北方寒冷地区温度场作用下公路路表形变规律分析

为了更加具体、深入地理解寒区道路,研究其病害发生、发展规律,提高对道路结构在时间和空间上的认知,开展了北方寒冷地区路表形变规律的研究。通过选取典型公路路段,建立10个监测段落,对路基的冻胀、融沉变形持续进行现场高程监测。分析温度场作用下路表形变特征和响应机制,分析公路在自然条件下的时域形变特点、动态形变特征及差异性。分析周期监测数据,构建竖向相对形变、竖向相对形变速率、横断面间形变速率最大倍数等参数,比较不同段落、不同横断面和监测点间的形变及其差异。研究北方寒冷地区路表形变与温度场协调规律,结果表明:北方寒冷地区基于温度场的路表形变具有典型的周期特性。对比分析填、挖方路段纵横方向形变的差异特征,形变极值分布规律,以及结合热胀、冻胀、融沉阶段的相对形变规律及形变速率差异特点,结果发现:挖方路段形变速率是填方路段的10余倍;8月份至10月份的热胀速率大于10月份至11月份的热胀速率;融沉主要发生在3月份至5月份;而冻胀速率较为稳定,对于填方路段,11月份至次年1月份的冻胀大于1月份至2月份的冻胀,而挖方路段则相反。给出了寒冷地区路表形变的温度场时域响应规律、特点,为开展寒区路基、路面结构和材料研究,以及道路病害等研究提供了依据。

寒冷地区城市公园老年人秋季热舒适特征及影响因素分析

为进一步明确寒冷地区城市公园老年人秋季热舒适特征及影响因素,结合微气候实测和热舒适调研的方法,通过与非老年人进行对比,分析了老年人室外热感觉与热舒适的关系特征,从热中性生理等效温度(physiological equivalent temperature,PET)、满足80%热可接受率的PET范围以及热偏好PET 3个方面,划定了老年人热舒适评价标准,并探明了微气候因素对老年人热舒适的影响特征。结果表明:寒冷地区秋季城市公园中,相较于非老年人,老年人的耐热性较强,耐寒性较弱;老年人的热中性PET为8.3℃,非老年人为11.5℃,热可接受PET范围为3.2~28.0℃,非老年人为4.9~24.3℃,热偏好PET为25.8℃,非老年人为24.2℃;各微气候因素对老年人热感觉的影响程度由大到小依次为黑球温度>风速>相对湿度。

基于节能导向的寒冷地区医院建筑形态多目标寻优技术研究

建筑设计行业面临着能源需求不断增长的挑战,建筑模拟被广泛用于后期设计阶段.虽然早期阶段的设计已被证实会对建筑的整体性能产生重要影响,其在早期阶段设计决策对最终的建筑性能和成本有重大影响,但其应用仍然是有限的.本文提出了一种新的设计模拟方法,以节能导向为目标,遗传算法Octopus为工具,参数化模拟Grasshopper为平台,寒冷地区为背景,将参数化建模与多目标优化结合起来,以便实现快速迭代和权衡分析.综合考虑医院建筑功能的特殊性和多项限制条件,从总图布局、建筑单体和建筑局部三个方面分别进行变量控制,将节能纳入早期建筑设计的考虑要素中,并将医院建筑形态多目标寻优技术应用于实际工程项目中,有助于建立一套目标导向-自动寻优-设计决策的仿真模拟框架,该框架有利于主动、智能和基于经验的建筑仿真模拟,有助于在建筑设计早期做出决策.

北方寒冷地区交通碳排放驱动因素分析

北方地区气候寒冷,交通工具燃油效率低、车内加热需求增加及路面积雪结冰等复杂道路条件导致交通碳排放增加。因此,有必要针对寒冷地区的交通碳排放驱动因素进行分析,识别关键因素,并有针对性地降低碳排放。以典型北方寒冷地区黑龙江省为例,采用Tapio脱钩测度模型及GDIM因素分解法对2006—2021年黑龙江省交通行业碳排放驱动因素展开分析,分解得到8个驱动因素并发现其脱钩状态呈现“强脱钩-扩张负脱钩-强脱钩”,其中交通产值碳强度和单位交通行业产值的能耗促进脱钩,交通行业总产值和总周转量阻碍脱钩;另外交通行业总产值、能源消耗量对碳排放有较强的促进作用,交通产值碳强度和单位交通行业产值的能耗对碳排放有较强的抑制作用。

寒冷地区电液制动器的油液黏度-时间模型及制动特性研究

针对寒冷地区电液制动器制动力和制动力矩不足等导致水闸制动系统发生溜车问题,基于液压油Vogel黏温模型以及当地温度变化数据,构建了油液黏度随时间变化的黏度-时间模型,并基于该模型对电液制动器制动过程中油液流动特性进行了研究,然后对电液制动器制动性能进行了定量分析。结果表明:在制动过程中,电液制动器液压油压力主要分布在活塞底腔,且随着黏度增大而逐渐增大,当油液黏度为662.4 Pa·s时,压力达到1.455×10^(-3)MPa,电液制动器液压油在叶轮中心轴部位会出现涡流循环,其循环强度随着油液黏度的增加而逐渐增加;在给定工况下,该电液制动器的最小制动力为1098 N,最小制动力矩为274 N·m。而这一制动力矩已低于该电液制动器工作力矩范围,此时可以通过更换该月份黏度更小的液压油或增设预加热系统等措施来提高其制动力和制动力矩,从而实现正常制动。

寒冷地区装配式日光温室保温性能仿真

日光温室的保温性能直接影响农作物产量,为了使其提高产量,需要对保温性能进行分析。但由于需要考虑诸多因素,导致分析过程繁复。因此,提出寒冷地区装配式日光温室保温性能仿真研究,利用数学模型化繁为简。计算温室前段与后段曲率,并构建温度场数学模型,使用二次曲线逼近的方式解析该模型;建立有限元分析模型,根据有限元求解思路计算热传递问题,分别确立稳态和瞬态下的热传递微分方程,设置边界条件;结合热传递情况,使用流体动力学算法,计算流体质量、动量和能量守恒公式,进而获得温室不同节点温度。实验结果表明,目标温室的保温性能良好,模拟出的温度与实际温度相符,能够为温室参数改进提供参考依据。

多目标优化的寒冷地区养老建筑窗口优化设计——以济南地区机构类养老建筑为例

养老建筑的窗口设计是改善室内热环境、居室通风及采光条件的关键措施,参数化建模和多目标优化评价体系是建筑窗口设计优化的有效途径。文章基于养老建筑居室内自然采光性能与窗口太阳辐射量的分析,以窗口宽度、高度和遮阳板宽度为设计变量,运用参数化环境建模平台和多目标性能优化插件,设计了不同类别老年人居室标准单元的南向窗口最优解。结果表明:单人居室窗口设计最优解是窗户宽度为3.70 m、高度为1.65 m、遮阳板宽度为1.05 m,而多人居室窗口设计最优解则是窗户宽度为5.75 m、高度为2.25 m、遮阳板宽度为1.15 m;通过多目标优化方法可获得老年人居室窗口设计的方案集,从而为济南地区养老建筑窗口设计和室内环境优化提供参考。

基于被动式理念的寒冷地区住宅小区入口空间冬季适寒策略——以济南某住宅小区为例

随着人们对居住舒适性需求的不断提升,探索合理的被动式技术策略,有效地提升建筑舒适度越来越重要。文章以济南某住宅小区为研究对象,针对寒冷地区住宅小区单元入口冬季冷风侵入入口门厅问题,提出适寒策略,通过Airpak软件模拟分析各种策略对单元楼入口处的室外冷风渗入情况,希望为住宅小区冬季的适寒策略研究提供参考和新思路。

水厕防冻技术在寒冷地区新农村建设中的应用研究

主要研究水厕防冻技术在寒冷地区新农村建设中的应用。介绍了水厕防冻技术的概念、原理、分类及应用现状,分析了寒冷地区新农村建设的特点、挑战和对水资源利用和管理的需求,探讨了水厕防冻技术在农村供水系统、灌溉系统、渔业和养殖业中的应用,对推广水厕防冻技术的必要性和可行性进行了分析,提出了推广策略和路径选择。

寒冷地区海洋环境下高性能混凝土时变特性试验研究

依托河北唐山市内曹妃甸区纳潮河2#大桥,针对寒冷地区海洋环境下高性能混凝土(HPC)的时变特征演化规律,开展桥位同位同因素下HPC的时变性能试验研究,且把试件每个变量实际测量数值和规范标准预估值做比较,结果表明:寒冷地区海洋环境下的HPC的早期抗压强度提升速度明显高于规范预测值,抗压强度呈现早期发展迅速,后期缓慢的趋势;寒冷地区海洋环境下HPC弹性模量早期进展速度快,但初期进展相对落后于抗压强度发展趋势。采取抗压强度演算HPC的弹性模量显然小于实际测量值;寒冷地区海洋环境下HPC收缩应变同样在初期收敛速度很快,后期收敛速度趋缓,此外试件构件尺寸大小不但与收缩应变的最终数值有关,同时影响收缩应变随时间发展进程;针对寒冷地区海洋环境下HPC的收缩和徐变发展特性,基于试验结果,分别提出基于CEB-FIP—2010的收缩参数修正模型以及基于EN 1992-2—2005的徐变预测修正公式。

基于中医体质探求寒冷地区老年人失眠的影响因素

目的基于中医体质探求寒冷地区老年人失眠的相关影响因素及临床预测作用。方法采用横断面调查,对2021年9月-2022年12月至黑龙江中医药大学附属第一医院就诊的老年患者进行问卷调查及体质判定,根据阿森斯失眠量表(AIS)评分将入组者分为正常组(AIS评分<6分)和失眠组(AIS评分≥6分),利用单因素及多因素Logistic回归法分析寒冷地区老年人失眠与中医体质等影响因素的相关性,同时绘制预测模型(ROC)曲线评估中医体质等因素对老年人失眠的预测价值。结果正常组523例,失眠组126例,2组入选者学历与不良嗜好史比较差异有统计学意义(P均<0.05),2组年龄、性别、过敏史和手术史比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。寒冷地区失眠老年人体质以偏颇体质为主;单因素分析中,学历、不良嗜好史与部分中医体质组间差异有统计学意义(P均<0.05);多因素Logistic回归显示,学历、不良嗜好史、阳虚质、气虚质、气郁质、痰湿质与寒冷地区老年人失眠显著相关(P均<0.05),不良嗜好史、中高学历水平、阳虚质、气虚质、气郁质、痰湿质为影响老年人睡眠的危险因素。ROC曲线分析显示,ROC曲线下面积(AUC)为0.808(95%CI:0.765~0.851,P<0.001)。结论中医体质、不良嗜好史及学历水平与寒冷地区老年人失眠存在关联,且具有一定的临床预测价值,临证时可依据相关风险因素对老年人失眠风险进行预测,结合“辨体施治”为其提供个性化诊治方案。

寒冷地区过渡季教室环境质量对学习效率的影响研究

为探究寒冷地区过渡季教室环境质量影响学生学习效率的主次因素,将人体主观感受与认知能力测试相结合,在西安市某高校模拟教室环境中,设计了温度、CO_(2)浓度、O_(2)浓度的三因素、三水平正交实验,研究了受试者在不同工况下对环境的主观评价、人体生理参数及学习效率的变化。结果表明,影响学生主观评价、生理反应、学习效率的3个因素主次顺序为:温度、CO_(2)浓度、O_(2)浓度。采用极差分析法从9种工况中得到了最佳实验工况S_(4)(温度为23℃,CO_(2)体积分数为600×10^(-6),O_(2)质量分数为24%),并通过层次分析模型验证了其准确性。

基于BIM技术寒冷地区近零能耗农宅技术经济分析

随着“双碳”目标的提出,观念从节能减排、低碳环保提升到近零能耗建筑的建设,近零能耗建筑一词也正式进入我们的视野里,针对于寒冷地区高耗能、高排放的现状,发展推进近零能耗建筑已经成为必然趋势,根据实例运用BIM技术进行近零能耗农宅Revit建模,运用Mars进行渲染,对应项目进行节能技术分析,导入广联达软件进行工程算量计价,从而对普通农宅和近零能耗农宅的保温系统、门窗工程、太阳能系统和新风系统进行经济造价对比分析,为在寒冷地区建设近零能耗农宅提供数据支持和帮助。

寒冷地区特高拱坝混凝土最高温度控制研究:以东庄拱坝为例

【目的】东庄特高拱坝位于北方寒冷地区,与国内其他已建200 m以上特高拱坝主要位于西南气候温和地区存在明显差异,混凝土温度控制难度大。为保证工程建设安全的前提下满足进度和质量要求,【方法】针对东庄大坝建设期夏季和冬季不同季节的控制最高温度标准,基于现场环境气温特性,建立有限元仿真分析模型,采用施工过程仿真技术对东庄拱坝不同冷却龄期、不同基础温差条件下的混凝土温度应力进行研究,将现场监测分析结果与仿真分析规律进行对比分析,提出了相应的最高温度控制建议。【结果】结果显示:为保障拱坝混凝土应力安全,最高温度不应高于26℃;为保障拱坝横缝可灌性,最高温度不应低于20℃。缝开度和温控防裂是一个需要协调的关系,基础温差增大,相应地,温度应力增大、开缝宽度变大、温控措施压力增大;基础温差降低,相应地,应力减小、开缝宽度降低、温控措施压力变小,但是存在缝开度不满足要求的风险,尤其在寒冷地区冬季施工最高温度较低,最终导致缝开度较小无法实现接缝灌浆工作。【结论】综合考虑以上两方面影响因素,给出了大坝混凝土最高温度控制的上限值和下限值,区间范围内最高温度的控制即可以满足接缝灌浆和防裂目的。计算成果可为拱坝施工过程的接缝灌浆温控方案调整提供技术支撑。

停暖前后寒冷地区高校宿舍热舒适对比研究

为了解寒冷地区高校宿舍停暖前后的热环境差异,探究人员的热舒适变化规律,选取寒冷地区西安市的某所高校学生宿舍作为研究对象,采用客观热环境测试与主观问卷调查相结合的方法进行研究。结果表明,停暖前室内环境温度高于停暖后,停暖前宿舍学生的热感觉比停暖后更暖;停暖后宿舍学生的热可接受度和满意率比例低于停暖前,对偏冷热环境的接受度也更低;满足80%满意度的操作温度范围即舒适温度范围,停暖前为21.4~24.1℃,停暖后为19.2~24.8℃;停暖前宿舍湿环境比停暖后更干燥。根据热环境实测和问卷结果,希望为西安地区高校宿舍采暖策略提供一定的优化参考,同时为寒冷地区高校宿舍热舒适相关研究提供参考。

寒冷地区绿色建筑结构散热过程仿真

由于寒冷地区气候条件复杂,温度变化剧烈,需要合理控制建筑散热以降低建筑能耗,防止能源过度消耗。因此,提出了寒冷地区绿色节能建筑散热过程的仿真研究。运用Z传递函数计算建筑墙壁传热,获得屋顶或墙壁等热传导的热量,根据建筑的热学性能和特殊边界条件,算出周期实际扰量。建立多层结构建筑散热的非定态热湿耦合传输模型,分析室内外空气的水蒸气交换量,并结合生命周期成本分析法获得节约能耗成本,实现绿色节能建筑散热过程的模拟。实验结果表明,所提方法的建筑散热控制好,建筑节能率高,且有效减少能源消耗的同时保持室内温度稳定。

寒冷地区公共建筑节能性与经济性分析

以北京地区某垃圾转运站为例,运用DesignBuilder软件建立建筑能耗分析模型,通过广联达软件和EnergyPlus软件分别对寒冷地区公共建筑围护结构的经济性与节能性进行分析,研究了建筑外墙以及屋顶的最佳保温层材料与厚度,使得该建筑的全生命周期成本最低并具有最优节能效果。研究结果表明:与屋顶保温相比,外墙保温对建筑能耗影响较大;XPS保温板比EPS保温板、岩棉保温板的节能率高;XPS保温板总投入费用最低时保温层厚度为0.14 m,从经济性与节能性考虑寒冷地区选用XPS板更适宜。

寒冷地区农村住宅建筑能耗分析与供暖措施建议

针对农村特点,供暖能耗高且环境差,效果无法保证,以此为背景对农村供暖加以研究,通过合理设置外墙及其他手段来降低能耗。以山东省某市的典型农宅为研究对象,利用建筑能耗模拟软件DeST-h完成了建模,模拟了不同窗墙比及附加阳光间前后建筑的能耗情况。结果表明:北向窗墙比与热负荷呈正相关,且对夏季冷负荷的影响更大;增设附加阳光间能够有效提高基础室温并降低建筑能耗,当窗墙比为0.2、阳光间深度为1.2时的全年累积冷热负荷节能率达到了22.8%。研究结果可为完善农村建筑节能设计规范提供参考。

基于碳排放分析的寒冷地区高校低碳校园建设策略研究

随着国家“双碳”目标的提出及落实落地,建设低碳校园成为新时代高校发展中的一项重要任务。本文基于寒冷地区高校碳排放核算分析,得出了寒冷地区高校一年内碳排放随时间变化关系及不同维度各项碳排放占比关系。基于各项分析结果提出了寒冷地区高校建设低碳校园的相关策略。

寒冷地区矿山生活污水处理工艺探讨

矿区的生活污水主要来自办公楼、职工宿舍、浴室、餐厅等生活设施,主要污染物是有机物和氮磷污染物,具有间歇性排放、集中排放的特点。随着水环境水生态需求的提高,在北方寒冷地区,采用传统单一的生化法处理效果不佳,达标处理难度增大。本文通过探讨寒冷地区矿区生活污水处理技术的适应性,以期为寒冷地区矿山的生活污水处理提供技术参考,为实现污水资源化利用,创建绿色矿山提供技术支持。