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《沈阳建筑大学》 2018年
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基于时空因素耦合的混凝土建筑碳汇计量方法研究

王梓通  
【摘要】:随着碳源碳汇的深入研究,在全球碳循环中还有一大部分的碳汇尚未被人们所发现。已有研究指出“碳失汇”的一部分可以指向混凝土碳化的过程。混凝土在碳化的过程中会吸收空气中的CO2,混凝土碳汇可以作为碳失汇的一部分。然而在我国建筑建设量日益增大的前提下,混凝土建筑的量也在逐步增加。混凝土建筑具有碳汇的能力也应得到重视和认可。因此本文通过混凝土碳化的基本理论,以混凝土建筑为主要研究对象对建筑碳汇的量以及能力和规律进行了深入的探讨分析。本文首先以混凝土碳化的基本理论知识,对混凝土建筑进行了调研取样。从微观角度对混凝土进行实验。通过酚酞试验确定各结构样本混凝土的碳化深度。用热重分析以及扫描电镜能谱分析的实验方法对试样中碳化和未碳化部分进行了碳汇量的测量和计算。最后得到各建筑混凝土构件的碳汇能力并计算建筑结构部分的碳汇量。其次,从中观角度通过混凝土碳化理论的文献数据分析确定了建筑碳汇的影响因素。分别从混凝土材料的影响因素和建筑自身以及环境因素进行探讨。对混凝土的水灰比、水泥品种、水泥用量、混凝土掺合料以及骨料品种进行分析。从建筑自身的混凝土暴露面积、二氧化碳浓度、环境温度以及环境湿度角度进行了深入探讨。再次,以宏观的角度对混凝土建筑碳汇的模型进行了建立和确定。从时间和空间两个变量关系对模型进行了确立。在时间变量中,探讨了温度、湿度以及混凝土抗压强度对二氧化碳扩散系数的确定,并分析了水泥用量和单位体积混凝土固碳量与单位时间吸收二氧化碳的能力。在空间变量中,从建筑的结构形式、围护结构等方面明确了混凝土暴露面积的计量方法,对二氧化碳浓度从建筑的使用功能、区域环境以及地域差异进行了参数确定。最后,通过与实测建筑的碳汇量进行对比分析验证了模型的可靠性。并对模型的自身从不同碳排放策略进行了评价分析,同时与其他模型进行了比较。最后探讨了模型在建筑设计阶段与建筑节能共同作用的应用方向,并提出了在城市规划应用中的基本指导方向。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TU528;TU-023

【参考文献】
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