗计算模型、运输过程耗计算模型、施工过程耗计算模型构建所述建造过程耗计算模型。6.根据权利要求1所述的基于全生命周期的建筑外墙保温材料厚度优化方法，其特征在于，所述环境性分析模型的构建过程包括：将建筑建造、运行和拆除过程中的能耗转换成等...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾智，李小华，周伟城，苏欢，李文菁，黄帆，湛旺兴，
申请(专利权)人：湖南工程学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。