成都地区居住建筑不同供暖末端能耗与满意率调研

夏热冬冷地区居民供暖末端形式主要有燃气壁挂炉+地板供暖系统、燃气壁挂炉+散热器系统和热泵系统等。对位于夏热冬冷地区的成都地区10户住宅(4户燃气壁挂炉+地板供暖系统,2户燃气壁挂炉+散热器系统和4户热泵系统)的冬季室内热环境进行了现场测试、主观问卷调研及供暖能耗分析研究。实测结果表明:成都地区冬季住宅室内温度在5~22℃范围内;不同供暖末端对应的冬季室内温度有高有低,但住户都有较高的热环境满意率(不满意率在5%以下);能耗水平存在较大差别。其中,燃气壁挂炉+散热器用户每月标准煤耗量达5.87kg/m2,等效能耗水平是热泵用户的8倍以上。不同家庭即使同样采用燃气壁挂炉+地板供暖系统,能耗也会有较大差别。本次研究未发现能耗水平与满意率存在显著相关性。

国内外南极科考站建筑节能策略

近年来,随着我国南极科考工作的推进与科考站的建设发展,其环保节能工作尤为重要。在南极科学考察活动中,保护南极自然环境是最重要的任务之一。但是,目前各国科考站均使用碳基燃料作为能源供应,其在发电供热中存在废气排放、泄露等污染风险,而且将燃料运输至南极成本高昂。因此,需要对南极科考站的建设运行进行节能设计,不仅可实现可持续运行,而且能改善科考环境,提高考察队友工作效率与生活水平。由于南极特殊的地理位置与气候条件,科考站建设存在建设周期短、建材运输难等困难,因此新建高水平的科考建筑还反映了一个国家的综合国力,体现其在科技、环保等领域的实力与水平。因此对国内外南极科考站的建筑节能策略进行了调研,总结了适宜于南极科考站的科学技术与运行策略,为未来即将建设的南极科考站提供技术参考和可选方案。

绿色冬奥科技创新综述

2016年科技部精心策划了“科技冬奥(2022)行动计划”,确定了科学办赛、运动科技、智慧观赛、安全保障、绿色智慧示范5个大方向。在经历了从无到有的诸多艰难挑战中,我国科技工作者在“十三五”重点研发计划“科技冬奥”重点专项中取得了大量科技创新突破。本文将从场馆利用、规划设计、绿色场馆建设、标准创新、低碳电力能源与环保制冷系统等6个方面,对可持续发展技术创新在绿色冬奥场馆中的应用展开综述,介绍其中的关键技术和场馆应用,总结其中的经验和成果,为城镇绿色高质量发展提供参考。

一种基于数据驱动的空调系统能耗逐日评价指标

提出了一种新的空调系统能耗强度评价指标,即典型日单位面积空调能耗。使用Hmeans聚类算法对我国各个气候区典型城市夏季气象参数进行了聚类分析,发现我国不同气候区夏季供冷日气象参数可以聚类为6~7个典型日。利用现有典型气候区办公建筑逐日空调系统能耗历史数据,建立了比对数据库,得到典型日单位面积空调能耗为0.20-0.85 kW·h/(m^2-d),平均值为0.44 kW-h/(mz-d)。研究了日单位面积空调能耗随气象参数的变化规律。利用模拟软件研究了建筑热工性能、建筑内热源等参数对日单位面积空调能耗的影响,提出了修正方法。初步给出了空调系统能耗日评价指标,并应用于案例分析。

不同空调系统末端热舒适现场测试对比研究

对分别使用辐射地板、辐射天花和对流末端空调系统的12个办公建筑案例进行了室内环境测试和人体热舒适现场调研,主要研究了人体在不同空调系统末端条件下热感觉随操作温度的变化规律。测试发现,各种空调末端环境中的人体中性操作温度几乎一致,约为(25.4±0.1)℃。但是人体对不同末端条件下温度变化的敏感程度有较大差别。其中,对辐射天花环境的温度变化最敏感,对辐射地板环境最不敏感,对流末端则处于中间水平。可能是因为不同空调系统末端传热时主要影响的人体部位不同,而人体不同部位的冷点分布密度不同,最终导致了敏感程度的明显差别。

使用需求参数对建筑大数据能耗预测影响规律初探

利用经典时间序列大数据预测模型(ARIMA)作为优化改造后的多参数预测模型,对建筑逐时能源消耗进行预测,研究建筑使用需求参数对建筑能耗预测的影响规律。在大数据预测模型中引入建筑使用需求参数,如室外环境、室内环境、人员参数等,研究不同参数的引入对能耗预测模型预测结果精度的影响。引入影响能耗参数之后,建筑逐时能耗预测精度有不同程度提升。其中,人员参数对于建筑能耗预测精度提升最为显著。多项参数同时引入模型时可将预测精度进一步提升。能耗预测精度影响程度排序为:人员参数>室外环境参数>室内环境参数。

空调系统能耗特征曲线研究及应用

对空调系统逐日能耗随日均温度的变化规律进行了研究,引入参数化的Sigmoid函数,将其定义为空调系统能耗特征函数,对逐日空调系统能耗规律特征进行了参数表达,定义了2个影响空调系统能耗的特征值。使用Sigmoid函数对逐日空调系统能耗数据进行了拟合,拟合效果较好,该函数可对逐日空调系统能耗随日均温度的变化规律进行较精准的表达。提出了一种基于空调系统能耗特征曲线的新型空调系统能耗评估方法,并给出了应用举例。该能耗评估方法比传统能耗评估方法可以更客观、更准确地对建筑空调系统能耗进行有效评估,可用于指导系统节能运行、优化改造。

中国被动式住宅围护结构的气候适应性热特性研究

被动房由于其高保温和高气密性特征,具有巨大的节能潜力。近年来,中国开展了大规模被动房建设。然而,调研显示被动房之间存在显著的能源性能差异,尤其是在不同气候区。因此,本研究基于建筑仿真模型对被动房能耗进行比较分析,以探究被动房在不同气候区的节能潜力。由于气候差异主要影响建筑物的供冷采暖负荷,本文以被动房屋供暖、通风和空调系统的能耗为研究对象,并与传统房屋能耗对比。为进一步提高被动房气候适应性,本文对建筑围护结构的热参数进行敏感性分析,定量探究了外墙和窗户保温以及气密性对不同气候区供冷采暖能耗。此外,还计算了不同内热源强度下供冷采暖能耗变化,综合分析围护结构热特性对建筑能耗的影响。结果表明,外墙保温减弱会导致能耗大幅增长,尤其是对于中国严寒地区被动房。然而,保温需求会随着内热源强度的变化而变化,例如对于夏热冬冷地区的被动房,当内热源密度增加到20 W/m^(2)时,最佳保温强度将从0.4 W/(m^(2)·K)(标准值)降低至1.0 W/(m^(2)·K),从而每年可节省4.65 kW·h/(m^(2)·a)供冷采暖能耗。

基于动态[火积]分析的辐射地板间歇供暖性能探究

辐射地板供暖具有热源温度低、室内温差小的优点,针对其间歇供暖特性,学者们已展开大量研究,但仍缺少对其热量供给及品位损耗的综合分析。因此,本文提出了基于"热源-末端-室内-室外"传热过程的动态[火积]分析方法,细化分析辐射地板供暖系统不同运行阶段的[火积]耗散,并探究各类型[火积]耗散动态变化特征。研究表明,辐射地板在不同阶段[火积]耗散差异明显,并具有热惯性大、传热热阻高的特点:运行初期,"热源-地板表面"传热过程损耗约占总[火积]耗散56.3%,且在稳定运行时仍为主要部分(45.7%)。随着运行时长增加,"室内-室外"累积[火积]耗散占比可提升13.5%,说明辐射地板适用于长运行周期工况。动态[火积]分析方法可从间歇性、供热量和能量品位损耗三方面综合评价末端供暖能力,为其节能潜力评估和运行策略优化提供指导。

性能可调围护结构国际发展综述及应用思考

传统稳定性围护结构受限于较差的动态调节能力,已无法满足随室外环境与室内人员变化的动态响应需求。性能可调的新型围护结构开始受到研究者们重视,国际上已逐步开展相关研究。本文通过文献综述的方式,分别从传热可调、通风可调与透光可调三方面对性能可调围护结构进行归类汇总,并进一步对性能可调围护结构在我国不同气候区的适宜性进行本土化分析。结果表明,相关研究集中于近3~5 a且概念化居多,我国不同气候区具备各自适宜的性能可调围护结构。