基于类型对比的严寒地区被动式木构建筑全生命指标分析

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在全球节能减排的背景下,“被动式建筑”因其高气候适应性、低能耗、低碳排等特征成为建筑行业大力推行的建筑形式之一。作为我国典型的传统建筑类型,木构建筑具有良好的热工属性,随着建筑材料及建设技术的进步,被动式木构建筑在我国严寒地区具有广泛的应用价值与前景。本文对严寒地区被动式木构建筑特性进行归纳总结,论证木构与被动式建筑的内在耦合性,以全生命周期理论进行定量研究,建构典型被动式木构建筑与混凝土结构建筑的全生命周期比对模型,提取全生命周期研究中碳排放和成本两个关键方面进行比对研究,分析严寒地区木结构在被动式建筑中的全生命周期指标特征。本文首先对建筑节能减排的时代背景、被动式建筑应用的现实需求和木结构建筑的节能优势等进行梳理,剖析国内外被动式建筑发展沿革及关键技术、全生命周期建筑碳排放和成本的理论研究和计算方法。解析被动式建筑设计思路、相关技术与参数及我国严寒地区被动式建筑设计标准;从空间、结构和材料三个方面归纳木结构建筑的特征,总结木结构用于被动式建筑的优势;循证全生命周期理论科学研究方法。进而,构建严寒地区被动式木构建筑与混凝土建筑的对比分析程序,建立典型对比模型,并分别对其进行被动性能验证。基于此模型得到的工程量清单和能耗数据等指标,采用建筑全生命周期碳排放(LCA)的预测方法和全生命周期建筑成本计算(LCC)方法,对木结构和被动式混凝土结构建筑的建材准备与建造施工阶段、建筑使用和维护阶段、建筑拆除阶段等进行全生命周期的碳排放量和建筑成本定量对比分析与研究,根据分析计算结果,论证被动式木构建筑在环保节能和经济方面技术优势。本文采用文献研究、模拟分析和数据计算等研究方法,对被动式木结构建筑与被动式混凝土结构建筑在全生命周期进行定量对比,分析指标特征并提供应用策略,成果为严寒地区被动式建筑研究提供理论指导与设计参照,具有一定的理论价值与应用价值。
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