基于多因素正交实验的关中民居节能优化分析

为解决陕西关中地区民居建筑围护结构热工性能不佳、采暖效率低的问题,本文以关中典型民居为研究对象,从建筑外围护结构和窗墙比方面展开关中民居节能优化分析。结合现场测试调研数据,通过DesigBuilder软件模拟能耗,探究围护结构构造和窗墙比大小对关中民居建筑热负荷、冷负荷、全生命周期投资收益比的影响,采用多因素正交实验方法耦合分析各优化方案的节能性与经济性,选出最适宜的综合节能策略。结果表明关中民居最佳节能优化策略为外墙加设80 mm厚EPS保温层、屋顶加设60 mm厚XPS保温层、外窗改用普通中空5+9A+5玻璃、北向窗墙比0.1、南向窗墙比0.3。优化后关中典型民居节能61.98%,冬季典型气象日室内平均温度上升2.78℃。

单位面积能耗与人均能耗综合对标方法研究与案例分析

为了公共机构能耗的合理对标,以国家和江苏省能耗定额标准及合理用能指南中指标规定类型为对象,分析了单项指标(单位面积能耗)对标方法和双项指标(单位面积能耗和人均能耗)对标方法,得到了指标判定区间及区域表达式,对比分析两种方法。提出单位面积能耗和人均能耗综合对标方法,推导指标定额限值数学表达及区域表达式。以《公共机构能耗定额及计算方法》中小学定额为例,推导出单位面积能耗和人均能耗综合对标限值及区域表达式。以南京某小学的单位面积能耗和人均能耗指标为例,进行3种方法的对标,分析对标结果的区别,为公共机构能耗指标的对标提供参考。

南京三级医院分项能耗定额指标研究与应用

分析了《南京合理用能指南》和《南京能耗定额标准》中医院类建筑能耗定额规定的区别与联系。以南京14个医院建筑的分项能耗数据作为研究对象,分析了用能设备分项能耗值及能耗占比。依据样本分项能耗占比,采取50%位次设定为参考值,经计算并归一化处理,得到分项能耗比例参考值。将《南京合理用能指南》和《南京能耗定额标准》中医院建筑的能耗定额分别与分项能耗占比相乘,得到了三级医院各分项能耗指标定额参考值,为医院建筑分项系统用能状况深度诊断与分析提供参考。同时进行了案例的应用与分析,得到案例项目中照明系统、电梯及水泵的用能存在节能潜力,应加强该分项设备用能的优化与提升。

基于十年前后能耗调研的长沙地区既有住宅节能改造策略研究

长沙地区既有住宅节能改造存在居民改造意愿不强、节能改造效果不明显等问题。分别于2008年、2009年和2019年、2020年调研了湖南大学周边近35栋住宅的围护结构、家电情况与400余户居民终端用电量,采用K-means聚类法将总用电量、采暖、制冷、生活用电量分别进行聚类并计算界限值、平均值等参数,进而分析十年前后居民用电量变化规律,提出改善室内热环境与减少制冷能耗为该地区既有住宅节能改造的重要目标。对既有住宅用电量进行宏观情景预测,论证了既有住宅建筑围护结构节能改造的必要性,分析节能改造意愿不强的原因,结合目前改造现状提出适宜的相关策略。对同等气候区既有住宅节能改造具有一定参考价值。

基于EnergyPlus对北方地区应用夜间机械通风预测

目的为了分析哈尔滨、北京、沈阳等北方地区办公建筑应用夜间通风的状况.方法利用能耗模拟软件EnergyPlus对该地区某办公建筑夜间机械通风进行了节能性和经济性分析.结果夜间通风大大降低白天负荷,节省运行能耗,具有一定的经济意义.结论夜间通风模式下室内环境满足热舒适标准,人工制冷阶段夜间通风室内热环境明显优于常规空调模式.哈尔滨、北京和沈阳地区适合进行夜间机械通风的日期分别为约60 d7、0 d和40 d.

夏热冬暖地区公交站场类建筑近零能耗技术研究

城市公交站场建筑运行时间长,散热电气房间多,耗能水平高于其他公共建筑。梳理夏热冬暖地区公交站场类建筑实现近零能耗目标的劣势、优势,并针对典型项目,提出了被动式、主动式技术措施。基于EnergyPlus软件验证了该项目可实现近零能耗目标。

新风空调一体机在夏热冬冷地区超低能耗建筑中的应用

被动式超低能耗建筑具有高能效、高舒适性的特点,已成为助力实现“双碳”目标的重要举措。夏热冬冷地区夏季高温炎热,冬季阴冷潮湿,新风空调一体机能满足该地区供暖、供冷、通风与除湿等多种需求。以湖南省株洲市某被动式超低能耗建筑项目为例,详细阐述了新风空调一体机在该类项目中的设计与应用,并对其室内热环境和能源消耗进行了监测与分析。研究结果可为相关被动式超低能耗建筑项目的发展提供参考。

夏热冬冷地区近零能耗建筑技术——以台州数字科技园科技秀场、产业服务中心为例

随着全球气候变化和能源资源紧张的形势日益严峻,近零能耗建筑成为全球建筑领域的研究和发展重点。本研究旨在探索夏热冬冷地区近零能耗建筑的实施技术,其中包括围护结构、节能设备以及可再生能源的利用等,同时分析其在能源消耗和环境保护方面的效益。

夏热冬冷地区办公建筑光伏百叶几何参数节能模拟研究

本文以夏热冬冷地区两类子气候区若干城市的典型办公建筑为研究对象,在南、西、东朝向分别设置光伏百叶系统,并对光伏百叶若干关键几何参数(百叶宽度L、百叶倾角A、百叶间距比RdL)进行控制变量和模拟,以研究光伏百叶几何参数与建筑能耗综合值的相关性,最终得出各几何控制参数对发电量、建筑能耗的影响机制,以及单目标优化、综合优化情况下的参数最优取值。

夏热冬冷地区东西向住宅低能耗更新改造设计策略研究——以浙江省新昌县某住宅为例

从夏热冬冷地区东西向住宅的能耗特性出发,以浙江省新昌县某东西向住宅为例,对其进行全年能耗分析,针对围护结构保温隔热性能差、西晒严重和通风采光不佳等现存问题,提出相应的低能耗更新改造设计策略,在保证室内热舒适的前提下,有效降低能耗,提高住宅居住质量。

折线型平面办公建筑的低能耗形态

针对折线型平面的办公建筑,选取其中最基本的“一折”平面作为研究对象,通过收集以杭州、上海为主的折线型建筑案例的数据,以面宽、进深和折角等基础参数作为生成平面形态的边界条件;借助Python工具进行数学建模,生成不同形式的“一折”平面建筑模型;利用基于EnergyPlus平台的Designbuilder能耗软件对各模型进行全年能耗动态模拟;通过斯皮尔曼系数法进行相关性分析,得到影响能耗最大的两个平面形态参数,面宽进深比M_(1)和斜进深M_(2)。研究表明,一折平面存在形态临界点,面宽进深比的临界点为7.6,斜进深的临界点为32 m。通过数据拟合得到形态参数M_(1)、M_(2)与总能耗E_(1)相互映射的变化趋势,即M_(1)‒M_(2)‒E1的等高线图。

高原营房太阳能梯级相变跨季蓄能供暖系统研究

高原严寒地区气候恶劣,交通运输困难。针对该地区气候特征及室内负荷需求,提出了一套由太阳能、梯级相变蓄能装置以及柴油锅炉辅助热源组成的跨季蓄能复合供暖系统。为探究新型供暖系统的实际性能和可行性,通过模拟软件构建建筑模型及配套的系统模型,根据高原地区的气候条件参数,模拟系统全年运行过程,分析相关运行参数变化,并总结可行的系统设计方法,验证动态气候条件下系统的可行性。结果显示,太阳能集热器的总运行时长可达2000 h以上,为储存充足的太阳热量提供基础。同时相变水箱在蓄能期结束时温度可达82℃,当采用高温水末端散热器时,经过3级相变材料放热后水箱温度降至42℃,导致室内温度难以达到预设值。相较于依赖辅助柴油锅炉维持水箱温度及末端散热器供水温度的方式,低温辐射供暖系统更能适应太阳能梯级相变蓄能系统的热能和水温变化特性。

基于仿真对比的某办公建筑空调系统改造分析

对某办公建筑的老旧空调系统进行改造,比较了冷水机组与多联机2种改造方案,探讨了人员加班情况对系统选择的影响。首先,对建筑改造区域进行了负荷模拟,针对每种方案进行设备选型。然后,对2种方案供冷、供暖季的空调系统能耗进行了仿真和比对,多联机系统能耗更低,投资回收期仅4.6 a。最后,针对不同的加班模式和加班率进行了仿真分析,绘制了能耗-加班率曲线,发现多联机系统更适用于有人员加班情况出现的建筑。当独立办公室加班率为10%时,改造区域多联机系统的供冷季能耗比冷水机组系统低41.7%。

寒冷地区超低能耗建筑设计策略研究——以泰丰科技超低能耗展示中心为例

文章以位于严寒地区的超低能耗展示中心建筑项目设计方案为例,概述了在方案设计阶段结合超低能耗技术的设计手段进行建筑设计的注意要点。建筑设计方案的室内空间、立面及内部系统应结合严寒地区气候特征,从通风采光、围护结构、主动设计、可再生资源利用四个方面配合超低能耗技术进行设计,利用相应的超低能耗技术设计降低建筑能耗需求,同时保障室内环境舒适度。旨在探索地域性建筑优化设计阶段,结合寒冷地区超低能耗建筑的各项能耗指标及应用技术的设计策略。

上海地区商业建筑空调能耗影响因素分析

商业建筑的能耗强度较高,对其影响因素进行分析是推动商业建筑节能的重要基础。本研究对上海地区典型商业建筑的设计参数展开调研,包括建筑面积、层数、体型系数和窗墙比等,并考虑了冷热源形式和照明功率密度。利用能耗模拟软件和正交实验法进行敏感性分析,结果表明,以下设计参数对其全年能耗存在显著性影响:照明功率密度>外窗综合遮阳系数>建筑朝向>空调系统能效。研究结果对上海地区商业建筑节能设计具有重要参考意义。

华中科技大学现有建筑节能降碳技术研究

提出建筑电能能耗由房间能耗、公共区域能耗和供配电系统能耗组成。供配电系统安装能耗计量表,建设具备大数据运算和分析、质量诊断的可视化节能平台,得出各建筑电能能耗、各房间照明空调电能能耗、实验室动力电能能耗、公共区域能耗、供配电系统能耗和电损,对标建筑物电能能耗定额约束值、基准值和引导值进行财务核算、能耗监督和控制。对超标能耗进行供配电系统改造。结果可供同类项目参考。

兰州地区被动式超低能耗建筑设计及能耗分析

兰州地区某公共建筑为实现超低能耗绿色建筑,应用多项被动节能技术,耦合高效冷热源和光伏发电系统。文章基于建筑信息化模型(BIM)节能技术平台和瞬时系统模拟程序(TRNSYS)仿真软件对建筑能耗及建筑节能进行计算分析,得出以下结论:该建筑基准能耗综合值为51.651 kW·h/(m^(2)·a),在屋面设置200 m^(2)太阳能光伏发电系统时,年均发电量可达6.42万kW·h/a,单位建筑面积发电指标约为27.80 kW·h/(m^(2)·a);基于可再生能源设计的建筑能耗综合值仅为5.1 kW·h/(m^(2)·a),该办公楼建筑综合节能率可达90.12%;建筑本体节能率为35.32%,可再生能源利用率为85.96%,生产总量大于建筑年终端能源消耗量,性能指标完全满足能效指标的约束性要求。上述设计及结论可为西北地区公建项目近零能耗建筑提供良好的示范。

夏热冬冷地区办公建筑冬季能耗监测及分析——以长沙某办公建筑为例

文章选取长沙市某办公建筑于2019—2020年开展冬季采暖用能实测,利用智能计量监测平台获取冬季空调运行能耗实时数据,对比疫情期间与非疫情期间的办公建筑能耗差异,并通过这两个时期的建筑用能情况,结合使用者的用能需求与使用习惯,得出夏热冬冷地区办公建筑室内采暖能耗过大的结论,并提出在满足室内采暖需求的基础上优化空调采暖设备性能及室内环境的设计建议。

基于外遮阳面积变化的寒冷地区办公建筑能耗研究

外遮阳构件与建筑能耗具有很强的相关性,其是能够解决由直射光引起的室内能耗过高和舒适度不佳的可行且有效的方法。以山东济南某办公楼为例,针对5种不同的遮阳面积,利用DeST能耗模拟软件,进行了冷热负荷和建筑能耗的模拟计算。研究结果表明,建筑物随着遮阳面积的增大,冷热负荷变化规律也不相同,冷负荷随着遮阳面积的增大而减小,而热负荷则会随着遮阳面积的增大而增大。整体而言,冷负荷减小量要大于有效得热量的减小,加装外遮阳构件后建筑物节能效果明显。通过模拟研究可以得出,在济南地区增设外遮阳有利于降低建筑能耗,可以为实际工程提供参考意义,有效助力碳达峰与碳中和目标的实施。

“碳达峰”目标下夏热冬暖地区建筑围护结构节能潜力探究

近十年来,城镇化率快速增长,建筑能源消耗问题日益引起重视。围护结构是影响建筑能源消耗中的重要一环,在建筑运行阶段,可通过更换或安装新型材料等方法调节其热工参数以降低建筑能耗。因此,以夏热冬暖地区具有改造价值的住宅和商业建筑为主体,根据历年年鉴统计的居住和商业建筑面积,建立面积预测拟合曲线,并基于现有规范,设定不同时间节点的围护结构热工参数,同时采用夏热冬暖地区典型住宅和商业建筑模型,进行改造已有建筑前后的逐年能耗计算。结果表明:改造已有建筑围护结构后,居住建筑完成“碳达峰”目标,而商业建筑2030年能耗值较上年增长1.30%,后续可通过降低每度电碳排放量的方法完成目标。