- 徐燊;周黄婉瑾;董怡辰;李高梅;
住区建筑群能耗与碳排放会受到不同尺度设计要素的共同影响。为研究不同年代既有住区多尺度设计要素对建筑能耗和碳排放的影响,以夏热冬冷地区武汉市54个真实案例为研究对象,通过梳理与建筑节能相关的规范将既有住区分为20世纪80年代、21世纪00年代、21世纪10年代3个时段,收集既有住区“街区—建筑—表皮”三个尺度设计要素,采用Rhino&Grasshopper参数化平台作为模拟工具对既有住区建筑能耗与碳排放进行计算,并对计算结果进行相关性和敏感性分析,最后通过多元回归构建不同年代住区建筑能耗与碳排放预测模型,识别影响建筑能耗与碳排放的关键因子。结果表明:多尺度设计要素共同作用对住区建筑能耗的影响程度为6.3%~50.17%,对碳排放的影响程度为6.25%~54.07%;不同年代住区建筑能耗与碳排放范围大小排序为20世纪80年代>21世纪00年代>21世纪10年代,波动幅度大小排序为21世纪00年代>20世纪80年代>21世纪10年代。体型系数与外墙传热系数是影响武汉市既有住区建筑能耗与碳排放的关键要素。研究成果将为未来住区节能降碳改造与住区建设提供关键要素与设计指引。
2025年11期 v.53;No.417 87-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 4991K] - 初妍;李军军;杨鸿玮;
为掌握我国黔北地区农村住宅夏季室内热环境和热舒适度现状,选取遵义市罗桥村3栋不同年代典型农宅为研究对象,通过室内外热环境实测和问卷调查相结合的方式,对3栋住宅的室内热环境进行测量和评价。结果表明,3栋住宅在室内热环境方面存在差异。3栋住宅分别有40%、40%和49%的时间处于舒适状态,其中一栋混凝土框架结构住宅整体的室内热环境表现优于另两栋住宅。同时,3栋住宅普遍存在温湿度调控欠佳与通风不足的问题。针对罗桥村3类住宅夏季室内热环境存在的问题,从围护结构、门窗系统两方面提出了改造策略和设计方案,并通过模拟方案验证了其可行性与有效性,以期对我国黔北乃至西南地区农村住宅的建设和更新提供参考。
2025年11期 v.53;No.417 98-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 4702K] - 郭金凤;何金春;孔维亮;陈宁;王力;
为改善喀什地区人居环境,解决农村住宅围护结构热工性能差、能耗高等问题,提出一种基于鲸鱼算法(WOA)优化BP神经网络与NSGA-Ⅱ算法相结合的节能改造方案多目标优选方法。首先,以围护结构热工性能和气密性改良为切入点,以供暖能耗、改造成本、碳排放量为评价指标,利用DeST-h建立基准建筑模型,模拟生成样本集。其次,借助MATLAB软件,构建WOA-BPNN预测模型,并利用NSGA-Ⅱ算法进行多目标寻优,得到各影响参数与评价指标的Pareto前沿集。最后,利用熵权-TOPSIS法获得综合最优方案。结果表明:相较于基准建筑,优化后的农宅A供暖能耗降低8673.74 kW·h,碳排放量减少5.82 t,节能率相较于标准方案提升3.45%,改造成本降低2.13%。相较于基准建筑,优化后的农宅B供暖能耗降低11 159.40 kW·h,碳排放量减少7.49 t;相较于标准方案,节能率提升2.11%,改造成本降低2.18%。
2025年11期 v.53;No.417 110-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 3116K] - 张航悦;崔艳秋;蔡洪彬;梁佳琪;
高层办公建筑为了追求立面通透美观,通常采用大面积玻璃幕墙。然而,这种设计易导致过多太阳辐射热进入室内,引发能耗高、室内热舒适性和采光舒适性较差等问题。中置遮阳作为一种兼具节能和室内光热舒适度调节功能的遮阳形式,其设计参数对建筑整体性能具有重要影响。因此,基于仿真与编程工具,提出了一种中置遮阳多目标优化设计方法。将该方法应用于寒冷地区的高层玻璃幕墙办公建筑,构建了建筑性能仿真与预测模型,探究百叶宽度、间距、倾角、材质和控制策略等设计参数对建筑能耗和光热舒适度的影响。结合NSGA-II算法进行多目标优化,提出了中置遮阳优化设计策略。研究结果表明,该方法能够快速且准确地评估中置遮阳对建筑能耗和光热舒适度的影响。经优化,中置遮阳可在降低3.96%~5.21%能耗的同时,显著提升室内光热舒适度。所提出的遮阳优化设计方法和策略可为设计师提供有效的理论支撑与实践指导。
2025年11期 v.53;No.417 121-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 5657K] - 朱丽;卞雨馨;
全球气候变暖趋势加剧对建筑能耗的影响日益显著,而天津作为气候敏感区域,其办公建筑的能耗变化亟需科学评估。基于IPCC AR6提出的SSP-RCP耦合情景框架,采用未来天气生成器获取2050年和2080年高分辨率气候数据,结合参数化能耗模拟工具Honeybee,量化分析了不同气候情景下天津典型办公建筑的能耗演变趋势。结果表明,采暖能耗在所有情景下均呈现显著下降趋势,降幅为15.44%~30.71%;制冷能耗则持续增加,增幅为3.28%~17.32%,且高排放情景下增幅更为显著;总能耗因制冷需求部分抵消了采暖节能而呈下降趋势,降幅为3.83%~6.41%。除此之外,能耗峰值从冬季逐渐转向夏季,反映出能耗模式的转变,这种失衡的变化会带来多方面的挑战和潜在的危害。针对不同气候路径,低碳情景应优化围护结构,高排放情景需提升制冷能效并整合可再生能源。研究结果将为天津市气候适应性建筑政策制定与低碳转型提供数据支撑,对建筑的节能改造设计具有一定的指导意义。
2025年11期 v.53;No.417 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1755K]