真空玻璃改造香港地区既有玻璃幕墙的热性能研究

为降低既有建筑的运行能耗,提出一种应用真空玻璃对香港地区高层建筑既有玻璃幕墙的节能改造方法,并通过户外实验测试对比研究了节能改造前后幕墙的热工性能和热舒适水平。结果表明,该节能改造方法可显著降低幕墙的内表面温度、内表面热流密度、太阳辐射透过率和太阳得热系数,并提高室内的热舒适水平。其中内表面热流密度平均降幅高达81.6%,太阳得热系数最大降幅可达83%,有利于降低建筑冷负荷。此方法适用于空调负荷需求大的城市,其分析结果将为在炎热气候地区开展高层建筑既有玻璃幕墙节能改造工作提供指导,并为实现“碳中和”目标助力。

应用深度学习模型预测复杂平面房间内的火灾温度场

目前火灾探测系统的设计和评估主要依赖于经验模型,虽然这些模型简化了顶棚射流的特性,却未考虑建筑结构对火灾烟气行为的影响。因此,本研究采用了一种基于UNet架构的深度学习模型,以实现对复杂平面房间内顶棚下火灾温度场的快速而准确的预测。模型的训练数据包括136种不同火灾工况的数值模拟结果,其中包含各种房间平面布局、火源位置和房间高度的变化。研究结果表明,该模型能够在数秒内准确预测任何给定房间平面设计中的火灾温度场,准确率高达88%。该研究可为复杂建筑的消防系统设计和优化提供人工智能视角的参考。

空气间隙击穿后电弧通道的特性分析

空气间隙击穿是输电线路故障的一种常见原因,间隙击穿后电弧通道的发展决定着间隙的绝缘恢复过程。该文搭建包含电学、光学、热学测量的放电试验综合观测平台,对30~50cm空气间隙击穿后电弧通道的演化过程进行研究。光学图像表明,放电通道的发展路径呈现弯弯曲曲的形态,通道的二维长度与间隙距离的比值范围为1.1~1.6,平均值为1.3;基于电压电流波形,计算得到空气间隙击穿后电弧通道的单位长度电阻在Ω/cm量级。根据纹影图像定义了通道的恢复程度,发现通道的恢复时间与放电通道单位长度注入能量正相关。综合该文试验结果,推测空气电弧通道结构为“核–鞘”结构,指出制约弧后恢复的主要是热学恢复过程。相关试验结果可以为间隙击穿后放电通道的恢复过程研究提供一定的借鉴。

电网互动式日本零能耗住宅中分布式能源系统灵活运行能效分析与评价

发展零能耗建筑是早日实现建筑碳达峰和碳中和目标的重要技术手段,但需求侧就地产能与能源需求的不匹配性对建筑能源系统运行管理提出更高要求。本研究以日本实际零能耗住宅为对象,根据实测能源系统运行效果分析不同灵活性运行场景,主要包括光伏和蓄电池/热泵热水器的耦合运行模式。并建立指标来评估光伏发电的消纳潜力和经济性。结果表明,与实测相比,灵活的联合运行使得光伏就地消纳获得了极大改善,降低了高电价时期的电网电力消耗,提高了对能量转换和负载转移的需求响应能力。建筑与电网友好交互使能源系统经济性显著提升。单一的能源调控优化策略在提高光伏就地消纳方面受限。因此,多种灵活性措施的整合是未来零能耗建筑的发展方向。

中深层地埋管换热器变延米传热模型研究

中深层地埋管换热器热泵供热技术已逐渐成为我国双碳目标下北方清洁供热可选方案之一,建立中深层地埋管换热器解析解传热模型是推广及应用这一技术的关键。文章基于无限长线热源模型,针对中深层地埋管外岩土的传热过程提出了改进的瞬时热阻;取消了孔壁温度均匀的假设,建立了由钻孔内循环液至远端岩土的整个传热过程的传热一体化模型;利用温度叠加原理及拉普拉斯变换法获得了变延米换热量条件下流体温度解析解。通过对比验证发现模型具有较高的精度,并基于该模型,分析了钻孔深度、地温梯度、岩土导热系数以及循环液流量对地埋管换热器最大换热功率以及出口水温的影响。

智能供水管网的内联闭式水力发电系统的研发

为更好地监测管道泄漏和控制水压,智能供水管网管理系统(简称“智管网”)正逐步应用于城市供水管网。传统的供水监测仪表和传感器多采用蓄电池供电,由于电池寿命与容量有限,使得在实时监测模式下需要经常更换电池,造成经济与人力的耗费。通过数值模拟研究和实验研发了一种结构简单、安装方便的内联闭式水力发电系统,消耗有限的水头便可为“智管网”感应和监测设备及数据传输装置提供可靠的电力,通过提高站点之间的通信频次来保障实时监控,同时避免频繁地更换电池。此外,该管道水轮机通过管道内的喇叭口与挡块设计来实现双向流发电。介绍了该系统的工作设计原理和仿真实验研究结果,以及实测的内联闭式水力发电运行数据。实验结果表明,该系统能够可靠地运行,可为下一步的研发提供宝贵的理论和应用基础。

ISO 3382-3∶2022《声学 室内声学参量测量第3部分:开放式办公室》标准解读与应用研究

开放式办公室室内声学参量测量标准ISO 3382-3已完成修订,并于2022年1月正式发布。本文从适用范围、标准框架、主体内容、测量报告及评价标准等方面,对该标准最新修订版ISO 3382-3:2022《声学室内声学参量测量第3部分:开放式办公室》进行细致解读和实测应用研究。结果表明:1)修订主要体现在:语音空间衰减率、单值评价量(增加舒适距离、删除私密距离)、语音传输指数和评价标准4个部分;2)标准修订对实测数据的影响主要体现在分心距离上,根据新标准计算得到的分心距离可能高估汉语语言背景下的分心距离。相关解读内容和研究结论可以为开放式办公室的声学研究和测评工作提供参考。