Promoting energy efficiency reconstruction for existing buildings based on comprehensive benefit evaluation

The purpose of the comprehensive benefit evaluation of the existing building energy saving renovation project is to promote the healthy development of the energy saving reconstruction. Therefore, it is necessary to reflect the value and function of incentive and restraint. The concrete embodiment is that: improving energy saving standard renovation of existing buildings, promoting the construction of energy efficiency labeling system, and strengthening the construction of government supervision system by the comprehensive benefit evaluation.

Construction practice of market system for energy saving renovation of existing buildings

The energy-saving reconstruction market of existing buildings is a complex system.It includes three subsystems:service market,capital market and technology market.The service market takes the relationship between energy service companies and owners as the core to establish service associated relationships.The capital market is based on the mechanism of"investment guarantees and risk sharing"to form structures of the capital market.The technology market relies on the"industry-university-research"mode to build technology supporting platforms.Being interdependent and mutually restricted,the three subsystems form the complete system of existing buildings in energy-saving reconstruction.

Existing building energy-saving reconstruction market in China: Characteristics and prospect

The development of existing building energy saving reconstruction market depends on the interaction among service market, capital market and technology market. Analysis of the characteristics of both building energy-saving service market, capital market and technology market, and analysis on the role of existing building energy saving reconstruction market development in energy conservation and emission reduction development strategy, energy-saving transformation policy implementation and promotion of other industries landing, will be conducive to energy-saving renovation of existing buildings market cultivation and development.

高延性混凝土加固单层砖木结构农房振动台试验研究

为提高我国农村砌体房屋的抗震性能水平,采用高延性混凝土(HDC)条带加固的方法,设计了两个缩尺比为1∶2的砖木结构模型,对加固模型与未加固模型进行振动台同台对比试验。对比分析了地震作用下两个模型结构的加速度响应、位移响应、扭转效应和破坏形态,并对其抗震性能进行评估。试验结果表明:单层砖木结构农房的整体抗震性能较差,结构的自振频率低、位移反应较大,扭转效应明显,在8度设防地震作用下接近倒塌;经HDC条带加固的模型结构自振频率增大,位移反应相比未加固模型更小,山墙外闪现象得到明显控制,结构扭转效应的破坏作用明显减轻,在9度罕遇地震作用下HDC面层只出现轻微受损,可达到“大震可修”的性能目标。采用HDC条带加固法可有效延缓结构在强震作用下的刚度退化,增加结构的耐损伤能力,并有效提高此类砌体结构的整体抗震能力。

基于AHP-熵权-可拓学的高校建筑电气节能评价

针对高校能源消耗过高以及浪费严重的问题,提出了一种基于层次分析法、熵权法与可拓学理论融合的高校校园建筑电气节能评价模型。运用可拓学理念,给出了用于评估电气节能性能的物元模型;建立电源节能、电网节能、负荷节能、建筑体系节能为准则的评价体系,选取12个评价指标并引入层次分析法与熵权法计算各评价指标的权重;结合所建立的物元模型构建经典域、节域完成关联度计算。以某高校为例,利用所构建的评价模型完成对其建筑电气节能空间的评价,得到该高校校园建筑电气节能空间为中等级别,其级别特征值为2.90,结果表明其仍存在较大的节能空间,最后根据评价结果提出相应的改进措施。

LEED与“生命建筑挑战”(LBC)评价体系比较研究

绿色建筑认证是绿色建筑推广与传播的重要工具,但目前绿色建筑评价体系主要聚焦于建筑本体层面的节能和环保要求。选择应用最为广泛的LEED v4评价体系和要求最为严格的LBC 4.0评价体系作为比较对象,首先分析两者不同版本在演变过程中的差异和特点,进一步分析两者在整体指标上的关联对应关系及在认证对象、指标性质、评价方法等方面的差异,然后以LBC评价体系内容作为指标对比项对比两者在指标设置意图及具体内容上的异同和产生原因,总结两者在认证侧重上的差异以及新出现的认证要素及发展趋势,给我国绿色建筑评价未来发展提供参考和借鉴。

基于恒热流法和恒温法的岩土热物性试验分析研究

目前岩土热物性测试仪采用的方法包括两种:恒热流法和恒温法,通过介绍两种测试方法的区别及模型算法,以北京市某公建项目岩土热物性测试结果为基准,利用TRNSYS软件分别模拟了恒热流法和恒温法的测试工况,针对模拟结果展开分析研究。经对比,试验时间至48 h时,两种测试方法利用软件模拟出的延米换热量与现场测试结果的误差在10%以内,表明若已知项目周边的地层热物性参数如地层的导热系数、热扩散率等,可将软件模拟结果作为前期地埋管系统设计的依据,并作为后续热物性勘察结果验证的参考数据。此外,根据模拟结果,由于夏季地埋管流体在设计工况下与土壤的温差值较大,为了使流体尽快达到设计工况点,恒温法测试时应选用较大的功率,否则48 h内的测试值结果与实际值偏差较大。

基于空间-社会视角的城市居住能耗碳排放影响因素研究——以天津中心城区为例

厘清城市居住能耗碳排放的“空间-社会”共同影响作用机理,有助于为社区低碳更新规划提供针对性空间识别方法和政策支撑。借鉴居住分异理论中“空间-社会”二维属性的社区居住空间刻画逻辑,对天津市中心城区市民进行社会问卷调查,采用路径分析模型建立“空间-社会”复合作用下的影响关系模型,并对空间性和社会性影响总效益进行系统比较分析。研究结果表明:①空间性因素和社会性因素对大城市居住能耗碳排放的间接影响效应普遍存在,对直接效应起到一定修正作用;②社会性因素影响总效应远高于空间性因素,关键影响指标分别为人口数量和住房总价;③住区价值对家庭居住能耗碳排放的正向影响关系被证实显著存在。高价格大户型住宅通过吸引高收入群体购买和自身设施水平较高两方面锁定高碳排放行为特征。据此,提出差异化住区碳排放特征识别方法及低碳规划审查要点,为城市更新提供政策参考。

既有医院建筑暖通空调系统能耗水平分析与运行效果评价研究

为了解既有医院建筑暖通空调系统运行能耗水平和实际运行效果,通过资料调研的方式对采用不同暖通空调形式的既有医院建筑运行能耗进行对标分析;通过调查问卷、实地走访和现场监测相结合的方式对既有医院建筑室内热湿环境和空气品质进行主观评价和客观评价,总结了暖通空调系统形式对医院建筑能耗的影响,梳理了当前既有医院建筑暖通空调系统运行过程中存在的问题。研究发现通过提高管理人员专业水平、增加智能化辅助手段、强化建筑内新风供给等人工干预,有利于在保障建筑室内空气品质的同时达到建筑节能的目的,为后续新建医院建筑设计、既有医院建筑运维和改造提供参考信息和优化方向。

太阳能被动式通风与建筑相变蓄热耦合技术研究进展

太阳能被动式通风(Solar Passive Ventilation,SPV)技术与建筑相变蓄热(Building Phase Change Heat Storage,BPCHS)技术是当前建筑节能的有效策略,两者有机结合能够显著提高太阳能利用效率、降低建筑能耗与改善室内热环境。通过对国内外有关文献调研分析,概述了太阳能被动式通风与建筑相变蓄热技术各自原理与分类,同时阐述了技术特点及其研究进展。基于太阳能被动式通风与相变蓄热在建筑应用的现状,论述了相变蓄热强化太阳能被动式通风原理及其有机耦合形式,包括相变Trombe墙、相变烟囱、相变通风屋顶等多种结合方式。此外,为了有效反映被动式通风特征与相变蓄热耦合流动-传热过程,系统总结了通风数值模型、相变蓄热求解模型以及耦合系统模型与相关实验研究。概括了太阳能被动式通风与建筑相变蓄热耦合(SPV-BPCHS)技术关键影响因素及其评价指标,指出了其对建筑室内热环境影响特性。调研结果表明,SPV-BPCHS技术能有效降低建筑能源消耗、提高太阳能建筑利用率和改善室内热环境效果,但仍应加强对高效低碳材料的研究及耦合技术稳定性研究,同时该耦合技术实验可行性也需要进一步验证。将为提高太阳能利用率和建筑室内环境耦合强化提供新的技术途径。

基于合同能源管理模式的既有建筑节能改造项目经济效益评价方法研究

基于合同能源管理模式,为降低项目投资风险性,需在实施前进行科学合理的经济性评价。但对于既有建筑节能改造项目而言,其涉及的功能领域广、技术类型多,且各类技术特点及运营模式均各有不同,若针对各项目特点分别选取不同的经济效益评价指标并逐一对其进行评价,将会极大降低项目经济效益评价工作的效率。因此,将基于工程经济学理论及工程实践经验,选取具有通用性特点的经济效益评价指标,并为采用合同能源管理模式的既有建筑节能改造项目提供科学合理、可操作性强的经济性评价方法,旨在提高改造类项目经济效益评价效率,有效降低项目投资风险。

基于光伏窗技术的室内热环境营造特性研究

半透明光伏窗由于其主动节能的优势,近年来引起了广泛关注。由于半透明光伏窗表面覆盖太阳能电池,可能引起室内热环境过热,影响人体热感觉。然而,目前有关半透明光伏窗建筑室内热环境营造特性的研究仍存在不足。针对上述问题,通过实测半透明光伏窗与白玻房间室内空气温度、辐照度等参数,比较了空调运行工况下两房间内受试者热感觉投票结果。结果显示,在窗户表面高温长波辐射及透过辐照度的短波辐射作用下,半透明光伏窗室内热环境受到较大热辐射的影响。半透明光伏窗房间热感觉投票为中性的结果远高于白玻房间,能够满足人体热舒适和建筑节能的双重要求。

拉萨乡村民居围护结构热工性能优化研究

拉萨地区位于青藏高原太阳能富集区,冬季寒冷漫长、太阳辐射强烈且朝向差异大,当地乡村居住建筑冬季室内热环境差、能耗水平高。为提升该类建筑的室内热环境并兼顾节能环保,基于拉萨乡村民居现状建立典型建筑模型,选取各朝向围护结构的传热系数和热惰性指标共10项热工参数作为研究因素,采用不舒适度日数UCDD12和采暖期逐时累积热负荷作为热环境和节能效果的评价指标。设计正交试验并通过TRNSYS进行仿真模拟,研究了各热工参数对评价指标的影响规律、显著性程度和主次排序。结果表明,对UCDD12存在显著影响的热工参数有6项,由高到低排序为屋顶、北向、东/西向、南向传热系数及南向、东/西向热惰性指标;对累积热负荷存在显著影响的热工参数有7项,依次为屋顶、东/西向、北向、南向传热系数及南向、内墙、东/西向热惰性指标。进一步综合两项评价指标,使用TOPSIS法确定了各项热工参数的最佳组合方案。为改善拉萨乡村民居室内热环境、提升节能性能提供技术支持。

基于MPC集中供热二次网回水温度控制研究

在换热站质调节系统控制中,因被控对象具有时变性、不确定性及非线性等特点,传统的PID算法难以满足对换热站二次网回水温度控制精度的要求。提出一种基于阶跃响应的模型预测控制策略(MPC),以实现对供热二次网回水温度的精确控制。基于现场采集供热数据,通过采用递推阻尼最小二乘法算法(RDLS)对供热二次网模型的过程参数进行辨识,引用动态矩阵控制算法(DMC)进行控制量参数调节;将目标优化函数用于动态矩阵控制算法中进行控制量寻优。通过MATLAB仿真验证表明,该控制策略与传统的PID控制相比,该方法能够较好地控制换热站二次网回水温度,具有超调量小、调节时间短的优点,最后通过现场可编程门阵列(FPGA)对该方法进行程序设计并实现。

复杂地质条件下既有建筑地基基础加固技术研究

对某发生不均匀沉降的砖混结构住宅楼进行加固,为防止加固时住宅楼产生二次变形,采用微型钢管桩加固条形基础、再新增筏板、最后对地基土进行注浆的加固方法。在现场静载荷试验的基础上,采用ABAQUS对加固方案进行模拟计算,并对加固后的建筑物进行现场沉降监测。结果表明,模拟结果与静载荷试验实测结果基本相符,加固后建筑物的不均匀沉降明显减少,桩顶反力分布呈现出中间小四周大的特点;微型钢管桩承担的荷载占19.43%。实际现场监测最后100 d的沉降速率小于0.01~0.04 mm/d,地基的变形符合GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》的要求,该加固方案可行。

夏热冬冷地区空调冷热源配置的多目标优化

为实现“双碳”背景下清零建筑直接碳排放的目标,夏热冬冷地区建筑空调冷热源越来越多地采用空气源热泵加水冷式冷水机组的复合架构。其中,空气源热泵冬季供热,夏季与水冷式机组共同供冷。由于空气源热泵供冷能效较低,提高水冷式机组容量配置,尽可能使之分担更多的冷负荷,有利于降低系统供冷能耗,但系统投资也将随之上升。因此,有必要研究复合架构下空调冷热源配置的综合优化方法。利用层次分析法,计算空调冷热源系统的节能性、环保性、经济性、节材性等不同目标维度的权重,建立空调冷热源的综合优化目标函数。设计空调冷热源配置的优化流程,并以上海某办公建筑为例进行分析。结果表明,随着水冷机组容量的增加,空调冷热源系统的全年能耗降低,耗材生产能耗、折算年费上升,而碳排放呈先降后升的规律。多目标优化方法可以更好地实现各项指标之间的平衡,为相关研究及实际项目决策提供参考。

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。

绿色建筑节能运行策略及效益分析——以青岛市某二星住宅项目为例

绿色建筑的普及是建筑领域在响应国家节能减排、实现可持续发展的重要举措,同时也是建筑业实现“双碳”目标的有效途径。以青岛市某住宅项目为例,通过研究国标《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378—2019)中关于健康舒适、资源节约、提高与创新等章节中的节能领域技术要求,研究项目在围护结构、照明灯具、遮阳设施、冷热源系统等方面的节能运行策略。分析项目运行能耗,研究其在运行过程中的能耗优化潜力,深度剖析项目运行期间所产生的节能效益。基于实际项目探讨二星级绿色居住建筑运行能耗优化潜力,为推动我国城市建设向绿色低碳化转型,实现“碳达峰、碳中和”目标提供参考经验。

既有建筑阳台加固修复技术研究

针对驻马店市某住宅小区带地下室既有建筑地上一层阳台墙体与主体结构交接处墙体出现裂缝,且阳台墙体向南倾斜的问题,通过现场踏勘及查验图纸,发现该问题的产生是由于阳台墙基础持力层土体发生固结沉降。通过不同加固方案的对比,结合现场实际情况,采用钢筋混凝土托架梁加固法进行加固修复。实际使用效果表明:加固效果显著,修复部位未发现裂缝、变形及损伤。研究结果可为既有建筑加固工程提供参考。