内蒙古西部草原民居建筑节能多目标优化模型构建

为了保证内蒙古西部草原民居建筑室内热舒适性的同时,降低采暖能耗,节约成本,本文以室内热舒适性、采暖能耗、工程造价作为建筑节能的优化目标。首先,选取10个建筑节能优化目标的主要影响因素,以此作为优化变量。其次,对10个优化变量的不同取值进行方案设计,得到507组实验方案,利用DesignBuilder软件进行模拟计算,模拟计算的结果作为BP神经网络的训练样本和测试样本,建立BPNN的预测模型,并将其作为多目标优化的适应度函数。最后,利用人工蜂群算法建立多目标优化模型,并进行多目标优化。

西安市主城区内涝风险评价与防治对策分析

受极端气象、极端气候和人类活动的影响,目前我国城市内涝问题频发,城市内涝已经成为严重的城市问题。西安市作为国家中心城市、陕西省省会,城市内涝问题相对突出,为了研究西安市城市内涝发生原因和相关治理对策,本次研究通过收集城市内涝点分布、城市土地利用类型变化、区域降水变化等数据,将相关数据通过ArcGIS软件进行空间分析,并结合西安市暴雨强度公式与设计暴雨强度公式,研究西安市发生城市内涝的内在机理和结局措施。研究表明,城市化的迅速发展、气候变化、地势低洼、城市排水系统建设的标准较低等是西安市内涝灾害频发的原因。本研究对于西安市完善城市灰色设施和绿色设施,解决城市内涝问题具有重大意义。

基于SEM的超低能耗建筑建设影响因素研究--以内蒙古西部草原民居为例

针对内蒙古西部建造超低能耗草原民居遇到的问题,通过大量文献研究并利用问卷星发放电子调查问卷,总结分析了三个方面15个影响建造内蒙古西部超低能耗草原民居的制约因素,分析各因素对建造内蒙古西部超低能耗草原民居的影响作用,提出理论假设,在此基础上运用结构方程模型(SEM)方法对以上理论假设进行分析检验。研究结果表明,影响建造内蒙古西部超低能耗草原民居的主要因素,按照重要性排列依次为政策、市场和技术,并提出实质性建议。

建筑外表面换热系数取值方法对建筑负荷预测的影响

建筑外表面换热系数(α_e)受表面风速、粗糙度等因素的影响。以西安市某办公建筑为例,针对α_e取定值及采用随风速和粗糙度变化的SimpleCombined算法计算2种情况,应用EnergyPlus建筑能耗模拟软件对建筑负荷进行了数值模拟和对比分析。结果表明:采用SimpleCombined算法时的供暖期建筑累计热负荷比α_e取定值时小13.20%,空调期建筑累计冷负荷则大3.04%。为使建筑负荷预测结果更符合实际情况,结合现行工程计算特点,在运用建筑能耗模拟软件预测建筑负荷时,建议采用SimpleCombined算法计算α_e。

西北村镇建筑热环境提升与能源高效利用关键技术及应用

对2020年度华夏建设科学技术奖获奖项目"西北村镇建筑热环境提升与能源高效利用关键技术及应用"进行了介绍。从西北村镇热环境特殊性需求、建筑热环境调节和能源利用存在的难题入手,重点介绍了该项目提出的一些解决方案、创新性成果和推广应用情况。

会展建筑展厅声环境主观评价

通过会展建筑现场调查研究探讨了适用于评价会展建筑展厅声环境的主观评价指标.以西安市某会展中心展厅为研究对象,对展厅采取现场测量的方法进行连续等效A声级测量,并对参展观众和工作人员使用主观问卷调查的方法进行展厅声环境质量的主观评价.结果表明:展厅LAeq最大值为80.1 dB(A),最小值为64.5 dB(A),68~78 dB(A)是展厅声环境的主体部分(占总体展厅声环境的84%);随着展厅声压级提高,工作人员和参展观众对展厅的满意度和声舒适度评价都呈下降趋势;工作人员和观众的满意度临界声压级分别为73.3 dB(A)和72.6 dB(A),工作人员和观众的声舒适感临界声压级分别为74.2 dB(A)和74.3 dB(A);当声环境为74~76 dB(A)时,观众期望背景音乐声降低,而当声环境小于73 dB(A)时,观众期望背景音乐声增大.参展观众和工作人员对于展厅的主观满意感、声舒适和声环境可接受度随着展厅声压增大而减小.会展建筑展出时应控制展厅背景声、音乐声和宣传广告声等声音的音量,建议会展建筑展厅声压应低于74 dB(A).

太阳直射辐射对建筑外表面换热系数的影响研究

建筑表面换热系数是建筑热工与节能及暖通空调领域的重要基础计算参数,是空间热环境和建筑围护结构的关键边界条件。为考察实际建筑表面的热流与换热系数的动态变化,为换热系数的取值和建筑边界条件的设置提供准确的基础数据,采用一种新型超薄热流传感器,利用直接热平衡法,在夏季对西安某居住建筑外墙和平屋顶进行了现场测试,研究了有无遮阳对南墙和平屋顶热流以及外表面换热系数的影响。结果表明:遮阳可有效降低外表面温度和辐射热流,且在夏季对平屋顶的遮阳效果明显优于南墙;对于南墙和平屋顶,遮阳下的外表面换热系数和辐射换热系数平均值均高于不遮阳的情况。

变化与应变--体育建筑可变设计发展回顾与展望

本文从对可变思想的溯源出发,将体育建筑中可变设计的演进历程归纳为适应、移动、重构和变换四个阶段,指出体育建筑可变设计将朝向基于交互的更理性、更智能、更前瞻的趋势发展,以契合更高度的社会文明和建造智慧。

骑楼建筑人行道合理尺度研究——以海口骑楼为例

国内目前与骑楼相关的设计规范中考虑到了骑楼建筑人行道的通行效率,但较少提及自然环境对于骑楼建筑人行道尺度的影响。本文以海口骑楼为例,采用典型气象条件下太阳高度角、飘雨角等研究方法,分析不同朝向条件下单侧骑楼建筑人行道的合理尺度及考虑街道的可穿越性对骑楼人行道尺度的影响,并给出相应的设计尺度及改进的方式。

遮阳设计在公共建筑中的应用--以我国湿热地区为例

近年来,建筑遮阳设计发展迅速,理论体系日渐完善,亦有大量优秀应用项目出现,尤其是我国湿热地区公共建筑的遮阳设计,值得借鉴与学习。为此,本文通过实地调研结合具体案例,将遮阳设计加以梳理分类,总结出13种湿热地区遮阳措施,评价其优劣与适用性,探讨遮阳要素在当代公共建筑设计中的应用策略,以期为实际运用提供参考。

北方采暖地区居住建筑节能计算方法对比

为研究不同的建筑节能计算方法对居住建筑能耗的影响差异,并选取适宜的方法以降低采暖能耗.通过利用JGJ 26-2010《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》提出的稳态计算方法和EnergyPlus软件的动态能耗模拟方法对严寒与寒冷地区挑选的10个不同典型城市的典型建筑进行计算、模拟与对比分析.研究表明:所选典型城市在比较两种方法计算建筑物耗热量指标时产生差异且差异率不同,其中高海拔、强辐射、日较差大的地区如拉萨、西宁差异率最大,可达43.83%、21.20%,其次是银川、兰州,其差异率最大可达19.69%、18.81%.通过分析引起差异的主要因素,提出对于差异率大于15%的上述地区,居住建筑节能计算采用动态能耗模拟方法比采用稳态计算方法更合理.对于西安、北京和海拉尔等差异率在10%~15%的城市,建议采用动态能耗模拟方法以提高建筑节能设计精度,而对于乌鲁木齐、长春与哈尔滨等最大差异率小于10%的城市,仍可继续使用稳态计算方法.从而为北方采暖地区居住建筑节能设计工程应用选取适宜的方法提供参考.

云南传统民居建筑原型傣家竹楼的生态智慧研究

以云南传统民居傣家竹楼的建筑原型为研究对象,基于被动式设计策略,定性分析民居在场地规划、空间形态、结构形式、材料选择、营造技艺等方面的性能,挖掘傣家竹楼的绿色特性,探讨湿热地区民居设计建造的生态智慧,为传统民居的传承与发展提供参考,助力现代乡村振兴。

香港公屋建筑自然通风模式研究

20世纪50年代,为了解决人口安置和城市公共卫生问题,香港政府开始了公屋建筑的建设。香港公屋发展历经徙置型、提升型、和谐型/康和型3个阶段,公屋的室内通风也逐渐形成背靠背布局、内廊式布局、围合外廊式布局、相连外廊式布局等不同类型的布局方式,并衍生出相关的构造措施,达到被动式通风设计的高峰。最终,在和谐型/康和型发展阶段后,居住单元的室内通风设计措施逐渐被空调系统所取代。

基于光热环境的工业建筑屋顶天窗参数优化

工业建筑屋顶天窗面积对室内光热环境影响很大,本文针对夏热冬冷地区自然通风类工业建筑,选取武汉为代表城市,利用能耗软件EnergyPlus和采光模拟软件Radiance分别对工业建筑进行室内热环境模拟和自然采光模拟。分析了不同窗墙面积比条件下屋顶天窗面积对室内热环境的影响,并以参考平面自然采光平均照度值为评价标准,针对采光等级要求为Ⅲ级和Ⅳ级的自然通风类工业建筑,对屋顶天窗面积比进行优化,给出工业建筑在不同窗墙面积比下屋顶天窗面积比的推荐值,为工业建筑屋顶天窗优化设计提供依据。

建筑学本科教育的多元化目标探析 关于知识和能力的调查研究

本文针对在社会发展和行业变革背景下的建筑学本科教育多元化目标定位问题,对西安建筑科技大学和长安大学的271名建筑学本科五年级学生开展了关于本科教学“知识”和“能力”的问卷调查。调查结果显示,学生和学校教学管理部门对建筑学知识及能力的重要性在认知上存在差异,由此进一步分析导致受教育者知识学习满意度和知识重要性认知产生差异的影响因素,在此基础上,反思当下建筑学本科教育存在的问题并提出相应建议。

欧洲历史城区高层建筑的布局模式演变及形态导控:以德国法兰克福为例

高层建筑如何融入历史城市形态是当下很多大型历史城市面临的巨大挑战。以德国法兰克福为例,梳理欧洲历史城区的高层建筑布局模式及形态导控方法。将二战后法兰克福高层建筑发展分为四个时期,总结布局模式的演变及其与历史城市保护的关联。从空间格局、城市肌理、建筑—界面、功能—强度,以及落实机制五个层面总结法兰克福历史建成环境中的高层建筑形态导控策略。在此基础上,从布局模式、形态导控与实现机制三个方面反思我国历史城区高层建筑的形态导控问题。

拼接成型UHPC免拆模板钢筋混凝土柱的抗震性能

为研究超高性能混凝土(UHPC)免拆模板钢筋混凝土(URC)柱的抗震性能,选取UHPC免拆模板拼接方式和表面处理方式为试验设计参数,制作并完成了9个URC柱和1个钢筋混凝土(RC)柱的拟静力加载试验。模板拼接方式为螺栓加角钢连接、螺栓连接和环氧树脂砂浆连接;表面处理方式为光面处理、气泡膜印花处理和设肋处理,通过拟静力试验研究了模板拼接方式及表面处理方式对该类柱抗震性能的影响。此外,基于平截面假定,提出了URC柱的正截面偏压承载力计算式。结果表明:峰值荷载前,UHPC模板与核心混凝土黏结面无明显破坏,URC柱表现出良好的整体性,尤其是采用螺栓加角钢连接的URC柱,即使加载至极限位移时,也没有发生界面黏结失效破坏;与普通RC柱相比,URC柱的承载力提高了6.4%~43.3%,延性提高了11.4%~48.7%,耗能能力提高了27.7%~85.3%;三种连接方式中,采用螺栓加角钢连接的URC柱承载力最高,连接最可靠。最后,基于平截面假定提出的公式计算值与试验值吻合较好,可为工程应用提供参考。

一种墙体蓄热量的评价方法研究

针对目前围护结构蓄热性能评价方法和指标不能有效评价蓄热量的问题,该文基于“日间热容”概念和有限差分法,提出一种新的围护结构蓄热性能评价方法和相关指标。该方法可获得围护结构逐时动态蓄热量、不同构造层次的蓄热情况以及材料层和围护结构在一定时间段和一定面积内的累积蓄热量。以一个简化的建筑模型为例,运用该方法得出建筑不同朝向、不同部位围护结构各材料层的蓄热量情况。该文的方法可为建筑围护结构实际蓄热效果提供系统全面的定量评价,为太阳能建筑分朝向、分部位的蓄热设计提供方法和依据。

部分浸泡再生混凝土复合盐侵蚀微观特征与损伤演化

为了研究部分掩埋、部分暴露于空气中的再生混凝土结构构件受复合盐侵蚀后的微观结构特征与耐久性损伤机制,以7.5%MgSO_(4)-7.5%Na 2SO_(4)-5%NaCl(质量分数)复合盐溶液模拟西北地区区域土壤与地下水环境,采用部分浸泡法,开展再生混凝土复合盐侵蚀耐久性实验。测试表观形貌、质量、相对动弹性模量等宏观指标,研究再生混凝土复合盐侵蚀耐久性退化规律;采用X射线衍射、红外光谱及综合热分析法,表征侵蚀再生混凝土的物相组成及其含量,分析部分浸泡再生混凝土复合盐侵蚀微观结构特征;使用扫描电镜与X射线能谱仪,观察侵蚀再生混凝土的微观形貌与微区元素组成,揭示部分浸泡再生混凝土复合盐的侵蚀损伤演化机制。结果表明:相对动弹性模量沿试件高度变化明显,区域3—6相对动弹性模量相对稳定,区域7—8降至最低后快速上升,在区域11—12回归至100%。部分浸泡再生混凝土由下至上分为毛细孔饱和区、气-液两相界面区、水分传输区和干燥区。随着浸泡时间延长,毛细孔饱和区侵蚀方式从化学侵蚀转变为以化学侵蚀为主,兼具物理破坏;气-液两相界面区损伤由化学侵蚀-物理破坏共同控制变为以物理破坏为主,兼具化学侵蚀;水分传输区由无损伤向化学侵蚀-物理破坏共同作用过渡。

非均匀多孔太阳能新风预热墙热性能实验研究

该新风预热墙是一种兼顾供暖和新风预热需求的太阳能墙体,由渗透型集热板、空气夹层、出风口、保温墙体等组成。通过人工气候室实验测试的方法,分析该太阳能墙系统在不同太阳辐射强度、开孔高度和集热板高度比例、抽吸速度以及渗透孔径等工况下各运行阶段集热板、出风口等热性能。结果表明:随着太阳辐射强度、开孔高度和集热板高度比例的增加,系统的热效率和新风温度显著提升,集热效率最高达到75%,最高温升约为15.0℃;并根据风温和风量需求,给出合理的风机抽吸速度和渗透孔径取值,可为太阳能墙体的实际应用提供依据。