Entre todos los métodos de ahorro de energía, el ahorro de energía en la construcción es de gran importancia. En la construcción de edificios, las paredes desempeñan un papel importante en el mantenimiento de las estructuras. Por lo tanto, para controlar el consumo de energía de los edificios, es necesario ahorrar energía en las paredes y hacer un buen trabajo en el aislamiento de los edificios.
En la actualidad, la contaminación ambiental de mi país es grave y los recursos están agotados. Es necesario implementar plenamente el concepto de bajo carbono y verde en los proyectos de construcción en la aplicación de materiales de construcción, la protección del medio ambiente y la ecología. Los principios y el uso de materiales de aislamiento de construcción se incrementan para lograr una combinación efectiva de beneficios económicos y beneficios ambientales. Este artículo establece un modelo de evaluación del ciclo de vida y del beneficio económico ambiental para materiales aislantes de edificios, con la esperanza de proporcionar una referencia para el desarrollo sostenible de la industria de la construcción.
Palabras clave: materiales de aislamiento de edificios; ciclo de vida; beneficios económicos; evaluación de beneficios ambientales
1. edificios individuales El análisis térmico de materiales se centra principalmente en el consumo de energía durante el funcionamiento del edificio. En la actualidad, el diseño asistido por computadora (CAD) ha logrado grandes avances y se utiliza ampliamente en la investigación del consumo de energía de los edificios. Ahora ha nacido DeST, un software de análisis del entorno térmico de edificios basado en CAD, que puede simular y calcular el consumo de energía y la temperatura ambiente del edificio durante todo el año bajo ciertos parámetros. Sin embargo, existen pocos estudios sobre él y el ACV, lo que dificulta aprovechar al máximo sus ventajas integrales tanto en la revisión como en la gestión. En la actualidad, la gente concede gran importancia al efecto de ahorro de energía, la selección y el espesor de los materiales de aislamiento térmico. Esto se debe principalmente a que la selección de materiales de aislamiento térmico está relacionada con el ahorro de energía y la contaminación ambiental causada por los residuos generados en las últimas etapas de la construcción. Por lo tanto, es necesario analizar el nivel de daño ecológico y el consumo de energía de los materiales de aislamiento térmico, es muy necesario seleccionar y analizar los materiales de aislamiento de paredes exteriores de construcción de acuerdo con los principios del ciclo de vida de aplicación específicos en diferentes regiones.
2. Cálculo de simulación del modelo de ahorro de energía DeST
DeST-h es una plataforma de software utilizada para la simulación de sistemas HVAC y entornos de edificios. Se utiliza ampliamente en el cálculo y análisis de los factores que influyen en las características térmicas del edificio, los indicadores de características térmicas, la temperatura ambiente de la casa, la carga dinámica anual del edificio y la eficiencia económica del sistema de equipos terminales. Este software no solo garantiza resultados precisos de las cargas acumuladas de refrigeración y calefacción durante todo el año, sino que también es líder mundial en simulación dinámica de temperatura ambiente por hora. El primero es el modelo arquitectónico, establecido en base a la altura, orientación, número y tamaño de las habitaciones y las dimensiones generales de las estructuras externas. El segundo es el diseño de parámetros térmicos, que determina los parámetros meteorológicos exteriores en función de la zonificación térmica del edificio y la ubicación del modelo. Estos datos se simulan y calculan mediante algoritmos aleatorios, que involucran indicadores de diseño del ambiente térmico interior (temperatura de diseño del dormitorio y número de cambios de aire en invierno y verano) e información de parámetros climáticos externos (número de días de calefacción y aire acondicionado, temperatura de bulbo seco del aire). -Habitaciones acondicionadas y climatizadas en invierno y verano).
Además, también es necesario simular el coeficiente de transferencia de calor y la relación ventana-pared de ventanas con diferentes orientaciones, calcular las fechas de las temporadas de calefacción y aire acondicionado y determinar el consumo de calor. de acuerdo con las normas pertinentes para calcular el área de aislamiento de la pared externa de acuerdo con el software DeST. Proporción del área total del edificio y coeficiente de transferencia de calor. El tercero es la simulación térmica y el cálculo de beneficios.
Realice estadísticas de carga de aire acondicionado y calefacción en el modo de ahorro de energía sin aislamiento de pared exterior y el modo de referencia, y determine el valor total de ahorro de energía para todo el año mediante comparación. Si el consumo anual de energía ahorrado se convierte en precio de electricidad y el correspondiente consumo de carbón, y se calcula la reducción de contaminantes como dióxido de carbono, dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, polvo de carbón, hollín, etc., entonces se expresan las emisiones de estos contaminantes. en valores numéricos. Obteniendo así eficiencia energética y beneficio económico. Se proporciona el ciclo de vida del costo de inversión de varios materiales aislantes de uso común, como un ciclo de recuperación de 50 días (como se muestra en la Tabla 1). Sobre la base de considerar los costos de producción, se compararon los costos de producción, el período de recuperación del capital de inversión y los beneficios ambientales esperados del poliuretano, lana de roca, XPS y EPS.
3. Modelo de ciclo de vida de los materiales aislantes de paredes exteriores
La siguiente fórmula se aplica al consumo energético total durante el ciclo de vida del edificio. Es decir, la cantidad total de E = E nacimiento + E solicitud + E residencia + E demolición + E residuos. Estos seis factores se expresan respectivamente como el consumo total de energía en el ciclo de vida del edificio, la etapa de producción de materiales de construcción, la etapa de construcción del edificio, la etapa de uso residencial, la etapa de destrucción y demolición y la etapa de eliminación de residuos de materiales de construcción. Debido a que materiales como el hormigón armado son insustituibles, solo se consideran materiales aislantes, lo que se simplifica en tres etapas: producción, transporte y operación de materiales aislantes. El costo total por unidad de área de la pared exterior solo considera estos tres aspectos, a saber, el costo de producción de los materiales aislantes, el costo de transporte de los materiales y el costo de calefacción y aire acondicionado.
En lo que respecta a la etapa de producción, su consumo energético incluye el consumo energético directo de los materiales aislantes, el consumo energético de la minería, el transporte y la producción de materiales ventajosos, y el consumo energético primario necesario para la producción. Está relacionado con la tasa de desechos, el espesor, la densidad y el consumo de energía de los materiales de construcción unitarios durante el proceso de fabricación. En cuanto a la etapa de transporte, está relacionada con el consumo permitido durante el reemplazo, la distancia desde el proveedor hasta el sitio de construcción, etc. , e involucra el consumo de energía del material aislante en la unidad de transporte, la distancia desde los residuos generados por el transporte del material aislante hasta el vertedero de residuos de la construcción, la distancia promedio del material aislante desde el proveedor hasta el sitio de construcción, la espesor del material aislante, densidad del material aislante, varios conceptos como la tasa de desperdicio de materiales aislantes en el proceso de fabricación.
En lo que respecta a la etapa de operación, el consumo de energía de calefacción y refrigeración incluye el consumo de energía de calefacción y refrigeración. El número de días de calefacción y de aire acondicionado tienen valores diferentes en diferentes regiones. El consumo de energía de calefacción y refrigeración durante la fase de operación está relacionado con la eficiencia operativa del sistema de calefacción, la resistencia térmica de la pared exterior excepto la capa aislante y la vida útil del material aislante. El cálculo tiene en cuenta la vida útil y el consumo energético de cada etapa de materiales concentrados como poliuretano, lana de roca, XPS y EPS, y calcula el consumo energético total de estos materiales. Se puede juzgar el orden del consumo total de energía en todo el ciclo de vida. El orden de mayor a menor es poliuretano, RPS, XPS y lana de roca. El orden de consumo de energía en cada etapa es operación, producción y transporte. El período de recuperación de energía de los cuatro materiales en orden descendente es poliuretano, XPS, EPS y lana de roca.
IV. Evaluación científica y dirección de desarrollo de políticas de materiales aislantes para paredes exteriores
La evaluación científica de los materiales aislantes de edificios es compleja y de importancia para la investigación. Los materiales de construcción Life se refieren a materiales de construcción reciclables que no afectan el medio ambiente ecológico y consumen muy poca energía y recursos durante todo el proceso de desarrollo, producción y uso. Con base en la investigación sobre la evaluación del ciclo de vida de los edificios, los académicos extranjeros combinaron el análisis de los beneficios económicos y el análisis de los beneficios ambientales para formar un análisis de ACV sostenible moderno que es diferente del modelo tradicional. Su contenido de evaluación incluye tres aspectos: social, económico y ambiental. El aspecto social incluye principalmente los ingresos de los trabajadores, la tasa de exámenes médicos de los trabajadores, el bienestar social de los trabajadores, la tasa de empleo femenino, la tasa de accidentes, etc. En términos de economía, existen principalmente costos de fabricación, costos de electricidad, costos de combustible, costos de materias primas, costos de eliminación de residuos, etc.
En lo que al medio ambiente se refiere, se encuentran principalmente el calentamiento global, la toxicidad humana, la eutrofización, el agotamiento de la capa de ozono, la ecotoxicidad, etc. Aunque nuestro país ha tratado de promover este método de evaluación, debido a su alto costo, largo tiempo de desarrollo y la necesidad de requisitos claros por parte de los usuarios, la mayoría de los usuarios no están seguros de sus propias necesidades y el entusiasmo general por la participación y la investigación es bajo. Ahora nuestro país tiene requisitos más altos para el rendimiento de combustión de los materiales aislantes orgánicos, y se deben incluir retardantes de llama libres de halógenos en los materiales aislantes. El sistema retardante de llama de este nuevo tipo de material aislante incluye, por ejemplo, un retardante de llama no tóxico y no contaminante que combina hidróxido metálico y fósforo. Al quemarse, no sólo produce una pequeña cantidad de humo, sino que tampoco lo hace. producen gases tóxicos y nocivos. Los indicadores técnicos como la evaluación integral de los materiales de aislamiento térmico después de la combustión han cambiado, lo que también ha afectado en cierta medida la evaluación y selección de los materiales de aislamiento térmico.
Conclusión del verbo (abreviatura del verbo)
Al establecer un modelo de simulación de ahorro de energía y un modelo de ciclo de vida para materiales aislantes de edificios, se pueden evaluar de manera efectiva los beneficios ambientales y económicos de cada material. comprendido. A través de una comparación exhaustiva, se selecciona el material con los beneficios integrales más fuertes. En el ciclo de vida de los materiales aislantes, involucra la producción, el transporte, la operación y otros procesos, así como la producción, la construcción, los propietarios y otras entidades. Una consideración exhaustiva de estos procesos y temas garantiza la optimización de todo el ciclo de vida de los materiales aislantes de la construcción.
Referencia
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Lectura ampliada: ¿Qué es una tesis de graduación?
La tesis de graduación es un artículo con cierto valor académico presentado por graduados universitarios.
Es una tarea histórica para que los estudiantes universitarios completen sus estudios. Es un resumen y una revisión completos de los resultados del aprendizaje. Es un intento preliminar para que los estudiantes universitarios participen en la investigación científica. Es un registro escrito de los resultados de su propia investigación científica. la orientación de los profesores. Es una prueba para que los estudiantes dominen el conocimiento y analicen problemas y una hoja de respuestas completa sobre las habilidades básicas para la resolución de problemas.
En cuanto al estilo, la tesis de graduación pertenece a la categoría de artículos académicos entre los ensayos argumentativos. El llamado ensayo argumentativo es un artículo que demuestra la exactitud de un punto de vista. Incluye todos los artículos que prueban cosas, incluida la teoría política, la teoría literaria, ensayos diversos o argumentos, comentarios, refutaciones o pruebas para distinguir el bien del mal, resolver dudas, sintetizar la rectitud, refutar falacias, etc. En cuanto al contenido de la tesis de graduación, uno es resolver un problema en el tema y utilizar los resultados de su propia investigación para responderlo, el otro es solo plantear una determinada pregunta en el tema y sintetizar las conclusiones existentes de otros; y señale la dirección para una discusión adicional. Otra opción es utilizar los resultados de su propia investigación para responder parcialmente una pregunta sobre el tema elegido. La tesis de graduación se centra en la división razonable de las cosas objetivas, señala su esencia y propone conocimientos, métodos y opiniones académicos personales para resolver un determinado problema. En cuanto a su forma, la tesis de graduación tiene los atributos generales de un ensayo argumentativo, es decir, argumentos, argumentos y demostraciones son los tres elementos principales del artículo. Este artículo se centra en el pensamiento lógico, hace hincapié en basarse en hechos, mostrar procesos de razonamiento rigurosos y sacar conclusiones científicas convincentes.
Aunque la tesis de graduación es uno de los trabajos académicos, tiene características propias respecto al trabajo académico:
La primera es la orientación. La tesis de graduación es el resultado de una investigación científica realizada de forma independiente bajo la dirección de un tutor. Como última tarea antes de la graduación, la tesis de graduación es inseparable de la ayuda y orientación del profesor. Los profesores deben proporcionar orientación metodológica específica sobre cómo realizar investigaciones científicas y cómo escribir artículos. En el proceso de redacción de la tesis de graduación, los profesores deben inspirar y guiar a los estudiantes para que trabajen de forma independiente, prestar atención a la iniciativa y la creatividad de los estudiantes, ayudarlos a seleccionar temas, designar referencias y pistas de investigación, revisar el esquema de la tesis, responder preguntas difíciles y guiar a los estudiantes. para revisar la tesis. Para escribir una buena tesis de graduación, los estudiantes deben usar activamente su inteligencia, estudiar mucho y completar la tarea de redacción de la tesis de graduación de forma independiente.
La segunda es la práctica. Según el plan de enseñanza, en las primeras etapas de la universidad, los estudiantes deben concentrarse en aprender las teorías básicas, los conocimientos profesionales y las habilidades básicas de la materia; en el último semestre de la universidad, los estudiantes deben concentrarse en escribir su tesis de graduación; El aprendizaje de conocimientos profesionales y la redacción de una tesis de graduación están unificados. El aprendizaje de conocimientos profesionales básicos sienta una base sólida para escribir una tesis de graduación. La redacción de una tesis de graduación es la aplicación y profundización de los conocimientos profesionales básicos. Redactar una tesis de graduación es una formación práctica que utiliza los conocimientos básicos profesionales existentes para realizar de forma independiente actividades de investigación científica, analizar y resolver un problema teórico o práctico y transformar conocimientos en habilidades. El objetivo principal de la escritura es cultivar la capacidad de los estudiantes para aplicar de manera integral el conocimiento que han aprendido para resolver problemas prácticos y prepararse para escribir artículos académicos como profesionales en el futuro. De hecho, es un trabajo académico práctico.
La tercera es la jerarquía. Las disertaciones son menos exigentes que los trabajos académicos. Los artículos académicos profesionales se refieren a artículos escritos por profesionales para realizar investigaciones científicas y expresar resultados de investigaciones científicas. Generalmente reflejan los últimos resultados académicos en un determinado campo profesional, tienen un alto valor académico y tienen un cierto papel en la promoción del desarrollo de iniciativas científicas. Debido a diversas limitaciones, la calidad de las tesis de graduación de los estudiantes universitarios es relativamente baja. Esto se debe a: En primer lugar, los estudiantes universitarios carecen de experiencia en escritura. La mayoría de ellos escriben artículos por primera vez y tienen poco conocimiento de los conocimientos y habilidades para escribir artículos. En segundo lugar, las capacidades de investigación científica de la mayoría de los estudiantes universitarios aún están en proceso de desarrollo. Durante sus años universitarios, aprendieron principalmente conocimientos teóricos profesionales básicos y carecían de la formación para aplicar conocimientos de forma independiente para la investigación científica. En tercer lugar, escribir una tesis de graduación está limitado por el tiempo. La mayoría de las escuelas organizan la tesis de graduación en el último semestre, pero en realidad el tiempo para escribir la tesis de graduación es solo de unas diez semanas. Es difícil escribir un artículo académico de alta calidad en tan poco tiempo. Por supuesto, esto no excluye que un pequeño número de estudiantes universitarios escriban artículos académicos de alta calidad mediante la acumulación diaria y una preparación suficiente.
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