陕西典型城市商业建筑屋顶绿化参数减碳研究

建筑部门碳排放是我国碳排放的重要部分,其中商业建筑单位面积能耗较高,而屋顶绿化技术已被证实能有效降低建筑碳排放,但对其减碳的量化效果尚不清晰。运用正交试验及软件模拟的方法对陕西典型城市(榆林、西安、安康)商业建筑中屋顶绿化关键参数的减碳作用进行了研究。结果表明:建筑全年碳排放和覆盖率、土壤基质厚度呈负相关,与植物高度、太阳能吸收率呈非单调规律;西安市供暖期减碳量最大,占整个供暖期碳排的3.7%。屋顶绿化参数对商业建筑碳排放影响显著,夏季温度越高、冬季温度越低时屋顶绿化层减碳效果越好,正交试验组中编号34的日减碳量约为编号1的2~5倍。为商业建筑减碳和屋顶绿化设计提供了一定的理论建议与依据。

风光电解水制氢平准化成本优化空间分析

氢能是中国绿色低碳能源体系的组成部分和“双碳”目标实现的关键载体,其未来可持续发展是以电解水生产的“绿氢”为方向,但目前针对可再生能源制“绿氢”的最新平准化成本以及成本优化空间较少受关注。对此,基于我国制氢行业最新数据计算出“绿氢”最新平准化成本,并对系统发电侧和制氢侧成本优化空间进行分析,最后开展敏感性分析。结果表明:我国“绿氢”最新平准化价格为20元/kg,已接近目前传统化石原料生产的“灰氢”成本,综合发电侧和制氢侧成本优化空间,至2030年可使氢气平准化成本下降48%左右,达到10.4元/kg;电价敏感性方面,风光电价每降低0.02元/kWh,氢气平准化成本降低约1.2元/kg。

基于绿色建筑技术的传统村落风热环境改造研究——以赣南卢屋村选区为例

人体舒适度受住区内风热环境的影响较大,如何将绿色建筑技术与乡村振兴环境建设相结合来改善传统村落的风热环境成为当下热点问题。本课题以赣南传统村落卢屋村为研究对象,采用Thsware绿色技术软件,对研究区域住区热环境、室内外风环境以及室内热舒适三个要素进行模拟分析,总结现状问题。同时以宜居、绿色为出发点,从村落下垫面设计、建筑围护结构以及基于Grasshopper的参数化策略理论方面入手,改善选区内室外环境和室内热舒适,为赣南传统村落风热环境的优化设计提出改造策略,为其他传统村落的风热环境质量建设提供参考。

基于BIM技术的绿色建筑性能分析——以周口市淮阳建业桂园四期项目为例

随着建筑信息模型(building in formation modeling, BIM)技术的日益成熟,基于BIM技术进行绿色建筑设计分析已成为业界的主流趋势。以周口市淮阳建业桂园四期项目为例,开展采光、光伏和风环境分析。结果表明,在采光强度过高区域采用遮阳型low-e玻璃来降低透光率和提高红外线反射率,采光情况较差区域设置导光管,优化后采光分析优于国家标准。建筑光伏改造在全寿命周期可实现减排二氧化碳5 347.95 t并带来241.73万元的经济收益。在主导风向方向进行绿化挡风设计,以此减弱主导风向对建筑的影响并进一步实现可持续发展。

复杂周边建筑下高层建筑风环境模拟分析及评估研究

在高层建筑密集的城市中心,复杂周边建筑的干扰容易形成不利于行人安全的风环境。为研究复杂周边建筑下高层建筑行人区域风场分布情况,结合某特定周边干扰下的实际项目,基于数值模拟分析方法,分析了高层建筑行人区域风速分布规律,得出复杂建筑的干扰会明显增加大部分行人区域的风速,且风速随风向变化在同一高度下趋于一致,在不同高度处有较大差别;并基于风速比和日最大风速对行人风环境舒适度评估,得出各区域的行人风环境舒适度均满足评价准则,整体上有较好的舒适性。

城市住区与建筑环境通风控制关键技术及应用

城市住区热环境问题日益严重,建筑内部空气污染与环境质量提升迫在眉睫,通风关键技术是室内外环境质量的重要保障。项目围绕建筑通风领域中环境场仿真技术不完善、快速模拟分析工具缺失等瓶颈问题,开展基础理论与应用技术研究。攻克了城市住区“风-热-湿”多场耦合精确计算关键技术;首次建立了建筑风环境分析用风参数统一确定方法;揭示了建筑环境气载污染物的传输规律,首次实现了高精度的暴露风险预测技术;突破了非稳态自然通风波动型边界条件生成关键核心技术;提出了典型建筑自然通风协同设计方法。研发了住区和建筑通风模拟软件各一套,开发了基于蒸发冷却技术的垂直降温系统和双板双冷源新风机组,制定了多部地方标准和通风设计导则。依托本项目所开发的通风技术、软件工具和节能产品在绿色住区和建筑的设计与建设中得到广泛应用,取得良好的社会、环境、经济效益。

亚热带地区垂直绿化冠层太阳辐射特性研究

选取亚热带地区常见植物搭建垂直绿化冠层太阳辐射特性观测平台。修正基于Lambert-Beer定律的冠层太阳辐射透过率模型。使用误差分析指标检验模型的计算精度。对模型的输入参数进行敏感性分析,发现叶面积指数是影响冠层太阳辐射透过率的重要参数。因此,对冠层全年的叶面积指数进行观测,计算全年不同朝向垂直绿化冠层的太阳辐射透过率,结果表明,垂直绿化冠层可拦截超过80%入射到建筑表面的太阳辐射,具有良好的遮阳效果。

商业综合体周边人行尺度风环境模拟优化

商业综合体有利于促进产业集聚化和功能复合化,在城市中具有特殊的区位价值和高度整合的功能。如何充分发挥商业综合体对城市空间的结构引导作用,打造绿色生态城市空间,成为亟待解决的问题。文章以建筑周边人行感受为出发点,对商业综合体周边人行高度风环境进行系统分析。利用Butterfly软件,对不同商业综合体总体布局的各风环境指数进行了整理和比较,以研究不同布置模型下能否提供更佳的城市及人行风环境设计策略,从而提供对商业综合体建筑形态与建筑布局方向的设计策略。

绿色建筑背景下建筑室外声环境模拟分析

文章基于中安创谷科技园东块地项目所处交通噪声现状,分析了该区域内的环境噪声。综合考虑周围道路的影响,依据工程图纸数据、现场勘察及实测数据采用Cadna/A系统建立了相关分析模型,模拟室外声环境,得到建筑室外声环境分布图。基于模拟结果,针对建筑室外噪声影响因素提出了相应的处理方法,使之满足规范要求,研究结果可为其他绿色建筑的室外声环境分析提供借鉴。

基于PKPM软件的某绿色建筑室外环境模拟分析

室外环境对建筑物的影响是绿色建筑的一项重要研究内容,并且学校对室外环境质量要求相对较高。使用PKPM绿色建筑软件的CFD模块、Sound模块分别对合肥市某中学的室外风环境、室外声环境进行数值模拟分析,探讨了室外环境对学生校园生活的影响,并结合《绿色建筑评价标准》进行评估,结果表明该中学室外风环境满足标准要求,但室外噪声存在部分超标的现象,最后针对发现的问题提出相应的优化策略,为进一步改善校园环境提供了参考。

基于CFD模拟的绿色建筑自然通风优化设计研究

自然通风是重要的绿色建筑被动式设计策略,对于节能减排、提高建筑环境舒适度和改善室内空气品质等方面具有至关重要的作用。计算流体动力学(简称CFD)是近代流体力学、数值数学和计算机科学结合的产物,将其运用在绿色建筑设计领域,能够为更精确地预测设计方案的建筑风环境提供依据,建筑师结合建筑技术科学的相关知识与模拟的结果进行分析,进而多方案比选和优化建筑设计方案。从总体布局、建筑形体、围护界面3个层面通过CFD风环境模拟来进行建筑自然通风优化的方法与实例研究,为建筑风环境的优化设计提供思路。

某绿色建筑风环境数值模拟分析

以青岛某绿色建筑项目为例,分析了室外风环境对人生活及环境的影响。通过查阅有关青岛地区典型气象年的参数确定了3种模拟工况,根据k-ε湍流模型的控制方程及当地地形条件、基本风速和所在高度等因素,模拟出该位置的平均风速及压力差。通过对各项风环境指标的分析,得出结论:冬、夏两季建筑1.5m高度处人行区域的风速均低于5m/s,气流较平缓,符合行人舒适性,对于风速较高的迎风面转角和风通道处,可以通过在该区域种植植被来降低该区域的风速。建筑物表面压力差小于5Pa,有利于夏季通风并且符合冬季防风要求。该项目达到中国绿色建筑评价的标准,可以为今后绿色建筑规划建筑设计提供参考。

从《绿色建筑评价标准》看建筑风环境模拟与优化的思路——以广西百色某商业综合体为例

运用流体模拟计算软件Fluent对广西百色地区某商业综合体进行风环境模拟,并结合《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2014)进行分析判定,对于夏季工况风环境不佳的状态提出优化思路,以期为类似项目的绿色设计提供参考。

基于风洞试验的高层建筑风荷载研究及抗风设计

基于刚性模型同步测压风洞试验结果,采用覆面积分频域计算方法,对广州松日总部大楼风荷载进行了研究。结果表明:相比顺风向而言,大楼楼层横风向振动的一致性更强;不同风向角下顺风向与横风向基底弯矩分量组成各不相同,其与建筑立面形式相关;大楼振动舒适度满足规范要求。通过进行等效静风荷载和峰值加速度的敏感度分析,为结构优化设计提供了指导。

基于CFD的校区建筑群行人高度风环境分析与评价

校园建筑群的规划需要考虑人的舒适度。以浙江理工大学下沙校区中心建筑群为考察对象,对附近的行人高度风环境和空气污染物扩散情况进行了分析和评价。采用流体数值模拟技术CFD对各种影响因素进行了相应的计算,最后给出了评价和优化建议。分析表明:模拟情况与实地测量情况具有可比性;目标区域风场将产生较大混乱气流;不同的风速对于污染物的分布影响不大,污染物倾向于在建筑物的迎风面高压区聚集。

大连市某医院建筑室外风环境的数值模拟分析

本文采用计算流体力学软件PHOENICS作为模拟分析软件,通过对冬季、夏季和过渡季三种工况下大连某医院建筑的风环境进行数值模拟分析与计算,并结合《绿色建筑评价标准》对该建筑的风环境品质进行了评估。结果表明:建筑周边人行区域冬季风速未出现超过5.0 m/s的情况,不影响行人的舒适要求;夏季、过渡季盛行风平均风速条件下建筑前后压差大于2Pa,可以利用自然通风,节约能耗;过渡季节区域内无漩涡区和无风区,有利于污染物的扩散;本项目满足《绿色建筑评价标准》关于自然通风的要求。

基于CFD数值模拟的典型建筑群风环境评估

为解决越来越多的体型复杂、布局多样、规模庞大的建筑群兴建后所带来的建筑风环境问题,文章选取3种典型建筑布局(行列式、错列式及围合式)下的建筑群,利用雷诺平均法及Realizable κ-ε湍流模型对各布局下北风及西风下的建筑风流场进行了数值模拟,利用定量与定性分析方法对建筑群风环境进行了评估。研究结果表明,西风比北风风向下的建筑群风环境好;综合对比分析2种风向下3种布局的风环境,行列式建筑群风环境较好。

结合计算机环境模拟分析的绿色校园规划设计方法初探——石家庄经济学院新校区投标方案的设计思考

石家庄经济学院新校区的规划设计方案中,主要体现了开放式校园、礼乐相承、中西合璧的设计构思。通过校园风环境模拟、日照环境模拟、空间可视域模拟等计算机环境模拟,对新校区设计方案进行客观、综合、科学的环境分析,对结合计算机环境模拟的绿色校园规划设计方法做出初步探讨,旨在探索出一套效率高、操作性强、较为适合国内普遍现状的设计思路和操作手法。

民用建筑绿色性能计算及其标准化研究

本文主要介绍了民用建筑绿色性能的计算及其标准化研究工作。通过大量案例调研、数值模拟计算,着重介绍了绿色建筑中涉及的天然采光、室外风环境、建筑节能模拟中存在的问题,阐述了相应模拟的输入条件、参数设定、计算精度、网格设定、操作流程等标准化研究工作。

绿色建筑与城市生态环境理论探析

城市生态环境是城市化发展赖以存在的基础,绿色建筑作为可持续发展理念下城市化发展与城市生态环境相协调的基本表现,强调自身对有限资源的最优化利用及城市生态环境影响最小化的同时,强调系统性,不论是在立项、设计、施工、运营等方面都应讲求与城市生态环境和谐共融,追求城市化发展与城市生态环境保护之间的平衡,以绿色建筑的不断发展来保证城市的可持续性发展。