基于人工海洋湿地生态小区的设计模板

基于人工海洋湿地生态小区的设计及其适应性分析汇报人：xxx指导导师：xxx校外导师：xxx研究背景与课题的提出低碳建筑、小区限制因素研究背景海水源热泵系统关注的重点研究内容•（1）基于海洋湿地生态小区的设计•（2）基于海洋湿地生态小区的适应性分析沉淀池海水源热泵海洋湿地换热池生态小区eQUEST模拟LCCLCA初投资经济分析技术性分析环境友好性热污染生态小区设计适应性分析研究方法——技术路线基于人工海洋湿地生态小区的设计•生态小区–组成•海水源热泵系统•人工海洋湿地•生态小区建筑主体–功能•海水源热泵提供冷热源•保护沿海地区生态环境•人工海洋湿地–组成•综合沉淀池•换热池•人工湿地主体部分•水景喷泉–功能•减少管道腐蚀•消除热污染•缓解淡水紧缺基于人工海洋湿地生态小区的设计生态小区海水源热泵换热池喷泉/水池综合沉淀池人工湿地海洋海水海洋湿地主体人工海洋湿地的设计综合沉淀池换热池•创新点–1、首次提出使用人工海洋湿地为海水源热泵系统处理海水；使用人工海洋湿地净化了海水水质。–2、减少海水中重金属、泥沙、浮游生物对管道腐蚀。–3、消除了热泵回水热污染对海洋生态的破坏。–4、减缓沿海地区淡水资源紧缺现状。人工海洋湿地的设计生态小区适应性分析技术性分析•相对节能率•供冷能耗系数•供热能耗系数•综合能耗系数经济性分析•初投资计算•全年运行投资•LCC全寿命周期环境友好性分析•回水热污染•LCA碳排放周期生态小区适应性分析生态小区建筑建模研究工具与对象•eQUEST能耗模拟软件•使用海水源热泵——“基于人工海洋湿地生态小区”；•使用冷却塔系统——“普通生态小区”。–完全相同的气候条件、地理条件、建模模型的生态小区。eQUEST建筑模型生态小区机组选型-2000-1500-1000-5000500100015002000250030003500一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月每月最大热负荷（KW）能耗模拟结果在厦门市，该生态小区所需的空调冷负荷为3170kw普通生态小区海洋湿地生态小区生态小区技术性分析能耗系数•定义–单位建筑物冷热需求量的空调系统耗能量•分类–制冷能耗系数–供热能耗系数–综合能耗系数相对节能率•定义–即海水源热泵系统耗能相对于常规冷却塔空调系统耗电量的节电比率。•意义–定义节能率为指标，体现海水热泵系统的节能效果。生态小区技术性分析-相对节能率节能率表现0%5%10%15%20%25%一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年相对节能率（%）相对节能率（%）设备能耗表现全年空调节约1502.6MWh。最高22.43%。全年15.8%。0200400600800100012001400160018002000冷水机组冷冻水泵冷却水泵采暖水泵空调系统832.0674190.7446167.1623168.01151357.98581857.535163.1831644.318627.73241857.535单位：（MWh）海水源热泵系统普通冷水机组节约477.2MWh。相对节能率74.06%。生态小区经济性分析-能耗系数51%52%53%54%55%56%57%58%59%60%一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年制冷能耗系数相对节能率0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年制热能耗系数相对节能率制冷能耗系数：最高为59.18%，全年56.99%制热能耗系数：最高为77.51%，全年75.57%生态小区经济性分析-综合能耗系数0%10%20%30%40%50%60%70%80%一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年综合能耗系数相对节能率制冷能耗系数：最高为70.79%，全年58.15%。分析的结论•使用海水源热泵系统，可以减小制冷能耗系数、供热能耗系数、以及综合能耗系数。•因此使用“基于海洋湿地生态小区”的设计比常规空调模式在系统运行过程中更加节能。工程技术方案的经济评价分类静态分析法投资收益率法投资回收期限法动态分析法净现值法全寿期周期成本法（LCC）全寿命周期分析法•全寿期成本核算法与净现值法的主要区别在于它采用变动的折现率，也包括变动着的通货膨胀率。•LCC：空调系统每年发生的运行和维护管理费用结合折现率进行累计并与一次性初投资相加而得到空调系统寿命周期内的寿命周期成本。生态小区经济性分析基于海洋湿地生态小区•初投资计算￥1231W–国内项目取均值：349.2元/㎡。（￥1011W）–换热池，人工湿地，沉淀池等部分取6%，维修费2.5%等。–海水管道：￥134W（具体算法，见P68）普通生态小区•初投资计算￥883.2W–锅炉房-￥145元/㎡（￥420W）–冷水机房-￥160元/㎡（￥463.2w）生态小区初投资初投资差额：C=1231-883.2=347.8w生态小区全寿命周期运行投资分析税后的累计节约费用，只要不到6年的时间就可以将这种基于人工海洋湿地生态小区的初投资增量回收。初投资差额：347.8w生态小区环境友好性评价-热污染•定义–热泵回水，直接排放到海洋•危害–刺激蓝藻，间接产生赤潮–鱼类、微生物，周边生态系统破坏•解决办法–景观喷泉–沿来流风方向，喷泉下风向空气的干球温降很明显，温降程度大约为2.0℃～4.0℃。–喷泉四周近距离范围内降温效果均比较明显。一般在1.5℃左右。生态小区环境友好性评价设计垃圾针对改造和拆迁加工建设使用改造废弃再利用循环垃圾加工建设使用废弃建筑的生命周期传统建设方法：消耗型建筑可持续、可循环的建设方法生态小区环境友好性评价碳排放，碳减排•LCA发展历史与意义–LCA形成体系是在1993年，作为一种管理工具已经被列入ISO14000的第4系列标准中。–积极结合我国绿色建筑事业的迅猛发展，完善绿色建筑LCA碳排放计算方法研究，是我国绿色建筑事业中十分重要的环节之一。目的与范围确定清单分析影响评价解释生命周期评价框架直接应用产品开发与改进战略规划公共政策指定营销其他ISO生命周期评价理论框架生态小区环境友好性评价•全生命周期碳排放原则–建筑的碳排放量表现在建筑全生命周期中一次性能源的消耗，即所排放出CO2气体。–分别折算、计算建筑在建造、运营以及拆除三个阶段的CO2碳排放量，最后累加。•碳排放当量•定义–汇总和评估一个产品（或服务）体系在其整个生命周期的所有投入，以及产品对环境造成的和潜在的影响的方法。•计算边界条件•时间边界–时间范围•时间范围是指建筑碳排放计算的开始时间到结束时间–边界划分•建设阶段•运营阶段•拆除阶段生态小区环境友好性评价•建造阶段–建材生产阶段；–运输阶段；–施工阶段。•运营阶段–日常使用阶段；–更新修缮阶段；–运行过程。•拆除阶段–拆除阶段；–废弃物处理阶段；–回收利用阶段。•建筑LCA碳排放范围生态小区环境友好性评价•建筑材料–沉淀池–换热池•建筑能源系统碳排放–过程能源消耗；–控制能源能耗；•建设阶段•水资源–冷却塔系统耗用水资源–水的水质处理，运输，分配、废水处理、与水相关的设备都会产生碳排放；–一般1吨水产生1.5千克的碳排放量•交通–针对基于人工海洋湿地生态小区的基础建设，需要交通运输工具进行。•物质消耗、绿化–考虑碳减排时，假设两种生态小区相同。即无减碳量。生态小区环境友好性评价生态小区适应性分析汇总•技术性分析中，分别对比两组生态小区的建筑全年能耗、相对节能性、能耗系数；•经济性分析使用全寿命周期（LCC）对两组生态小区进行计算；•环境友好性：热污染的影响评估和LCA碳排放计算。研究意义与结论研究意义•提出了“基于人工海洋湿地生态小区”设计–缓解沿海地区淡水紧缺–缓解海水对管道腐蚀–消除热泵回水对生态的破坏–使用海洋湿地处理和净化海水。•提出了合理的评价体系–技术性分析•相对节能率•能耗系数–经济性分析•初投资•LCC生命周期经济分析–环境友好性分析•回水热污染•LCA碳排放研究展望•换热池中温度控制。•地域性适应性研究。•基于海洋湿地生态小区系统的优化设计。•初投资的精确预算。•循环水温度的最佳范围及其对海水源热泵系统运行的影响。请老师指正批评！