樁基礎生命周期能源消耗及其環(huán)境影響研究

土木工程論文編號:TM150   論文字數(shù):33982,頁數(shù):79

目  錄
中文摘要 I
英文摘要 III
目錄 V
1 前言 1
       1.1 我國面對的能源和環(huán)境的挑戰(zhàn) 1
       1.2  我國建筑業(yè)及其能耗現(xiàn)狀分析 3
         1.2.1 我國建筑業(yè)現(xiàn)狀 3
         1.2.2 我國建筑業(yè)能耗現(xiàn)狀分析 3
         1.2.3 建筑能耗引起的環(huán)境問題 6
       1.3 建筑能耗與環(huán)境影響的國內(nèi)外研究 6
         1.3.1 國外研究現(xiàn)狀 6
         1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 7
         1.3.3 國內(nèi)研究存在的問題 9
       1.4 建筑能耗未來研究方向 10
       1.5 基礎的分類及其發(fā)展趨勢 10
         1.5.1 基礎部分的分類 11
         1.5.2 未來基礎發(fā)展方向 14
       1.6 論文研究的目的、內(nèi)容及意義 14
         1.6.1 論文研究的目的 14
         1.6.2 論文研究的內(nèi)容 14
         1.6.3 論文研究的意義 16
2 生命周期思想及其評價系統(tǒng) 17
       2.1 生命周期思想概述 17
         2.1.1 生命周期的概念 17
         2.1.2 生命周期方法的理論基礎 18
       2.2 生命周期評價 19
         2.2.1 生命周期評價方法的發(fā)展過程 19
         2.2.2 生命周期評價定義 20
         2.2.3 生命周期評價的理論框架 20
       2.3 生命周期清單分析 22
         2.3.1 生命周期清單分析的含義 22
         2.3.2 我國建筑業(yè)能耗現(xiàn)狀分析 23
         2.3.3 數(shù)據(jù)的收集 24
3 基礎生命周期能耗階段分析 26
       3.1 建筑生命周期的劃分 26
       3.2 基礎部分生命周期的劃分 28
       3.3 基礎部分生命周期能耗分析 29
         3.3.1 基礎部分生命周期各階段能源實用情況分析 29
         3.3.2 本研究對各階段產(chǎn)生的能耗取舍 30
4 樁基礎生命周期單位能耗計算模型 32
       4.1 樁基礎生命周期總能耗計算模型 32
         4.1.1 E1的計算模型 32
         4.1.2 E2的計算模型 33
       4.2 樁基礎全生命周期單位能耗計算模型 33
5 樁基礎生命周期環(huán)境影響計算模型 34
       5.1 樁基礎生命周期CO2總能耗計算模型 34
         5.1.1 L1的計算模型 34
         5.1.2 L2的計算模型 35
       5.2 樁基礎全生命周期單位二氧化碳排放量計算模型 35
 6 生命周期清單分析的應用 36
       6.1 各階段的清單分析 36
         6.1.1 材料生產(chǎn)階段 36
         6.1.2 基礎部分施工階段 39
7 樁基礎能耗與二氧化碳排放評價 40
       7.1 幾個基本假定 40
       7.2 工程實例分析 41
         7.2.1 案例1——中國濕地博物館（鉆孔灌注樁） 41
       
         7.2.2 案例2——欣盛東方郡西區(qū)樁基礎（鉆孔灌注樁） 45
       
         7.2.3 案例3——下沙高科技孵化器有限公司二期樁基（管樁、灌注樁） 48
   
         7.2.4 案例4——鄞州區(qū)邱隘鎮(zhèn)東雅村（預制管樁） 53
   
       7.3 計算結(jié)果對比分析 57
         7.3.1 工程項目各階段能耗比例對比 57
         7.3.2 單位能耗及二氧化碳排放量比較 58
8 結(jié)論與建議 61
       8.1 結(jié)論 61
       8.2 建議 62
致謝 63
參考文獻 64

摘 要
 建筑的能源使用在我國能源消耗中所占比重很大，與此帶來的環(huán)境問題也非常嚴重。但隨著近幾年人們環(huán)保意識的增強和相關政策的不斷出臺，越來越多研究者開始著手研究建筑相關的節(jié)能減排措施，國內(nèi)節(jié)能減排工作也確實取得了一定的成效。然而，國內(nèi)大多研究者對建筑節(jié)能的研究僅僅停留在建筑使用時間段內(nèi)，而往往忽略了廣義上的建筑節(jié)能。盡管用階段的節(jié)能仍然是建筑全生命周期節(jié)能的主要環(huán)節(jié)，不容置疑，但其他階段的節(jié)能減排措施也不容忽視。因此，從其他階段研究建筑節(jié)能措施將會成為今后的一大發(fā)展趨勢。而樁基礎作為現(xiàn)代建筑中最為重要的基礎形式之一，必將會受到廣泛的研究。
 本研究在剖析我國面臨的能源和環(huán)境挑戰(zhàn)的基礎上，將生命周期理論應用于樁基礎能耗和環(huán)境影響評價中，建立了能耗和二氧化碳排放量計算模型，并運用所建立模型對混凝土灌注樁和預應力管樁進行實例分析，得出：單位能耗和二氧化碳排放量的數(shù)量級在和，預制管樁和混凝土鉆孔灌注樁的能耗和二氧化碳排放量相差不多。樁基礎的材料生產(chǎn)階段能耗所占比例最大，鉆孔灌注樁約為總能耗的75%左右，預應力管則達到了85%以上。建立PC,PHC等多個標準型號的管樁能耗和二氧化碳排放量表，并在其基礎上得出相應的估算公式。
 通過實例所反映出來的不同樁型能耗和二氧化碳排放量之間的差異，可以為設計人員在樁型選擇上提供一個參考，并對淘汰一些能耗過大的落后樁型起到一定的推動作用。研究中所提到的基本材料能耗和二氧化碳排放量計算方法，也可為各類基礎材料或基本構件的能耗計算提供一個借鑒，從而更加科學合理地對目標進行評價。
關鍵詞：LCA；樁基礎；能耗；環(huán)境影響

Abstract
 
 In China, the energy consumption of buildings occupies a greet proportion of the total consumption, causing more and more problems to our environment. Nowadays, with people´s increasing environmental awareness as well as a great pile of new policies, more and more researchers have been researching into the way of energy-saving and ejection-decreasing on buildings, and they did achieve something. However, many researchers pay close attention to this issue only when the bilding is being used, while neglecting other important phases which they should not neglect. For this reason, the research on energy-saving and ejection-decreasing during other phases has a brilliant future, and as one of the most important foundation styles, piled foundation is sure to be researched more extensively.
 Based on the analysis of current energy and environmental challenges that China is confronting, the study applied Life-cycle theory into the research of piled foundation energy use and carbon emission. This research established numerical models to estimate energy use from both concrete bored pile and precast pile. This research revealed that: 1 The magnitude of energy use is  and The magnitude of carbon emission is ；2 even the building style is the same, the number of concrete bored pile is not more than precast pile both in energy use and in carbon emission; 3 the stage of material making cost the most energy in piled foundation: concrete bored pile about 75%, precast pile more than 85%; put all the energy use and carbon emission of concrete bored pile and precast pile into form; get a formula.
 The differences of energy consumption and carbon emission among different kinds of piled foundation from the model results set an example to designers who care about how to choose pile styles. It also can help the government to eliminate under-developed one. The way of calculating the costs of energy use and carbon emission in the study can also set an example to others, so that we can eva luate the objective much more scientifically.
Keywords：LCA; piled foundation; energy use; environmental impacts