本發(fā)明屬于碳排放趨勢預測，具體為一種基于多驅動因素的建筑領域碳排放動態(tài)演化分析方法。

背景技術：

1、目前國內外對于建筑領域碳排放趨勢預測通?？梢苑譃樽陨隙潞妥韵露蟽煞N。自上而下方法以建筑領域宏觀層面的能源消耗情況入手，構建投入產出經濟模型，再進行時間和空間的降尺度分析，特點是更強調宏觀因素的影響。自下而上方法以單體建筑微觀層面的逐時能耗情況入手，建立平均碳排放基線模型，繼而放大計算尺度進行整體估算，特點是更關注減碳技術的影響。

2、自上而下方法主要基于建筑面積、能源消耗和人口等變量，表征碳排放與建設運營之間的關系，而非物理因素對建筑能耗的影響，往往缺乏技術細節(jié)。此外，歷史數(shù)據(jù)趨勢也無法凸顯技術進步、能源結構變化等其他影響因素。

3、自下而上方法考慮了建造方式、建筑性能和末端設備等細節(jié)，以典型建筑的各階段能耗為基礎進行趨勢推算。但該方法需要搜集大量基礎數(shù)據(jù)，因此很多研究簡化系統(tǒng)，忽略隱性環(huán)節(jié)和間接排放，導致其對減碳措施的效果評價能力有限。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術問題是：目前用于建筑領域的碳排放趨勢預測方法，對影響因素覆蓋不全面、對技術措施的減碳效果不易量化。

2、為實現(xiàn)以上技術目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、一種基于多驅動因素的建筑領域碳排放動態(tài)演化分析方法，包括：

4、s1：識別影響建筑領域碳排放發(fā)展趨勢的顯性因子；

5、s2：結合kaya恒等式，對建筑領域碳排放的變化特征進行拆解和組合，構建包含顯性因子的宏觀碳排放趨勢預測模型；

6、s3：結合國家地區(qū)政策和行業(yè)技術措施，梳理影響建筑領域碳排放的驅動因素中的隱形因子，并對各因子的減碳效果進行量化分析；

7、s4：通過擬合量化后的隱形因子，對構建的趨勢預測模型進行修正；

8、s5：將設定的多驅動因素組合和各自參數(shù)輸入模型，獲得不同階段時期、不同情景模式下的建筑領域碳排放量和變化趨勢。

9、作為優(yōu)選，步驟s1中，通過式1對影響建筑領域碳排放的驅動因素進行分析：

10、

11、式1中：

12、hcem為建筑領域碳排放；

13、下標r表示住建領域的分部門：1建設階段、2居民住宅運行階段、3公共建筑運行階段；

14、semr為各分部門碳排放。

15、作為優(yōu)選，在步驟s2中，通過式2對各分部門碳排放進行分析：

16、

17、式2中：

18、semr為各分部門碳排放；

19、下標i表示能源類別，一共n類；

20、eir為分部門r消耗的第i類能源終端消耗量；

21、fi表示碳排放因子；

22、通過式3對建設階段碳排放進行分析：

23、

24、式3中：

25、semr＝1為建設階段碳排放；

26、下標i表示能源類別，一共n類；

27、cv為建筑業(yè)總產值；

28、ter＝1為建筑過程總能耗，ter＝1/cv表示建筑業(yè)單位產值能耗；

29、ei,r＝1為建設過程消耗的第i類能源終端消耗量，ei,r＝1/ter＝1表示能源結構；

30、fi表示碳排放因子；

31、通過式4對居民住宅運行階段碳排放進行分析：

32、

33、式4中：

34、semr＝2為住宅運行排放；

35、下標i表示能源類別，一共n類；

36、pop為總人口數(shù)量；

37、fs為總居住面積，fs/pop為人均居住面積；

38、ter＝2為住宅運行總能耗，ter＝2/fs表示單位面積運行能耗；

39、ei,r＝2為住宅運行過程消耗的第i類能源終端消耗量，ei,r＝2/ter＝2表示能源結構；

40、fi表示碳排放因子；

41、通過式5對公共建筑運行階段碳排放進行分析：

42、

43、式5中：

44、semr＝3為公共建筑運行排放；

45、下標i表示能源類別，一共n類；

46、pop為總人口數(shù)量；

47、pb為公共建筑面積，pb/pop為人均公共建筑面積；

48、ter＝3為公共建筑運行總能耗，ter＝3/pb表示單位公共建筑面積運行能耗；

49、ei,r＝3為公共建筑運行過程消耗的第i類能源終端消耗量，ei,r＝3/ter＝3表示能源結構；

50、fi表示碳排放因子。

51、作為優(yōu)選，步驟s2中，通過式6建立預測模型：

52、

53、式6中：

54、hcemt為目標時間建筑領域碳排放；

55、下標r表示住建領域的分部門：1建設階段、2居民住宅運行階段、3公共建筑運行階段；

56、semt,r為目標時間各分部門碳排放。

57、作為優(yōu)選，當預測對象為建設階段碳排放時，通過式7建立預測模型：

58、

59、式7中：

60、semr＝1為建設階段碳排放；

61、下標i表示能源類別，一共n類；

62、cv為建筑業(yè)總產值；

63、ter＝1為建筑過程總能耗，ter＝1/cv表示建筑業(yè)單位產值能耗；

64、ei,r＝1為建設過程消耗的第i類能源終端消耗量，ei,r＝1/ter＝1表示能源結構；

65、g為目標時間增長系數(shù)，下標t表示顯性因子類別，一共t類；

66、fi表示碳排放因子。

67、作為優(yōu)選，顯性因子目標時間增長系數(shù)計算方法包括：獲取歷史數(shù)據(jù)，計算建筑業(yè)總產值、建筑業(yè)單位產值能耗、總人口數(shù)量、人均建筑面積、單位面積運行能耗、能源結構等顯性因子年均增長率；同時根據(jù)宏觀的經濟、社會和技術趨勢，對目標時間的末期結構進行調整，作為目標時間增長系數(shù)。

68、作為優(yōu)選，步驟s3中，通過式8對隱性因子減碳效果進行量化：

69、

70、式8中：

71、rem為隱性因子減碳總量；

72、semk為各隱性因子減碳量；

73、下標k表示各隱性因子類別，包括6類：裝配式建筑技術、海綿城市技術、建筑節(jié)能標準應用、可再生能源應用、既有項目節(jié)能改造、合同能源管理。

74、作為優(yōu)選，通過式9對裝配式建筑技術減碳效果進行量化：

75、remr＝1＝∑ap×apa×fi

76、式9

77、式9中：

78、ap為裝配式建筑應用面積；

79、apa為裝配式建筑單位平米節(jié)能量；

80、fi表示碳排放因子；

81、通過式10對海綿城市技術減碳效果進行量化：

82、remr＝2＝∑as×f×h×asa×fi

83、式10

84、式10中：

85、as為應用海綿城市技術項目占地面積；

86、f為項目雨量徑流系數(shù)；

87、h為城市平均降雨量；

88、asa為雨水資源化單位容量節(jié)能量，等于節(jié)約單位容量自來水節(jié)能量；

89、fi表示碳排放因子；

90、通過式11對建筑節(jié)能標準減碳效果進行量化：

91、remr＝3＝∑(e0―et)×at×fi

92、式11

93、式11中：

94、e0為存量建筑單位平米能耗；

95、et為應用更高節(jié)能標準的新建建筑單位平米能耗；at為應用更高節(jié)能標準的新建建筑建設面積；

96、fi表示碳排放因子；

97、通過式12對可再生能源應用減碳效果進行量化：

98、remr＝4＝∑rm×rf×fi

99、式12

100、式12中：

101、rm為可再生能源系統(tǒng)裝機容量；

102、rf為可再生能源系統(tǒng)單位裝機容量年均發(fā)電量；

103、fi表示碳排放因子；

104、通過式13對既有項目節(jié)能改造減碳效果進行量化：

105、remr＝5＝∑e0×eg×ag×fi

106、式13

107、式13中：

108、e0為存量建筑單位平米能耗；

109、eg為既有項目節(jié)能改造目標節(jié)能率；

110、ag為既有項目節(jié)能改造面積；

111、fi表示碳排放因子；

112、通過式14對合同能源管理減碳效果進行量化：

113、remr＝6＝∑e0×eh×ah×fi

114、式14

115、式14中：

116、e0為存量建筑單位平米能耗；

117、eh為合同能源管理目標節(jié)能率；

118、ah為項目應用合同能源管理面積；

119、fi表示碳排放因子。

120、作為優(yōu)選，步驟s4中，通過式15對預測模型進行修正：

121、

122、式15中：

123、hcemt為目標時間建筑領域碳排放；

124、semt,r為目標時間各分部門碳排放；

125、remt,k為目標時間各分部門隱性因子減碳量。

126、作為優(yōu)選，建設階段sem1包含裝配式建筑技術rem1；居民住宅運行階段sem2包含海綿城市技術rem2、建筑節(jié)能標準應用rem3、可再生能源應用rem4、既有項目節(jié)能改造rem5；公共建筑運行階段sem3包含海綿城市技術rem2、建筑節(jié)能標準應用rem3、可再生能源應用rem4、既有項目節(jié)能改造rem5、合同能源管理rem6。

127、在本發(fā)明中，所述顯性因子是在建設階段、居民住宅運行階段及公共建筑運行階段，直接影響碳排放產生的因素。隱性因子是在建設階段、居民住宅運行階段及公共建筑運行階段，間接影響碳排放產生的因素。特此說明。

128、本發(fā)明方法科學合理，在對關鍵驅動因素進行識別的基礎上，明確量化顯性因子和隱形因子的不同減碳效果，能夠有效分析不同技術措施在未來發(fā)展情景預測中的影響，為建筑領域碳排放趨勢的科學判斷提供理論依據(jù)，為建筑領域碳達峰行動方案和實施路徑的制定提供數(shù)據(jù)支撐，對全社會的綠色低碳發(fā)展具有重要價值。

129、本發(fā)明方法在對關鍵驅動因素進行識別的基礎上，明確量化顯性因子和隱形因子的不同減碳效果，能夠有效分析不同技術措施在未來發(fā)展情景預測中的影響，解決此前相關方法影響因素覆蓋不全面、技術措施減碳效果不易量化等問題，能夠提高預測結果的可信度和科學性，是建筑領域碳排放趨勢預測方法的一大創(chuàng)新，有顯著的社會和經濟效益。