收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

竹/木结构民宅的生命周期评价

黄东梅  
【摘要】:《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》把绿色建筑、节能降耗和开发利用农林生物质资源均列为重点领域及优先主题。以竹材或木材替代传统建筑材料符合国家战略需求。 然而,在实际的应用和推广中,我国民众对于竹/木结构建筑存在诸多质疑:其一,土地资源的约束使得在我国推广竹/木结构没有现实条件。其二,竹、木作为主要森林资源,具有保护环境、调节气候、保持水土等功能,推广利用竹/木结构民宅本身就是损毁环境的行为;其三,作为结构材料的竹材和木材,需要经过一系列的加工、改性处理,这一过程中化工材料的投入也会造成环境污染和能源消耗,使得竹/木结构的环境性能受到冲击;其四,造价超出普通民众预期,成为竹/木结构应用推广的一大阻碍。 基于以上原因,本研究将竹/木结构应用推广范围界定为乡镇民宅,以生命周期评价方法为基本框架,从资源、能源和环境排放三个维度对竹结构、木结构与当前主流的砖混结构民宅进行全面的比较分析与评价。并以生命周期清单为基础,对三种结构民宅的碳平衡和生态效率进行评估,试图发掘竹、木结构民宅的优势与不足,以期为政府制定相关政策提供决策依据。 在生命周期评价过程中,本文采取了一系列优化措施。依据国际标准ISO14044:2006,生命周期评价方法分为四个基本步骤:(1)目标与范围界定。研究目标界定为建立三种结构民宅的资源、能源和环境排放清单,完成三者的比较评价。由于竹结构民宅尚未推广使用,其废弃处置阶段无例可寻,因此本研究将评价范围界定为从资源采掘到主体结构建造完成的过程。为了剔除研究对象在功能面积上的差异和提高可比性,本研究的功能单位界定为1平方米民宅。(2)清单分析。清单分析是LCA方法最重要环节,主要在于数据采集和数据质量问题。依据生命周期评价国际惯例,本研究采取现场调研(重组竹、竹材层积材、竹材胶合板、砂石的生命周期清单数据)和文献数据(钢筋、水泥、木材层积材、OSB板、防腐木、混凝土多孔砖、电力、洁净煤、燃油、柴油和天然气的生产与燃烧)相结合的办法,对三种结构民宅的主要投入材料和半成品的生命周期清单进行整合,建立一个完整的生命周期清单数据库。(3)影响评价。该部分关键步骤是环境影响类型的划分、特征化过程的等效物以及归一化过程的权重选择。从清单数据构成来看,所涉及的环境影响类型包括:不可再生资源(ADP)、温室效应(GWP)、光化学影响潜力(POCP)、酸化影响(AP)、富营养化(EP)、水体污染(WTP)和人体毒性(HTP)。为了提高本研究结果的国内外可比性,等效物选择和归一化权重的选择都沿袭《生命周期评价国际标准操作手册》推荐的方法。(4)结果解释。对于三种结构民宅的生命周期评价结果,论文从主要污染物对环境影响类型贡献度大小以及主要污染物产生环节等角度进行论述。 在生命周期清单分析和评价结果的基础上,对三种结构民宅进行比较,我们得出如下结论:(1)以竹结构为基准,每平米木结构化石资源消耗量是竹结构的48.8%,砖混结构是竹结构的714.6%;(2)每平米木结构能源消耗是竹结构的51.7%,砖混结构是竹结构的322.2%;(3)每平米木结构环境总负荷是竹结构的70.6%,砖混结构是竹结构的696.8%;(4)从环境影响类型来看,三种结构民宅影响都较大的是ADP、GWP和AP,其中木结构是竹结构的49.3%、81.3%和76.7%,而砖混结构是竹结构的712.3%、418.8%和1333.3%倍。(5)从碳平衡角度来看,竹结构民宅以建筑材料形式封存的碳大于其碳排放,具有正的固碳功能,木结构固碳功能为负,而砖混结构不具有固碳功能。(6)从经济成本与生态成本之比来看,木结构民宅的生态效率最高,是竹结构的1.16倍,砖混结构是竹结构的0.15倍。 经过生命周期评价比较,可以得出,在资源、能源、环境排放和生态效率方面,竹结构民宅都优于砖混结构而劣于木结构民宅。究其原因主要有两点:(1)每平米竹结构民宅的基础混凝土用量是木结构的2.24倍,梁柱连接件用量是木结构的1.34倍。设计的差异导致材料用量悬殊,最终使得基于材料用量的能耗以及环境排放数据计算出现偏差。(2)竹结构现场调研取得的数据中,材料和能源消耗数据偏大,而污染物排放数据偏小。主观因素导致调研数据部分失真。 本论文获得了如下创新:(1)建立了竹结构、木结构和砖混结构民宅的生命周期清单数据库,其中竹结构清单在国内外尚未见报道,为我国生命周期清单数据库增添新的模块;(2)尝试把碳平衡和生态成本引入建筑生命周期评价,充分展现竹/木结构民宅的生态效率优势,吸引政府加大对竹/木结构民宅的支持力度,促进竹结构的规范化、产业化发展。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨玲,王宏棣;浅谈利用小径木制作木结构房屋[J];林业科技;2003年06期
2 王桂荣;;我国现代木结构房屋现状及前景[J];木材加工机械;2009年02期
3 刘元强;朱典想;沈金祥;;木结构住宅的期待[J];木工机床;2008年03期
4 夏亚忠;李小鹰;;防治危害房屋木结构的鞘翅目昆虫[J];住宅科技;1986年02期
5 ;华诚木业:领衔中国木结构建材未来发展——访黑龙江华诚木业总经理李和君[J];国际木业;2009年12期
6 李兵;;森林里的木屋 北美风格木结构房屋建造简介[J];百年建筑;2007年05期
7 ;信息超市[J];人造板通讯;2003年03期
8 谷锋;;未来的主要结构形式之一——木结构[J];牡丹江大学学报;2010年08期
9 梁超;;现代木结构建筑技术的优势[J];上海建设科技;2006年05期
10 白化奎;;发展轻型木结构住宅的几点建议[J];林业科技;2009年01期
11 ;填补传统建筑技术研究空缺 木结构房屋标准示范工程在北京启动[J];电器工厂设计;2003年02期
12 单玉坤;苏爱军;秦娟;;木结构房屋抗震性能的试验研究[J];河北工业大学成人教育学院学报;2007年03期
13 沈鹤呜;如何鉴定木结构房屋的腐烂及所应注意的问题[J];住宅科技;1995年08期
14 张海燕;;加拿大木结构房屋质量保证体系及对中国的启示[J];建设科技;2006年10期
15 林宣;;地震令人思考木制房屋的得失[J];国际木业;2008年09期
16 何敏娟;陈俊岭;刘慧群;;中国农村住宅现状及木结构的发展前景[J];建筑技术;2009年10期
17 郑慧芳;;中国农村住宅现状及木结构的发展前景[J];湖南工业职业技术学院学报;2011年01期
18 周海宾,费本华,任海青;中国木结构建筑的发展历程[J];山西建筑;2005年21期
19 孙海燕;;绿色·环保·高效节能——加拿大木业协会质量技术总监Greg Hoing谈木结构建筑优势[J];建设科技;2006年17期
20 石晓菲;;居民房屋建筑安全知识[J];安全;2007年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王瑾;李晓文;周铁钢;龚安礼;;新疆村镇适宜性房屋试验研究与经济选择[A];砌体结构理论与新型墙材应用[C];2007年
2 赵敏;;浅谈村镇木质结构的抗震性能[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
3 刘静;张盛东;;木结构防火设计方法简介[A];第三届全国城市与工程安全减灾学术研讨会论文集[C];2010年
4 詹石窗;;从信仰习俗看闽南民宅营造的生命意识[A];闽南文化研究——第二届闽南文化研讨会论文集(下)[C];2003年
5 祁勇;;净化空气抗菌防霉耐污自洁漆的研制[A];2006中国科协年会论文集(第13分会场)[C];2006年
6 祁勇;;净化空气抗菌防霉耐污自洁漆的研制[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
7 陶嗣巍;赵东;;基于Monte-Carlo法工字型木梁的可靠性研究[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
8 王琳;许萌;;许昌汉代建筑画像砖初探[A];中国汉画学会第十二届年会论文集[C];2010年
9 郭艳华;;农村房屋建筑抗震设防初探[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年
10 柯复;;房屋拆迁估价方法运用中的困惑与对策[A];2003中国房地产估价学术研讨会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 黄东梅;竹/木结构民宅的生命周期评价[D];南京林业大学;2012年
2 孟庆军;木质材料间摩擦性能及其对木结构设计的影响研究[D];东北林业大学;2010年
3 李小伟;古建筑双跨木结构抗震性能研究[D];长安大学;2009年
4 周华樟;旋切板胶合木的蠕变及其对结构稳定性的影响[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 陈国;现代竹结构房屋的试验研究与工程应用[D];湖南大学;2011年
6 郭伟;木材水分循环变化对木桁架齿板连接节点性能影响的研究[D];中国林业科学研究院;2010年
7 张莉;碳纤维布加固木梁的受力性能研究[D];南京林业大学;2011年
8 聂玉静;胶合木植筋抗拔性能研究[D];中国林业科学研究院;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武晶晶;现代木结构技术策略研究[D];重庆大学;2012年
2 闫辉;与木结构延性节点抗震设计有关的木材嵌压试验及理论研究[D];昆明理工大学;2008年
3 周蓉;中国古建筑木结构构架力学性能与抗震研究[D];长安大学;2010年
4 朱慎如;新农村木结构房屋结构设计研究[D];北京建筑工程学院;2012年
5 陈磊杰;西南农村穿斗木结构房屋和夯土结构房屋抗震性能分析[D];西安建筑科技大学;2012年
6 王宾;村镇木结构住宅施工及验收规范的研究[D];昆明理工大学;2010年
7 鲁旭光;村镇木结构住宅抗震加固试验研究[D];长安大学;2011年
8 罗曙光;西部农房抗震与实践[D];西安建筑科技大学;2011年
9 赵守江;古建木结构及其内陈文物地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
10 马辉;中国高台基木结构古建筑动力特性及地震反应研究[D];西安建筑科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 迟诚;防震减灾,不妨从木结构开始[N];中国绿色时报;2010年
2 本报记者 宁阳;国外木质建材和木结构房屋发展现状[N];中国建材报;2011年
3 刘玉新;宝源建造国内最高木结构房屋[N];中国绿色时报;2011年
4 本报记者 李坤民;中国人离新木房有多远[N];中国经济导报;2008年
5 记者 顾今;木结构房屋是环境影响最小节能最好建筑[N];建筑时报;2009年
6 ;木结构房屋重新回归可否期待[N];建筑时报;2010年
7 本报记者 雷姝彦;将绿色理念注入产品[N];中国绿色时报;2008年
8 李阳;日本何以“楼坚强”[N];光明日报;2011年
9 本报记者 于艳玲;中国木结构:向左还是向右[N];中国绿色时报;2010年
10 本报记者 何达贤;木结构房屋六道工序防蚁蛀[N];广东建设报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978