基于数据质量分析的建筑生命周期能源消耗评价方法与评价模型研究

随着建筑节能和绿色建筑的发展，建筑生命周期各阶段能源消耗的相对地位发生了变化，利用全生命周期的视角来研究建筑的能耗问题日趋重要。由于生命周期分析对于数据的需求量巨大，同时我国目前相关的基础数据相当缺乏，现有的建筑生命周期能耗分析在实际应用中会遇到巨大阻碍。本研究基于我国实际情况，调研我国建筑生命周期能耗分析的数据来源，识别数据质量，进行数据不确定性分析和数据贡献率分析；在数据质量分析的基础上，对建筑生命周期能耗分析模型进行优化，形成实用性强的建筑生命周期能耗分析模型与方法；结合我国建筑节能和绿色建筑的发展方向，分析模型优化的演变规律。

建筑生命周期阶段划分为建材物化生产，建造阶段，使用阶段，维护阶段，以及最终的废弃物处理和材料的循环使用阶段，其中涉及多种建筑材料和过程，各种材料和过程都伴随资源、能源消耗和污染物排放。建筑全生命周期能耗主要包括固化能耗以及运行能耗，其中建筑固化能耗生命周期清单数据涉及的多种材料以多个过程，基于目前研究，给出建筑全生命周期“从摇篮到坟墓”系统边界，并给出重要建筑部品和建筑材料的系统边界。建筑生命周期固化能耗清单数据由于多个因素的影响存在不一致性和不可比性，给生命周期评价带来困难，而现有的清单数据质量研究采用量化不确定性的方法以及半量化的谱系矩阵法，造成清单原始数据不确定性信息缺失，目前广泛采用随机模型等的量化方法，存在部分定性指标不能量化以及引入了新的不确定性等问题。针对目前清单数据质量分析问题提出基于专家咨询的层次分析法，确定影响数据质量的定量以及定性指标，从一手原始数据分析，根据给出的指标将原始数据不确定性特征化，保持数据获取信息的完整性，一手性。通过专家层次分析法，确定建筑全生命周期中涉及各类材料和过程数据质量指标的影响权重，通过多个专家评分，帮助决策者选择数据，识别对数据质量影响权重较大的指标，有针对性提高对数据收集过程，提高数据质量。课题组对重要建筑部品窗和遮阳全生命周期进行了详细研究，并以窗为例给出数据清单的不确定性信息收集过程，并给出基于专家咨询的层次分析法在建筑低碳化指标体系的应用；收集了重要建筑材料和部品的全生命周期清单数据来源。建筑固化能耗清单数据的收集对建筑全生命周期评价发展有着至关重要的重要，同时对运行能耗也有着重要影响，建筑固化能在建筑生命周期总能耗的比重受到多个因素影响，我国存在建筑寿命短命现象，同时由于绿色低碳建筑的发展，建筑固化能耗清单数据的比重有增加趋势，提高全生命周期清单数据质量需要统一规范的数据收集以及获取的方法，这需要国家政策的引导，和社会机构的共同努力建立一致，可靠的建筑全生命周期评价数据库。