混凝土建築碳排放計算與低碳設計

張孝存 王鳳來 劉凱華

混凝土建築碳排放計算與低碳設計
  • 出版商: 機械工業
  • 出版日期: 2025-02-18
  • 定價: $834
  • 售價: 8.5 折 $709
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 270
  • 裝訂: 精裝
  • ISBN: 7111771834
  • ISBN-13: 9787111771838

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商品描述

建築業是我國積極穩健推動碳達峰碳中和目標的重點領域。
建築設計階段所確定的建築材料、建造方式及運作性能，對建築全生命週期近90%的碳排放有直接或間接的影響。
由此可見，建築節能降碳設計是推動建築領域低碳永續發展的關鍵措施。
本書以我國廣泛應用的混凝土結構為對象，從隱含碳排放計算方法、碳排放指標特徵、碳排放預測模型，
以及材料、構件與結構的低碳設計這四個維度進行闡述，旨在為混凝土建築的低碳設計與評估提供有效指導。
本書共7章，在分析建築領域碳排放現況、相關政策與標準建設，以及國內外研究情勢的基礎上，
綜合運用生命週期評估、建築結構設計、機器學習、智慧最佳化演算法及統計機率分析等跨領域知識，
系統性地闡述了混凝土建築隱含碳排放計算方法，基於工程大數據分析了隱含碳排放指標的統計特性與影響因素，
提出了早期設計階段的碳排放強度智慧預測模型，並透過理論研究和工程實例建立了混凝土材料、構件及結構的低碳設計方法。
本書結構清晰、內容豐富，理論與實務結合，可供土木工程等相關專業的高等院校、研究單位及建築企業的相關人員參考，
尤其適合從事建築結構節能降碳設計等研究與工程實務的研究生和技術人員使用。

目錄大綱

【目錄】
前言
第1章概述1
1．1建築碳排放現況1
1．1．1全球碳排放趨勢1
1．1．2建築領域碳排放2
1．2相關政策與標準建設3
1．2．1國際政策3
1．2．2國內政策6
1．2．3標準建設8
1．3國內外研究情況10
1．3．1建築碳排放計算方法10
1．3．2建築碳排放案例研究18
1．3．3混凝土建築低碳設計24
1．4研究路線圖28
本章小結29
第2章混凝土建築隱含碳排放計算方法31
本章導讀31
2．1理論架構32
2．1．1一般程序32
2．1．2功能單位32
2．1．3系統邊界32
2．1．4計算方法35
2．1．5資料來源36
2．1．6結果解釋36
2．2基於物料消耗的碳排放計算37
2．2．1計算方法37
2．2．2碳排放因子40
2．3基於分項工程的碳排放計算43
2．3．1計算方法43
2．3．2綜合碳排放指標45
2．4計算不確定性評價53
2．4．1不確定性來源53
2．4．2評估方法概述53
2．4．3資料機率模型53
2．4．4不確定性分析56
2．5算例分析58
2．5．1算例概況58
2．5．2碳排放計算61
2．5．3不確定性水準62
本章小結66
第3章混凝土建築隱含碳排放指標特徵67
本章導讀67
3．1統計方法概述68
3．1．1系統邊界68
3．1．2指標計算68
3．1．3統計分析70
3．1．4資料清洗71
3．2高層建築指標特徵72
3．2．1建築樣本概況72
3．2．2碳排放強度分析74
3．2．3材料貢獻度分析76
3．2．4影響因素分析78
3．2．5降碳潛力分析81
3．2．6主要結論82
3．3低層與多層建築指標特徵82
3．3．1建築樣本概況82
3．3．2碳排放強度分析85
3．3．3影響因素分析86
3．3．4材料貢獻度分析88
3．3．5系統邊界情境分析89
3．3．6線性迴歸模型90
3．3．7主要結論93
本章小結94
第4章混凝土建築隱含碳排放預測模型95
本章導讀95
4．1迴歸分析基礎96
4．1．1迴歸分析方法96
4．1．2預測模型架構99
4．2資料集與特徵篩選100
4．2．1資料清洗100
4．2．2型轉換103
4．2．3特徵篩選105
4．2．4多重共線性106
4．3機器學習演算法107
4．3．1概述107
4．3．2常用演算法介紹108
4．3．3交叉驗證技術116
4．3．4超參數調優技術118
4．3．5模型性能評估120
4．3．6模型解釋121
4．4實例分析122
4．4．1資料處理122
4．4．2模型建構124
4．4．3性能對比125
4．4．4模型解釋129
4．4．5主要結論與建議131
本章小結132
第5章混凝土材料的低碳設計133
本章導讀133
5．1混凝土配合比134
5．1．1基本概念134
5．1．2傳統設計方法136
5．2配合比智慧設計演算法140
5．2．1目標函數140
5．2．2約束條件142
5．2．3智慧最佳化演算法142
5．2．4解決策145
5．3混凝土強度預測模型146
5．3．1資料篩選146
5．3．2材料性能預測模型147
5．3．3模型性能評估148
5．4配合比最佳化設計實例149
5．4．1特徵描述149
5．4．2模型選擇150
5．4．3設計結果155
5．4．4主要結論158
本章小結158
第6章混凝土構件的低碳設計160
本章導讀160
6．1優化設計模型161
6．1．1問題描述161
6．1．2目標函數163
6．1．3約束條件164
6．2最佳化演算法166
6．2．1解決策166
6．2．2遺傳算法168
6．3框架柱算例分析172
6．3．1模型建構172
6．3．2算例概況174
6．3．3優化設計結果176
6．3．4材料強度的影響176
6．3．5軸壓比和偏心距的影響177
6．3．6抗震等級的影響178
6．4簡支梁算例分析179
6．4．1模型建構179
6．4．2算例概況181
6．4．3優化設計結果182
6．4．4設計參數的影響184
6．4．5環境類別的影響185
6．4．6碳排放因子的影響186
6．4．7荷載效應的影響187
6．5連續梁算例分析188
6．5．1模型建構188
6．5．2算例概況189
6．5．3基準情境最佳化設計結果191
6．5．4考慮不確定性的最佳化結果192
6．5．5設計參數分析195
6．5．6優化設計建議196
本章小結198
第7章混凝土結構的低碳設計199
本章導讀199
7．1比較設計法200
7．1．1基本步驟200
7．1．2目標範圍201
7．1．3評估指標201
7．1．4貢獻度分析204
7．1．5敏感度分析205
7．2結構體系對比實例208
7．2．1低層建築結構208
7．2．2多層建築結構217
7．2．3高層建築結構224
7．3優化設計法227
7．3．1混合式最佳化框架227
7．3．2最佳化演算法229
7．4框架結構優化算例231
7．4．1設計資料231
7．4．2初始結構方案碳排放分析231
7．4．3單目標最佳化設計245
7．4．4雙目標最佳化設計250
本章小結252
參考文獻253

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