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龙图腾网获悉中国建筑第五工程局有限公司申请的专利一种再生建材装配式组合外墙全寿期减碳优化方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118965536B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411144710.1，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种再生建材装配式组合外墙全寿期减碳优化方法及系统是由杨瑛;刘柱梁;蔡岳峰;谭亦高;李水生;高青;黄永益;胡楼君;彭旭晖;杨宇晟设计研发完成，并于2024-08-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种再生建材装配式组合外墙全寿期减碳优化方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种再生建材装配式组合外墙全寿期减碳优化方法及系统，针对各种再生建材的装配式组合外墙组合方案，通过建立一个全面覆盖从生产、运输、建造、使用到拆除的全寿命周期碳排放优化方法，更加精准全面的计算得到装配式组合外墙的再生建材在重复利用过程中全生命周期的碳排放，改进优化了建筑材料全寿命周期碳排放量的精确计算方法，结合再生建材的使用次数，精确计算全寿命期生产、建造和拆除阶段的总碳排放，确保环境影响分析的全面性，该方法能够根据外墙上各层的不同材料和环境条件，持续优化外墙再生建材的选择与组合，确保在满足建筑功能需求的同时，实现最低的碳排放，且提高了再生建材在建筑中的应用效率。

本发明授权一种再生建材装配式组合外墙全寿期减碳优化方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种再生建材装配式组合外墙全寿期减碳优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：建立再生建材资源库，以构建不同组合方式的再生建材装配式组合外墙，再生建材资源库包括多种饰面材料、多种保温材料和多种结构承重材料的参数信息；再生建材资源库具体包括： 饰面材料：种类包含再生砖、再生陶瓷、再生木材和再生金属板，第i种饰面材料的参数包含碳排放系数Ci、热导率fki； 保温材料：种类包含再生聚苯乙烯、再生聚氨酯、再生玻璃棉和再生岩棉，第j种保温材料的参数包含碳排放系数Cj、热导率fkj； 结构承重材料：种类包含再生混凝土、再生钢筋、再生木材和再生复合材料，第k种结构承重材料的参数包含碳排放系数Ck、热导率fkk； 基于再生建材资源库构建不同组合方式的再生建材装配式组合外墙，当选取饰面材料是第i种，保温材料是第j种，结构承重材料是第k种时，其再生建材装配式组合外墙的方案为Wi,j,k； 步骤2：计算再生建材装配式组合外墙生产阶段的碳排放Ep； 步骤3：计算再生建材装配式组合外墙运输阶段的碳排放Et； 步骤4：计算再生建材装配式组合外墙建造阶段的碳排放EC； 步骤5：计算再生建材装配式组合外墙拆除阶段的碳排放ED； 步骤6：计算不同再生建材装配式组合外墙的全寿期使用次数T，计算全寿期生产建造施工拆除总碳排放量Eptc； Eptc＝EP+Et+Ec+ED×T 全寿期使用次数T的计算方式包括如下步骤a～h： a准备多组再生建材装配式组合外墙样品，设定不同的环境条件，并在这些条件下进行实验，使用环境试验箱来控制温度和湿度，定期测量样品的保温性能，记录每个时间点的数据； b计算每个时间点的保温性能相对于初始值的变化，假设初始保温性能值为Po，第i个时间点的保温性能值为Pi，时间为ti，其计算公式如下： 其中，ΔPi表示第i个时间点的保温性能相对变化，Pi表示第i个时间点的保温性能值，Po表示初始保温性能值； c拟合劣化速率，假设保温性能的劣化遵循指数模型，即保温性能随时间的变化符合指数衰减，其计算公式如下： Pt＝P0e-kt 将相对变化代入指数衰减模型，并取对数线性化，其计算公式如下： 其中，k表示劣化速率常数，ti表示第i个时间点的时间； d数据拟合，通过线性回归拟合，确定不同环境条件下的劣化速率常数k，其计算公式如下： x＝ti y＝-kx e确定Arrhenius方程参数，利用不同温度下的劣化速率常数k，通过Arrhenius方程拟合得到活化能Ea和频率因子A，其计算公式如下： 取对数线性化，其计算公式如下： 将不同温度下的lnk和作为数据点，进行线性回归拟合，得到斜率m和截距b，其计算公式如下： 其中，k表示劣化速率常数，A表示频率因子，Ea表示活化能，R表示气体常数，取8.314Jmol·k，T表示绝对温度，m表示线性回归拟合的斜率，b表示线性回归拟合的截距； f利用实际环境温度Tuse计算实际环境中的劣化速率常数kuse； 其中，kuse表示实际环境中的劣化速率常数，Tuse表示实际环境温度； g根据实际环境中的劣化速率常数kuse计算材料在实际环境中的寿命tuse，计算公式如下： 其中，tuse表示材料在实际环境中的寿命，单位：年； h根据材料的寿命tuse计算50年全周期内的使用次数； 其中，为取整函数，即取不超过实数x的最大整数，T表示材料在50年全周期内的全寿期使用次数，tuse表示材料在实际环境中的寿命； 步骤7：计算再生建材装配式组合外墙在全寿期使用阶段的碳排放量Euse；步骤7中具体包括： 步骤7.1：计算冬季一年热传导能耗，参考中国《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012中提供的各地冬季室外室内设计温度值，并通过外墙的传热量来确定，其计算公式如下： Qcold_cond＝U×A×20℃--5℃×24×90÷1000 其中，Qcold_cond表示冬季再生建材装配式组合外墙热传导能耗，U表示再生建材装配式组合外墙的传热系数，A表示外墙的面积； 步骤7.2：计算夏季一年热传导能耗，参考中国《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》的GB50736-2012中提供的各地夏季室外室内设计温度值，并通过外墙的传热量来确定，其计算公式如下： Qhot_cond＝U×A×35℃-26℃×24×90÷1000 其中，Qhot_cond表示夏季再生建材装配式组合外墙热传导能耗； 步骤7.3：计算再生建材装配式组合外墙全寿期使用阶段的碳排放量，其Euse计算公式如下： Euse＝Qcold_cond+Qhot_cond×50×TQ 其中，Euse表示再生建材装配式组合外墙全寿期使用阶段的碳排放量，TQ表示碳排放系数； 步骤8：计算全寿期再生建材装配式组合外墙的总碳排放量Etotal，优化目标函数Etotal得到最小化再生建材装配式组合外墙的方案； 步骤8中具体包括： 定义目标函数，全寿期内的总碳排放量表示为以下目标函数： Etotal＝Eptc+Euse 选择一个初始化的再生建材装配式组合外墙的外围护结构组合方案计算其总碳排放量： 通过迭代的方法，逐步调整材料的选择，目的是减少Etotal，每次迭代后的目标函数值表示为： 其中，δ是学习率或步长因子，控制每次迭代时的调整幅度，和是对各部分碳排放量的偏导数； 迭代过程持续进行，直到满足收敛条件： 其中，∈是一个非常小的预设值，当总碳排放量的变化小于这个值时，认为已经找到最优解； 通过上述步骤，找到使Etotal最小化再生建材装配式组合外墙的方案其公式如下： 则该方案实现了全寿期碳排放的最小化。

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