- 方巾中;张会波;任鹏;唐鸣放;冯驰;
我国亚热带地区普遍存在室内过潮湿问题。室内过潮湿不仅会影响健康，降低建筑围护结构耐久性，还会增加建筑能耗。使用调湿材料以被动调节室内湿度的方式在近年来受到广泛关注。为了解常用调湿材料在亚热带地区的湿缓冲潜力，以上海、广州和昆明的办公建筑为例，以抹灰内饰面为对比，采用WUFI-Plus软件对杉木、石膏板和硅藻泥的湿缓冲效果进行了模拟分析。结果显示，调湿材料能改善亚热带地区办公建筑的室内过潮湿情况并降低建筑负荷。其效果在昆明最明显，全年的过潮湿改善率可达8.6%,建筑负荷最多降低10 kW·h/m~2;在上海和广州，调湿材料的效果较弱。此外，湿缓冲效果展现出明显的季节差异性。建议根据不同的城市气候特征和空调系统使用模式选择相应的内饰面材料。
2022年03期 v.50;No.373 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K] - 杨崴;黄静雯;毕雪皎;
建筑构件的使用寿命对其运维成本和生命周期环境性能具有较为重要的影响。当前，这一参数多采用笼统的经验平均值。ISO15686标准提出了7种关于构件质量、环境和维护的影响因子，对构件的使用寿命预估进行校准。然而，随着建筑构造设计日趋复杂，构件之间的关联性对其预期寿命起到日益显著的作用。从建筑系统层次的角度分析构件关联关系对寿命的影响机制，通过“支配从属关系”、“连接灵活性”和“系统可达性”3个指标来量化关联关系因子，从而建立考虑构件关联关系的使用寿命预估方法。进而，对该方法进行实例验证。结果表明，采用本研究提出的建筑构件寿命预估方法，能够辅助建筑师优选耐久性高的构造做法，并使建筑生命周期评价结果更加可靠。
2022年03期 v.50;No.373 15-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1944K] - 马潇;史晓鹏;綦远磊;马明一;徐春雯;
搭建了全尺寸实验房，分别在自然通风、封闭模式下测量半透明光伏双层皮幕墙(STPV-DSF)的SHGC、U值、空腔及表面温度以研究其传热性能，测量发电功率以研究其发电性能。结果表明，自然通风模式和光伏玻璃的应用均可降低双层皮幕墙(DSF)的日射得热。自然通风模式下，透过率(τ)分别为100%、20%及40%的DSF相对于封闭模式可分别降低0.87%、31.37%和13.04%的室内得热。外层皮采用τ=20%及τ=40%光伏玻璃的STPV-DSF的U值比采用τ=100%普通玻璃的U值更小，其隔热性能更优。自然通风模式下，τ=20%与τ=40%的STPV-DSF相比于τ=100%普通玻璃DSF分别可降低69.3%和47.4%的室内得热。自然通风的作用使τ=20%的STPV-DSF发电效率提高14%,因此自然通风对光伏玻璃的发电性能也具有改善作用。
2022年03期 v.50;No.373 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1782K] - 孙宏振;夏国强;郑凯杰;许志鹏;耿潇祎;刘学良;
随着建筑与艺术的发展，双层玻璃幕墙被越来越多地应用在大型公共建筑中。为了扩大这一技术的适用性，结合太阳能发电技术设计了一种新型的、基于太阳能的双层呼吸窗，介绍了其设计思路、系统组成、在不同季节时的工作原理。该设计在双层呼吸窗中间的空腔里添加了风机，在需要开启时可利用搭载太阳能电池板的遮阳百叶将太阳能转化为电能为风机供电。为适应不同季节的需要，通过8个可移动的窗扇实现不同工作模式的切换，在春、秋季节可提高室内空气品质，在冬、夏季节可降低建筑能耗。通过理论计算和FLUENT数值模拟验证了该设计在夏季运行时的节能性，最后得出：进口流速对双层呼吸窗的性能影响较大，当流速在0.7～1 m/s时，向室内的传热量较少。
2022年03期 v.50;No.373 31-35+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1806K] - 朱轶韵;唐大波;侯金池;崔晓玲;桑国臣;
对陕西关中乡村典型建筑室内热环境进行调研和实地测试，发现当地建筑平面布局较为单一，围护结构构造简单，冬季室内热环境质量较差，提出合理划分建筑平面、设计节能窗、完善墙体构造和设置屋顶保温系统等被动式太阳能采暖设计策略。利用DesignBuilder软件模拟分析了上述几种因素对室内温度与建筑能耗的影响。结果表明，合理划分室内空间可使南向房间日均温度提升约0.3℃;搭配塑钢中空玻璃窗可有效降低建筑采暖能耗，当南、北向窗墙比分别设为0.40、0.20时，可使建筑采暖负荷最小；采用煤矸石多孔砖替代实心粘土砖并采用外保温技术，可使南向房间日均温度提升约1.6℃,同时使建筑能耗降低17.56%;采用EPS保温屋顶时，EPS的厚度宜设置在70～100 mm。
2022年03期 v.50;No.373 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1907K] - 孔俊婷;祁可;高桐;
住宅建筑的能耗是城市建筑能耗的主体部分，通过建设可持续发展的住宅建筑，能够有效把控城市能耗水平，对生态环境保护以及社会可持续发展都起着至关重要的作用。日本作为最早建设可持续住宅的国家之一，具有丰富的技术储备及行业领先优势，奠定了其在业内的领先地位。从日本可持续住宅建设的背景入手，对日本国土交通省和日本环境部官方网站提供的资料以及其他文献进行分析，结合部分实践项目的研究，归纳总结出日本在可持续住宅建设过程中的成果和经验，关联国内可持续住宅的发展现状，有针对性地提出了构建完善的可持续住宅评估与认证体系、优化可持续住宅相关技术和丰富可持续住宅的激励与监管机制三点关于中国可持续住宅建设的建议。
2022年03期 v.50;No.373 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1959K] - 喀普兰巴依·艾来提江;塞尔江·哈力克;晁云龙;
通过分析全国第二届绿色建筑设计竞赛获奖作品——“沙·舟·集”的设计逻辑，论述项目概况、聚落选址、建筑设计要素及节能技术等几个方面，指出建筑设计过程中如何融合绿色设计方法、气候、环境、地域和文脉等要素。分析建筑的室内外气候环境，优化建筑的内外空间，提升结构体系，调试建筑的外围护结构材料和彰显建筑文脉。应用蓄水池、捕风器、太阳能板、立体绿化、通风屋顶与遮阳百叶等方面的技术手段，满足了《绿色建筑评价标准》全部指标。阐释如何在建筑设计中运用绿色建筑理念、技术手段的同时保护和发展地域文脉，并到达绿色建筑的具体设计目标。希望为干旱区绿洲聚落的绿色设计提供一种可行的设计思路、技术路线和参考借鉴。
2022年03期 v.50;No.373 50-56+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2561K] - 丁斌;王帆;陈振华;康伟娇;李树荣;董璐璐;王若琳;
陕鼓分布式能源智能综合利用示范项目是利用既有锅炉房对陕鼓临潼代王厂区能源进行整合的绿色化提升改造项目，旨在打造区域能源中心。本着“因地制宜、节约能源、节约资源、绿色低碳”的设计目标，充分利用浅层地热能、太阳能等可再生能源和空压站、污水能等余废热，建立智能微电网，设置智能管理控制系统，实现了工业厂区内的能源智能综合利用，并获得了住建部绿色建筑二星标识。项目实际运行至今效果优良，实现了可再生能源在工业厂区的规模化应用，充分体现了可持续发展与节能低碳的规划设计理念。项目可再生能源及余废热利用总量约为2 748 170 kW·h/a,对应可减少代王厂区内CO_2排放量约974.8 t/a,是绿色低碳能源站设计与实践的示范项目。
2022年03期 v.50;No.373 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2256K] - 殷明刚;刘羽岱;
当前高性能建筑设计对参数化设计和建筑性能分析的整合提出了更高要求，而通过导入/导出中间数据格式的方法整合参数化设计和建筑性能分析的方法产生的问题较多，难以在实际工程项目上实现。为了实现设计阶段的更有效整合，梳理分析了建筑日照、采光和阴影模拟分析软件在设计整合中的难点和需求，进而提出一种基于Rhino和Grasshopper平台的绿色建筑辅助设计工具(以下简称GBAT)。选取多个案例进行验证，详细对比了GBAT的日照时间计算模块和采光分析模块与Ecotect、绿建斯维尔、天正日照、PMPM软件的计算精度和计算效率。研究结果表明，GBAT的日照计算精度与Ecotect的偏差在5%以内，与天正日照计算结果基本吻合；GBAT的采光计算结果与PKPM、绿建斯维尔基本一致，偏差在5%以内。在计算效率方面，GBAT不论单线程版本还是多线程版本，日照计算速度比Ecotect都提高了数千倍；对于复杂计算案例，多线程版本比单线程版本的运算速度可稳定地提高2倍以上。所开发工具可以推广应用于设计早期阶段，使得绿色节能设计与建筑设计更有效整合。
2022年03期 v.50;No.373 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2377K] - 马欣怡;张九红;姚琦;
在自然采光条件下，办公室内部产生的眩光是引起人视觉不舒适的重要原因之一。由于办公工位及周围的视线可达范围为人眼长时间停留区域，该区域的舒适程度直接影响办公室内的体验。以沈阳建筑大学一处机关办公室为例，基于Ladybug和Honeybee软件，完成不舒适眩光指数DGI及不舒适眩光概率DGP的模拟；通过对室内特定区域范围的光环境模拟，得到其全年典型光照日的眩光规律，即该办公室眩光发生的时间段为1-3月及9-12月的上午，而最不利状态则为冬至日的上午；在得到此规律的基础上，探索引起不舒适眩光的可控因素并提出相应的改造策略，以减少眩光的发生并提高特定工位工作区的光舒适度。
2022年03期 v.50;No.373 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2070K]
- 路坦;刘雪峰;陈文鉴;蒋航航;
以太阳能-空气源热泵耦合的热水系统为研究对象，构建了空气源热泵和太阳能集热器的耦合热力模型，对某高校学生宿舍热水系统运行特性进行分析；针对热水系统负荷的时变特性，运用机器学习中的KNN(K-Nearest Neighbor)监督学习算法，以环境逐时温湿度、上一时段用水量和星期数为特征量，实现热水负荷的逐时预测，并能将逐时预测误差控制在30%之内，日预测误差控制在6.59%。以负荷逐时预测为基础，提出了一种新的控制策略，在系统运行过程中，能够根据环境参数和当前负荷监测数据计算预期内的系统参数，从而实时动态调整热泵启停控制策略和补水策略，有效地提升了系统的节能潜力。结果表明：新控制策略下的系统能耗相比原策略控制下减少7.55%～20.36%,晚供水时段的水温波动可以减少0.9℃以上，改善了用户的用水体验，同时节省了工程运营方的投入费用。
2022年03期 v.50;No.373 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2369K] - 张文静;刘奕巧;毛亚东;王统照;王新如;潘嵩;
随着我国经济水平不断提高，人们也越来越关注室内健康问题，选择安装新风系统的住宅逐渐增多，住宅新风系统的使用行为直接影响建筑能耗、室内空气品质及人体热舒适，而国内关于住宅建筑新风使用行为的定量研究较少，故选取北京地区15户住宅，对其全年新风系统的使用行为及室内外环境参数进行为期一年的实测，旨在探究住宅新风系统的使用行为特征以及驱动因素。研究发现：1)开启新风系统能够改善室内空气质量，当室外空气质量较差时，关窗可以进一步提高新风系统的净化效果；2)住宅内新风系统存在过度开启行为，在过渡季和供暖季，两种类型家庭的过度开启率均超过73%,供冷季的过度开启率均超过55%,供冷季较其他季节更能合理的使用新风系统；3)不同家庭新风系统的使用策略不同，低强度、中强度、高强度开启型家庭日均开启时长分别为5.92 h、12.11 h、19.32 h; 4)不同季节新风系统的使用策略不同，供暖季的特点为低频次长时间开启，过渡季和供冷季的特点为高频次短时间开启；5)室外PM_(2.5)浓度和室外温度均为新风系统开启行为的驱动因素，新风系统开启概率随着室外PM_(2.5)浓度的增大而逐渐升高，当室外PM_(2.5)浓度达到175μg/m~3时，新风开启概率均大于80%。
2022年03期 v.50;No.373 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 2204K] - 孙春华;陈佳丽;冯浩宇;贾萌;曹姗姗;夏国强;
以寒冷地区某高校学生公寓为研究对象，采用问卷调查和实地测试相结合的方法研究人体舒适温度，指导供暖系统调控，在满足学生公寓不同用热时段热舒适的同时降低供暖系统能耗。通过问卷调查得出供暖宿舍学生期望温度为20～22℃。实地测试得到在80%人员满意度下，男生和女生可接受的室内温度范围分别为19.4～26.4℃、19.5～26.2℃,宿舍学生会依据实际室内温度适当增减衣物，舒适温度分别为21.60℃、21.90℃,人体的舒适温度低于室内空气温度。结合学生行为规律以及宿舍历史室温分析，得出宿舍供暖系统调控时段并确定不同时段的目标室温；提出基于不同时段舒适目标室温的供暖系统在线调控策略并应用于学生公寓供暖系统。通过应用系统后，节能率可达11%,同时室温波动较小，满足热舒适要求。
2022年03期 v.50;No.373 111-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2544K] - 龙茗川;马立;刘忠礼;庞华宇;
传统辐射空调系统末端通常为大面积辐射板，主要是由于辐射板表面温度需要控制在露点温度以上，这极大地限制了其供冷能力，导致需要增大换热面积来增大供冷量。就此提出一种新型带状换热器，该换热器具有小面积大供冷量的新特点，从而达到缩小换热面积节省空间的目的。就该换热器的性能特性和室内热环境进行研究，实验表明换热器表面温度分布均匀，其单位面积换热量随供水温度降低而增大，而供水流量对换热量影响较小。换热器单位面积换热量约200～450 W/m~2,远大于传统换热器换热量，能够有效减小换热面积。换热器安装在壁面上部明显比安装在下部室内垂直温差小，室内热舒适性更好，且室内环境PMV-PDD指标满足ISO7730标准要求。
2022年03期 v.50;No.373 118-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 2492K] - 魏赠;肖新文;曾春利;
为研究空调箱机组的布置、送风距离对于风墙气流组织的影响，建立了采用卧式空调箱机组冷却的数据机房模型。以6SigmaRoom仿真软件分别对4+1、5+1及6+1的风墙空调箱机组配置方案在送风距离15 m及16.8 m时，按照机组全开热备份、中间备机不开、侧边备机不开3种不同运行模式进行气流组织模拟。通过分析模拟得出的温度场发现，在空调箱机组全开热备份运行模式下，3种机组布局方案差异不大，冷通道的温升都在1℃左右；备机不开，则温度场存在明显差异，不同方案温升相差近5℃,机组数量越多，冷通道的最高温度越低，温升越小。模拟得到的流场显示，相同运行模式下，机组数量越多，流线更均匀。就样本数据机房的7+1风墙空调箱机组配置方案分别假设送风距离为9.6 m(单柜发热量20 kW)、12 m(单柜发热量15 kW)、15 m(单柜发热量12 kW)、19.8 m(单柜发热量8 kW)及25.2 m(单柜发热量5 kW)进行气流组织模拟。模拟结果显示，在确保最大送风温升不超过2℃的前提下，送风距离为9.6 m时，风墙的气流组织可以支撑高达20 kW的单机柜发热量；单机柜发热量为8 kW时，风墙的气流组织最远送风距离可达到19.8 m。
2022年03期 v.50;No.373 124-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2743K] - 高彪;
地道风系统具有系统简单、工程造价低、运维费用小、节能环保等优点，在建筑能源方案选择中得到了广泛的应用，并取得了显著的节能效果；地下综合管廊具有断面大、壁面温度低、不需新增地道风系统初投资的特点，为周边建筑物利用综合管廊提供地道风的节能措施提供了天然有利条件，应该充分利用综合管廊地道风。从建筑节能的角度出发，提出了综合管廊与地道风系统相结合的理念，利用管廊供给地道风为空调建筑降温，建立了管廊地道风的降温计算模型，探讨了地道风降温效果随管廊长度、进口空气温度、管廊埋深、风速等因素的变化规律，并对管廊地道风系统的节能效果进行了预测。结果显示综合管廊地道风的应用能够为建筑送风带来一定的温降，能够取得较为显著的节能效果。综合管廊与地道风相结合为空调建筑降温的方案是可行的。
2022年03期 v.50;No.373 130-134+140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2320K]