严寒地区某高校体育馆室内热环境研究

采用现场测量和问卷调查的方法对严寒地区某高校体育馆比赛场地及观众席的室内热环境进行了研究。通过测量体育馆室内空气的温度、相对湿度、CO_(2)含量等,对数据进行整理分析,得到体育馆温度在21℃~23℃高于标准值;供暖前后甲醛含量、TVOC含量和CO_(2)浓度均符合标准;昼间平均噪声为53 dB,小于55 dB(国家规范);40%的被调查人员认为体育馆较暖;适当的通风能有效改善室内热环境和提高人体热舒适性。通过计算PMV,PPD,按照国家规范分析体育馆室内热环境舒适度,为严寒地区体育馆室内热湿环境的改进提供参考依据。

基于数值模拟的建筑设计优化研究综述

在双碳目标的背景下,对建筑物进行优化设计是实现节能减排的一个新途径;计算机技术的飞速发展,更使得建筑优化设计的效率有了很大的提升。为了更加全面地掌握基于数值模拟的优化技术在实际建筑中的应用现状,对优化研究的主要阶段进行了概括,归类分析了各类优化平台的优缺点,总结对比了各类优化算法的性能。分析发现,优化阶段主要分为预处理、优化、后处理3个阶段;优化工具根据开发目的分为三大类;常用的优化算法有:进化算法、无导数搜索算法、混合算法;并且当下的优化研究还有很大的空间值得探索与改进。

一种墙体蓄热量的评价方法研究

针对目前围护结构蓄热性能评价方法和指标不能有效评价蓄热量的问题,该文基于“日间热容”概念和有限差分法,提出一种新的围护结构蓄热性能评价方法和相关指标。该方法可获得围护结构逐时动态蓄热量、不同构造层次的蓄热情况以及材料层和围护结构在一定时间段和一定面积内的累积蓄热量。以一个简化的建筑模型为例,运用该方法得出建筑不同朝向、不同部位围护结构各材料层的蓄热量情况。该文的方法可为建筑围护结构实际蓄热效果提供系统全面的定量评价,为太阳能建筑分朝向、分部位的蓄热设计提供方法和依据。

基于室外温度变化的建筑供热节能控制算法效果分析

对青岛市某购物中心间接连接供热系统的运行数据进行节能诊断分析。针对系统存在的供热量与所需热负荷不匹配的问题,建立系统热平衡数学模型及TRNSYS仿真模型。仿真模型TRNSYS与计算数学模型的计算室温与耗热量误差控制在1.5%以内,优化控制算法为水泵根据气候补偿变频。所提出的基于室外温度变化的建筑供热节能控制算法是采用气候补偿实现动态变频调节的,通过调节系统一次侧循环水泵的流量,改变二次侧供水温度,更好地适应由于室外温度不同造成的建筑热负荷不同。结果表明一周内优化控制带来的用能减少量为7.2%,供暖季内优化控制策略带来总用能量减少16.2%,其中营业期节能量减少26.0%,非营业期减少5.4%。

建筑空间最优节能设计模型仿真研究

由于建筑结构主体较多,空间能耗难以合并控制,导致目前建筑空间能源耗用量较大。为此,构建基于等效转换法的建筑空间最优节能模型,并对其仿真研究。提出建筑总体能耗作为初始优化的“尺度”概念,该尺度为建筑空间的外墙、内墙、屋顶、分户楼板以及门窗等参数,求解这些尺度的最佳标准值。采用等效转换法计算在节能条件下所能接受的最大能耗范围。在此基础上,以上述范围值为约束条件,建立控制函数。将上述提到标准尺度值和最大能耗范围设置为最优解,建立最优节能设计模型,设定温差调节因子,对每一次室内外温差实施有效调节控制,保证建筑体参数符合最佳能耗范围。仿真结果证明,所提方法对冬季采暖和夏季制冷的能耗控制效果均较佳,节能效果最优且算法收敛性高,鲁棒性较好。

寒区相变蓄热墙体多因素热特性研究

在墙体中应用相变材料可以显著改善墙体的保温蓄热能力,但相变材料厚度和墙体构造的选择尚需科学论证。基于寒区气象特点,选择适用于寒区建筑外墙的相变储能材料,从墙体的传热特性角度出发,通过建立不同相变材料层厚度和多种构造的相变墙体模型,研究多种情况相变墙体的热特性。结果表明,相变墙体在冬季的保温蓄热能力受相变材料层位置和厚度影响,夏季效果主要受相变材料厚度影响;相变材料厚度为40 mm的中间型相变墙体和相变材料厚度为60 mm的内侧型相变墙体比较适合寒区建筑应用。研究所得结论可为寒区相变墙体的结构设计优化提供参考。

基于多目标优化的平房仓节能设计方法:以河南地区为例

为了权衡低温粮仓设计阶段能耗和成本之间的矛盾,基于Rhino-Grasshopper参数化设计工具,构建了平房仓多目标优化设计平台。优化过程包括四个流程:参数化建模、优化变量参数设定、优化目标函数设定及优化和多目标决策。以河南地区某平房仓为例进行平台应用,得到了平房仓多目标优化设计的最优解集。结果表明,优化后粮仓的制冷能耗和成本均优于基准建筑。与改造后的平房仓相比,能耗最优解、均衡解和成本最优解设计方案的制冷能耗分别降低了70%、63.33%和38.67%,全生命周期成本分别降低了32.92%、49.43%和53.29%。

中日建筑全生命周期碳排放比较

全生命周期的建筑碳减排在日本已有广泛的应用和发展。由于中日建筑全生命周期碳排放统计口径存在差异,为准确开展中日建筑碳排放对比分析带来了难度。文中首先从计算边界、建材统计精度、碳排放因子数量等方面建立了中日同口径的全生命周期碳排放计算模型,并基于此对中日案例建筑的全生命周期碳排放特征开展比较和分析。发现中国案例的建筑全生命周期碳排放略高于日本,其中运行阶段碳排放明显高于日本。此外建筑建材性能对碳排放影响显著,日本建筑利用低碳建材,生产碳排放低,建材使用寿命长,使维护、废弃阶段碳排放均低于中国建筑案例。

高层建筑典型气象年数据竖直修正方法研究

进行建筑能耗评估应考虑气象数据在竖直方向上的变化,目前的典型气象年(TMY)数据是基于地面观测数据获得的,无法很好地满足高层建筑的设计需求。本文基于上海宝山站的探空气象数据,提出了不同高度处TMY数据的修正方法,比较了修正后的TMY数据与实际气象数据的负荷模拟结果。结果表明:修正后的TMY数据的模拟结果与真实数据模拟结果的差异为3.65%~13.42%,且变化趋势一致;相较于地面观测处TMY数据的模拟结果,冷负荷准确度提高了2.37%,热负荷准确度提高了4.06%。

夏热冬冷地区某综合医院分项能耗和环境测试分析

以夏热冬冷地区某典型三级甲等综合医院为例,利用现有能耗计量仪表监测数据,辅以设备法测算,对医院的空调制冷、空调制热、医疗设备、电梯、办公设备及照明、后勤设备等用能系统进行了能耗结构分析,结果显示该医院等效电总能耗为216.0 kW·h/(m^(2)·a)。其中暖通空调系统能耗占比最大,为50.45%;其次为后勤设备能耗占比34.84%;其余依次为办公照明能耗和医疗设备能耗。在制冷期对典型室内环境进行了测试,结果显示该医院室内温度满足II级热舒适度水平,湿度超标,照度普遍不足。为提升建筑室内环境品质,同时节能降耗,提出了节能改造和运行管理建议,并利用Design Builder软件对改造前后的能耗进行了模拟,定量分析了各分项能耗的节能率,预估投资回收期约8年。

基于STIRPAT模型的山东省居住建筑运行碳排放影响因素研究

为有效实施建筑领域节能减排,实现双碳目标,以2005-2021年山东省居住建筑运行阶段碳排放数据为研究对象,利用STIRPAT模型对人口数量、人均GDP、人均消费支出、人均可支配收入、城镇化水平、居住建筑面积、单位建筑面积能耗、能源消耗强度和能源结构等影响碳排放的因素进行岭回归分析。结果表明:人口数量、人均GDP、人均消费支出、人均可支配收入、城镇化水平、居住建筑面积、单位建筑面积能耗和能源消耗强度等的增加会促使碳排放量的增加,但能源结构的增加会抑制碳排放量的增加,其中人口数量是影响碳排放的关键因素。据此提出山东省居住建筑节能减排的建议和对策。

鄂东南传统民居室内热环境评价及围护结构优化设计研究——以赤壁市安丰村但耔臾宅为例

文章以湖北省赤壁市安丰村但耔臾宅为研究对象,对民居现场温湿度、风速、围护结构热工性能进行实测,通过软件仿真模拟及预计适应性平均热感觉指标(APMV)对其室内热环境进行评价。实测与模拟分析表明:民居夏季闷热(室内平均温度为33.41℃,峰值温度达37.20℃,平均风速为0.073m/s),冬季湿冷(室内平均温度为6.90℃,相对湿度为68.8%);屋顶和窗户材料单一,构造做法简易,热工性能较差;全年热环境时间占比分别为Ⅰ级22.0%、Ⅱ级41.8%和Ⅲ级36.2%,整体热环境质量较低。因此,提出屋顶增设2mm厚沥青卷材作防水层,40mm厚聚苯乙烯泡沫(XPS)板作保温层;窗户改用空气层厚度9mm的普通双层中空玻璃窗;北墙调整窗户尺寸为1000mm×1200 mm,东墙增设安装遮阳装置的800mm×1000mm小尺寸窗户等优化策略,并模拟验证其优化效果。为鄂东南地区传统民居的室内热环境改善提供了实用的参考依据。

基于多因素影响的建筑空间进深与能耗关系研究

随着世界建筑发展的新趋势,建造低碳、绿色、可持续的建筑已经成为建筑发展的主要方向,同时也成为我国节能减排目标下的重大挑战。建筑空间作为建筑的核心部分,其设计与建筑的能源消耗之间有着紧密的联系。以小型办公建筑的空间进深为研究对象,以我国5个气候分区的8个典型代表城市的气候数据为模拟背景,利用建筑能耗模拟软件,基于参数化平台Grasshopper对不同气候区、不同建筑布局、不同建筑高度下的典型办公建筑的建筑进深的模型进行了模拟,分析在不同因素的共同作用下办公建筑的空间进深对全年建筑综合能耗的影响规律。

基于三维建模测量立体角的统一眩光值检测研究——以某办公室照明系统为例

作为建筑照明系统验收和绿色建筑评价的重要考量因素之一,统一眩光值的重要性不言而喻。阐述了统一眩光值检测的研究现状,在实际检测中,立体角传统测量方法为先测量观察者与灯具相对位置尺寸,再通过公式近似计算结果,存在立体角测量误差较大的问题。基于三维建模测量立体角的方法,对某办公室系统的统一眩光值进行了实测,并将眩光源立体角计算公式法和三维建模法两种立体角测量方法的检测结果进行对比分析,得到三维建模法检测更准确的结论,以期提高统一眩光值检测的准确度。

基于EDA-LSTM模型的建筑能耗预测方法研究

建筑能耗预测在能源管理和节能减排方面具有重要意义,但既有预测方法在准确性方面存在各种问题。为解决这些问题,提出了基于EDA-LSTM模型的建筑能耗预测方法,采用EDA算法对原始数据进行异常检测和处理,以消除异常值对预测结果的影响,然后将清洗后的数据输入到LSTM模型中进行训练和预测。实验结果表明,与传统的建筑能耗预测方法相比,基于EDA-LSTM模型的方法具有更高的准确性和稳定性,为建筑能耗预测提供了有效的方法,并具有一定的实际应用价值。

不同气候区域下气凝胶泡沫混凝土的节能性研究

新型高性能气凝胶泡沫混凝土具有超高保温隔热性能,因其优良的防火性能、高耐久性能和低吸湿性能,目前已成为建筑保温隔热、节能减碳领域的热点研究方向之一。为探究气凝胶泡沫混凝土墙体在中国四个不同气候区下的节能性,本文通过建筑能耗模拟软件EnergyPlus,将气凝胶泡沫混凝土与传统泡沫混凝土应用于住宅建筑的外墙中,对建筑的全年、月度能耗进行对比分析。结果表明气凝胶泡沫混凝土能够节能2.1%-6%。研究结果可为气凝胶泡沫混凝土的推广与应用提供参考。

城市建筑能耗模型及设计应用研究

1背景在过去快速城市化进程中,我国城市建筑的能源消耗和温室气体排放显著增加,随着国家“双碳”战略的提出,“绿色低碳”成为城市可持续发展领域亟待解决的重要议题[1]。现今大部分城市设计研究,无论是新区城市设计还是旧城更新改造,均涉及节能环保和绿色低碳的内容甚至专题研究。城市建筑能耗模型可通过提供城市建筑群时空分布的用能需求与可再生能源利用潜力等量化评估模型,为低碳城市设计、城市存量更新和城市能源规划等提供技术支持[2]。

建筑热工基础与精细化节能

0引言揭示复杂含冰多孔建材微观结构及热质传递机理,更新极端低温建材热物性参数以获取原理与方法,构建符合我国国情且全面深入的建材热物性参数序列,是建筑热工设计及节能计算的基础性紧迫任务,是实现建筑行业精细化节能、低碳发展的根本所在[1]。

鲁南地区农宅冬季老年人适应性热舒适评价研究

采用控制温度的方法,在2021年12月份对鲁南地区典型农宅房间进行了热湿环境测试与主观问卷调查。研究结果表明:老年人平均服装热阻为1.63 clo;考虑老年人心理、生理特点以及行为习惯等,得到的农村地区冬季老年人热中性温度为17.83℃,80%可接受热舒适温度为15.78~19.93℃,热期望温度为21.63℃;建立了室外空气温度与室内热中性温度的拟合曲线,得到了适应性热舒适模型。

大连市老年人室外活动空间热舒适研究

文中选取大连市四处广场进行老年人室外活动空间热环境实测与分析。通过物理量实地测量与热舒适主观问卷发放,获得室外活动空间热环境变化趋势与老年人热感觉投票。以生理等效温度(PET)为主要指标,分析大连市老年人群在广场室外活动空间的热感知和舒适温度区间。研究结果表明,温度为影响老年人热舒适的主要因素,但老年人热敏感性较低,难以感知热暴露危险。中性PET温度为22.6℃、中性温度范围及80%可接受温度区间分别为18.76~26.45℃和10.53~27.08℃。可接受温度范围高于中性温度范围,表明老年人对热环境接受度高。研究结果对老年人室外活动空间舒适热环境营造能够提供数据支撑,为老年人适老化建设及相关研究提供理论基础。