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申请/专利权人：北京工业大学

摘要：本发明提供一种寻求既有建筑最优改造方案的多目标优化方法。基于Morris敏感性分析、NSGA‑II算法、BPNN预测算法以及TOPSIS评价方法，利用模拟软件对改造建筑进行能耗情况的模拟结果，进行多种方案下建筑改造方案产生效果的预测及多目标优化分析，从而得到最优的改造方案。大部分研究对翻新建筑改造后的热舒适性的关注有限，没有统筹考虑建筑改造中的其他制约条件，不能一味地追求降低碳排放而忽视了建筑改造对人员工作环境的舒适性。让建筑行业内部形成良性循环，才能更好的推动既有建筑低碳改造的进程，从而为碳中和进程添砖加瓦。

主权项：1.一种寻求既有建筑最优改造方案的多目标优化方法,其特征在于包括以下步骤：1.1半生命期碳排放计算采用碳排放因子法来计算各阶段的碳排放量，即将建筑改造活动中涉及的所有材料、能源和废弃物与其相应碳排放因子相乘并求和，其计算公式如下E＝∑ADi×EFi1其中E表示碳排放量，单位为kgCO2-eqm2；AD是活动级别的数据，包括导致温室气体排放的活动；EF是排放系数，是每单位活动水平的CO2排放量；下标i表示种类；设定每栋建筑在运营期内的使用寿命为50年；建筑物在其剩余使用寿命期间运行产生的碳排放量和建筑物低碳改造物理阶段产生的碳排放量，或者用能够吸附二氧化碳的材料和木材减少的碳排放，当加在一起时，被定义为建筑物的半生命周期；计算建筑半生命期碳排放的公式如下：Eh＝E0Ta-Tu+ER2式中Eh为建筑半生命期碳排放量；Eo是建筑的运营碳排放量；ER是建筑改造期间的物化碳排放量；Ta是建筑运营期；Tu是这栋楼建成的时间；建筑翻新产生的碳排放是半生命期碳排放的重要组成部分，其碳排放量计算如下：ER＝Csc+Cys+Cjz+Ccc3式中Csc表示生产建筑材料生产阶段的排放量；Cys是运输建筑材料时的排放量；Cjz是施工阶段的碳排放量；Ccc表示拆除阶段的碳排放量；建筑材料生产阶段的碳排放计算如下： 其中Mi是第i类建筑材料的消耗量；Fi是第i类消费单位的碳排放系数，A是建筑面积；变量Cys的计算如下： 式中，Di为建筑材料运输的平均距离，Ti为i类运输方式下每单位重量和运输距离的碳排放系数；变量Cjz的计算如下： 其中，Ejz,i是施工阶段第i类能源的总消耗量，EFi表示第i类能源的碳排放系数；变量Ccc的计算如下： 其中Ecc,i表示i类建筑拆除阶段的总能耗；E0的计算公式如下： 其中Cp表示建筑物运行期间每单位建筑面积的碳排放量；Ei表示i类能源消耗；Ei，j表示j类系统的i类能耗；Ei,j是指消耗可再生能源系统提供的i类能源量的j类系统；i是指建筑物消耗的终端能源类型；j表示建筑物的能源系统类型；Cp是指碳汇系统每年因建造绿地而减少的碳；y表示建筑物的使用时间；1.2热舒适性分析室内不舒适小时通过模拟软件Energyplus根据ASHRAE55标准计算。

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