探讨时间视角对建筑翻修长生命周期气候影响和成本的作用

《BUILDING AND ENVIRONMENT》：Exploring effects of temporal perspectives on life cycle climate impact and costs in building renovation

　　

摘要

生命周期（LC）建筑改造研究通常呈现汇总结果，无法捕捉排放和成本随时间的累积，特别是在未来情景下。本研究探索了时间视角对亚北极气候下一栋多户住宅楼围护结构和通风改造的生命周期评估（LCA）和全生命周期成本（WLC）结果的影响。在 100 年期期间评估累积气候影响和成本，使时间分辨结果与汇总结果的比较成为可能，同时测试与未来能源系统、技术发展和成本递增相关的四个关键时间参数的敏感性。虽然这本身不是动态生命周期研究，但它通过时间分辨结果和时间发展融入了动态元素。

时间分辨 LC 分析比汇总评估提供了更细致的差异，揭示了改造包的相对性能何时以及为何随时间变化。比较气候影响和成本轨迹的速率和方向，阐明了长期改造性能，并说明了排名如何取决于所选的分析期。此外，时间参数影响改造的长期气候和成本性能。能源结构脱碳强烈影响气候影响轨迹，将负担转向隐含排放，特别是在低碳能源供应地区。对于 WLC，更高的成本递增率增加了运行节约的相对重要性，但投资很少能完全收回。虽然时间视角并不一定会改变不同改造策略的相对性能，但纳入时间视角可以通过澄清未来不确定性和揭示将长期气候减缓与经济性约束保持一致的策略，从而实现更稳健的长期评估。

章节摘要

引言

欧盟 2050 年气候中和目标以及将全球变暖限制在 1.5°C 的努力 [1] 需要建筑部门脱碳。为了与 1.5°C 一致的路径保持一致，到 2050 年，建筑部门排放必须比 2010 年水平减少 80–90% [2]。对现有建筑进行脱碳的关键策略是提高近零能耗改造率 [3]，并确保每次改造都能显著减少直接排放 [2]。随着时间的推移，建筑必须达到净零

寒冷气候下改造的 LC 评估

学术界对改造 LC 性能的兴趣日益增加，主要关注建筑围护结构措施 [13]，例如立面和屋顶/阁楼保温，以及门窗更换。立面保温通常与高投资成本相关（例如 [19,20]），但研究显示其在瑞典和爱沙尼亚的公寓楼中能在 30–50 年内降低 LC 成本 [21,17]。相反，考察门窗更换的研究表明，隐含影响可能会抵消运行节约

评估框架

本章展示了研究的整体框架和过程，如图 1 所示。本研究比较了案例建筑的八种组合改造措施（见 3.1.2 节）——此处称为改造包——探索时间视角如何影响 LC 气候影响和成本。改造前建筑（3.1 节）作为参考情景，而保持建筑功能和外观所需的最低措施集定义为基准

结果

以下章节基于初始和敏感性分析数据，呈现了所有改造包在 100 年参考系统期（RSP）内的 LC 结果。请注意，所有结果均相对于 2022 年的改造前建筑表示（Y 轴上的零），因此代表归因于改造措施的变化，而非建筑的绝对生命周期影响。因此，净负值平衡表明运行节约超过了改造的隐含影响，而不是

汇总结果与时间分辨结果

汇总的 100 年 LC 结果（图 3，图 4）揭示了气候表现和成本表现之间的差异。虽然大多数改造包通过运行能源节约实现了净负全球变暖潜值（GWP）平衡，但没有任何一个降低了 LC 成本，这与 La Fleur 等人 [19] 的研究一致。多功能主动立面（R7–R8）的显著能源减少可能因被忽视的影响而略微高估，例如铺设在原立面之外的送风管道带来的额外热损失以及

结论

本研究评估了亚北极气候下一栋遗产类多户住宅楼改造包的累积 LC 气候影响（LCA-GWP）和全生命周期成本（WLC），重点关注时间视角如何影响改造性能评估。而非采用完全动态方法，时间视角涉及评估运行和隐含 GWP 及成本的年度轨迹，以及随时间变化的参数的影响。

未引用参考文献

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CRediT 作者贡献声明

Liza S?llstr?m Eriksson：写作 – 审阅与编辑，写作 – 原稿，可视化，方法学，调查，正式分析，数据管理，概念化。Sofia Lidel?w：写作 – 审阅与编辑，写作 – 原稿，监督，项目管理，方法学，资金获取，正式分析，概念化。

Liza S?llstr?m Eriksson|Sofia Lidel?w

吕勒奥技术大学，土木、环境与自然资源工程系，971 87 吕勒奥，瑞典