基于LCCE 模型的城市建筑代谢碳排放研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 游芳 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 胡聃 |
| 关键词 | 城市 建筑代谢 LCCE 模型 碳排放 时间动态特征 urban building metabolism LCCE model carbon emissions temporal dynamic characteristics |
| 其他题名 | Study on Carbon Emissions of Urban Building Metabolism Based on LCCE Model |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 城市是一个社会——经济——自然复合生态系统，代谢是城市生态系统的基本功能之 一。我国正处于快速城市化进程之中，物质和能量的生产和消费支持着城市的发展，人类 活动对自然生态系统的巨大扰动导致了其对人类提供生态服务功能的下降，逐渐出现了一 系列诸如能源危机、资源短缺、环境污染以及生态系统功能退化等关乎人类生存的问题。 从某种程度来讲，城市中的生态、环境问题很大程度上是因为城市物质、能量代谢在空间 或时间上的错位或失调造成。通过辨识城市物质、能量代谢过程与城市生态系统之间的关 系以及代谢过程所带来的生态、环境影响，可为我们国家的城市规划、建设与管理提供参 考依据。 本研究以城市主体之一的建筑系统为研究对象,对建筑生命周期代谢及代谢过程中产 生的生态环境影响、分析方法、国内外研究进展和今后的发展方向进行了系统的概括与总 结。在此基础上，进一步建立建筑代谢模型，结合生命周期评价等方法来研究建筑代谢过 程及其生态、环境影响，从代谢水平上建立服务于“生态建筑”或“绿色建筑”规划、设 计与管理的标准和评价体系。 针对城市建筑系统代谢所带来的以CO2 排放为主要特征的全球变化影响，本文建立了 城市建筑代谢生命周期碳排放集成模型（LCCE 模型）去定量化表征建筑生命周期的CO2排 放情况。研究进一步分析和比较了典型建筑结构包括砖混结构和钢混结构住宅的CO2 排放 源以及生命周期排放特征。研究表明100m2 建筑面积，砖混结构住宅全生命周期的CO2 排放 为342.84t，略高于钢混结构住宅的333.11t。绝大部分排放均来源于能源消耗和土地生 态占用，分别占到总排放的75%-79%和17%-23%。基于LCCE 模型分析，研究表明通过建筑 废弃物回收、消费方式转变以及适度提高建筑容积率等方式去减少建筑生命周期的CO2 排 放具有很大的潜力。 本文以北京这个快速发展的城市作为研究案例，以北京城区住宅建筑为研究对象，研 究了该地区1949 年至2008 年60 年间的住宅建筑系统物质和能量输入、累积与输出情况。 在LCCE 模型的基础上，以5 年为一个阶段，研究了建国以来的北京市住宅建筑系统CO2 排 放时间动态特征。研究表明，60 年来，北京城市住宅系统的快速发展给城市生态、环境带 来了很大压力。从时间动态来看，1978 年以前，北京住宅发展维持在一个较低的发展水平， 1979 年以后进入高速发展阶段。从物质代谢角度看，1949-2008 年间，物质输入总计达到 5.1×108t，1979 年以前，北京市住宅建筑系统累积效率波动较大，平均水平为95%，此后， 该系统物质累积效率缓慢降低至90%，从侧面反映了北京城市建筑拆迁改造加速，建筑垃 圾的不断增长；从能量代谢角度来看，各种能量消耗强度加大，与城市建筑发展趋势基本 一致。同时城市建筑发展与建筑代谢状况以及CO2 排放趋势基本一致。从单位住宅建筑面 积来看，由于城市住宅容积率的普遍提高，1979 年以前，住宅年均CO2 排放约为0.28t/m2，1979 年以后开始下降至0.2t/m2 左右。除去土地生态占用部分，城市住宅用地所造成的CO2 排放至少需要等面积的绿地系统来吸收才能达到平衡。研究给出了基于过程分析的城市住 宅用地、住宅发展与城市CO2 排放之间的耦合关系以及定量核算方法，为我们建设低碳城 市以及城市生态规划提供了基础参数支持，具有一定的学术价值和现实意义。 |
| 学科主题 | 城市生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-04-07 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/553]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 游芳. 基于LCCE 模型的城市建筑代谢碳排放研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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