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在日趋严峻的全球气候环境下,中国提出力争在2030年前实现碳排放达峰、努力争取在2060年前实现碳中和的目标。建筑业作为高耗能、高排放产业之一,存量巨大的既有建筑的节能减排已然成为实现“双碳”目标和可持续发展目标的重要途径和必要路径。然而,我国现阶段实施既有建筑节能改造策略的决策主要以“经验式”决策为主、“情景分析式”决策为辅,借助先进技术和方法进行决策的方式较少,致使我国既有建筑节能减排事业的推进难以精准把控,形成了既有建筑节能减排工作的局限性。论文在梳理、借鉴现有研究的基础上,以夏热冬冷地区为例,选取典型城市中典型的建筑类型进行分析和研究,构建了能够代表夏热冬冷地区气候特征的标准建筑模型。其次,深入分析既有建筑的节能改造策略,并通过专家访谈和问卷调查的方式确定了全景式的既有建筑节能改造的策略清单。基于此,确定了以建筑能耗、改造成本以及建筑室内不舒适时间百分比为决策目标;以建筑围护结构为主要决策变量、以暖通空调系统为辅助决策变量;构建了既有建筑综合改造策略的决策模型,从而对既有建筑的综合改造策略进行决策。最后,对标产生的最优综合改造策略,映射生成相应的拆除重建策略,并通过整合生命周期能值分析方法和协同效益分析法,构建了既有建筑综合改造和拆除重建策略的决策模型,从而对综合改造策略和拆除重建策略进行决策。具体如下:(1)论文构建了既有建筑节能改造的标准建筑模型并制定了节能改造策略清单。首先,对民用建筑的建筑面积、建筑能耗以及夏热冬冷地区八个代表城市的气温、降水量、相对湿度等气象参数进行了系统分析和总结,确定了典型城市和典型建筑类型;对相应类型的建筑进行了信息的调研和统计,构建了既有建筑的标准建筑模型。其次,通过文献研究对既有建筑的节能改造策略进行了识别和统计,发现改造策略涉及围护结构、暖通空调系统、照明及供配电系统、给排水系统等方面。最后,通过对建筑节能改造领域、建筑节能减排领域的专家、从业者以及建筑使用者等进行访谈和问卷调查,最终确定了全景式的既有建筑节能改造策略清单。(2)论文对既有建筑综合改造策略的决策进行了研究。论文以可持续发展理论为基础,确定了以建筑能耗、改造成本、建筑室内不舒适时间百分比为决策目标;以围护结构中的外墙保温材料及保温层厚度、屋面保温材料及保温层厚度、外窗类型以及窗墙比为主要决策变量;以Energy Plus软件中的理想空调系统、分体式空调系统、变制冷剂流量多联机空调系统和“风机盘管+新风系统”四种空调系统为辅助决策变量;构建了以NSGA-III为多目标优化算法的既有建筑综合改造的策略决策模型。最后以构建的标准建筑模型为基础进行了多目标优化分析。结果表明:1)随着迭代次数的增加,三个目标逐步得到优化且建筑能耗和改造成本、建筑室内不舒适时间百分比和改造成本之间存在着负相关关系,而建筑室内不舒适时间百分比和建筑能耗之间存在着正相关关系,与现实情况相吻合,印证了算法的合理性和适用性;2)优化前,标准建筑的能耗为150.396)(2?/8)~2,通过优化,Pareto前沿解中能耗最高的143.436)(2?/8)~2较优化前降低了6.966)(2?/8)~2,进一步可使运维阶段每年的建筑能耗降低22536.486)(2?,节能效果非常显著。3)通过优化,建筑能耗从143.436)(2?/8)~2降低至77.826)(2?/8)~2,建筑室内不舒适时间百分比从38%降低至27%,反映了既有建筑节能减排的显著效果和实施既有建筑节能改造多目标优化的必要性。上述结论表明通过实施既有建筑综合改造策略的多目标优化,可快速、精准定位最优的综合改造策略。(3)论文对既有建筑综合改造和拆除重建策略的决策进行了研究。首先,探讨了生命周期能值分析方法和协同效益分析方法相整合的可能性、合理性和科学性,从而构建了既有建筑综合改造和拆除重建策略的决策模型。其次,在满足一定强制性标准和规范的前提条件下,对最优的综合改造策略进行对标,映射生成拆除重建策略。最后,采用构建的决策模型对既有建筑的综合改造策略和拆除重建策略进行协同效益分析,优选更加可持续的策略。通过对标准建筑模型进行协同效益分析发现:1)综合改造策略和拆除重建策略整个生命周期中投入的能值总和分别为:1.27E+21 sej,1.32E+21 sej,表明综合改造策略在整个生命期中投入的能源、资源等较拆除重建策略小,与实际情况相符;2)在整个研究期(60年)内,建筑垃圾、CO2以及建筑废水的排放量均为综合改造策略大于拆除重建策略,体现出拆除重建策略减排的长期优势性;3)研究期内综合改造策略和拆除重建策略的能值可持续性指标(ESI)值分别为0.00037,0.00028,表明基于可持续发展的视角,综合改造策略更具可持续性。以上研究工作为既有建筑的节能减排提供了科学、高效、精准的决策支持工具,为加快推进我国建筑业实现“双碳”目标和可持续发展目标提供了必要的参考路径和借鉴意义。