基于系统动力学的绿色建筑节水增量成本效益研究

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我国是世界上13个人均水资源最匮乏的国家之一,随着社会、经济的不断发展和人口规模的持续增长,人们对水资源的消耗越来越大。随之产生的水资源匮乏、水污染严重问题成为制约人类社会发展的主要因素之一。甘肃省自产水资源不足,地域分布不均,水资源利用方式粗放,用水效率不高,用水浪费严重,且气候变化导致降水量减少,污水排放随着经济发展大量增加,地下水超采严重。甘肃省用水现状存在较大的节水潜力,为了实现建筑行业的绿色发展及水资源的可持续利用,加强绿色建筑节水技术经济性研究显得尤为重要。本文基于《绿色建筑评价标准》中节水指标的要求,以绿色建筑节水技术体系为研究对象,从全寿命周期的角度出发,结合甘肃省水资源现状,分析适宜甘肃省绿色建筑节水技术,研究绿色建筑节水技术的增量成本与效益,分析具体节水技术的经济性,针对节水项目寿命周期长、可参考历史数据不足、各影响因素难以量化等特点,运用系统动力学方法,通过分析绿色建筑节水技术增量成本效益结构及影响因素,建立绿色建筑节水增量成本效益SD模型,以甘肃省绿色建筑认证项目为实例进行仿真模拟。根据模拟运行仿真结果,分析得出相应的研究结果。论文主要研究结论如下:(1)根据绿色建筑评价标准中对节水指标的具体规定,结合甘肃省水资源现状,建立适宜甘肃省的绿色建筑节水技术发展的技术体系。对供水管网、室内外节水器具、非传统水源利用技术进行经济性分析,即与普通建筑对比,得出相应的增量成本与效益量化值。(2)针对绿色建筑节水增量成本效益的特点,运用系统动力学方法建立增量成本效益SD模型,分析出了绿色建筑节水增量成本效益在建筑全寿命周期内的增减变化规律。通过模拟曲线可以直观地看到绿色建筑节水技术增量成本的发生主要集中在建设期,即技术增量成本占总增量成本的较高比例,节水项目投入使用后,运营期的增量成本基本维持稳定,且占总增量成本的比例较小;节水技术的经济效益在进入运营期以后逐渐增加,即在产生节水量及提高水资源的利用效率以后开始产生经济效益;随着运营期的推移,节水增量效益累计值逐渐抵平节水增量成本累计值,实现节水增量成本效益的盈亏平衡;(3)对比分析了不同节水技术对于绿色建筑节水增量成本效益的影响程度,以投入产出比来表示,其中非传统水源利用技术增量成本所占比例较高,政府应在非传统水源技术利用中起到监督作用,并实行补贴或优惠政策。通过对各技术增量成本效益的分析,可以使开发商能够更加准确筛选出对节水增量成本效益影响较大的节水技术,并进行相应成本控制,实现节水效益的最大化。
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