绿色建筑

• 太阳能富集区城镇居住建筑围护结构热工设计参数研究

  王晓笑;刘衍;杨柳;赵龙;侯立强;

  太阳能富集地区太阳能资源丰富且朝向差异显著，本研究以城镇多层居住建筑为例，针对围护结构由保温构件提升为保温、集热、蓄热构件过程中的热工设计参数确定问题，采用敏感性分析的方法，探究了不同朝向围护结构热工设计参数对建筑热负荷的影响规律，得到了围护结构不同热工性能重要性排序为：透光围护结构保温性>透光围护结构集热性>非透光围护结构保温性>非透光围护结构蓄热性。将太阳能富集区不同朝向(东向E、西向W、南向S、北向N和屋面R)的围护结构热工设计参数(窗墙比WWR、外窗传热系数CK、外窗太阳能得热系数SHGC、非透光围护结构传热系数WK/RK和热惰性指标WD/RD)划分了3个重要等级。本研究总结出太阳能富集区居住建筑围护结构在各向异性设计原则下的综合热工设计参数，可为进一步提升建筑节能减排水平提供参考。

  2023年02期 v.51;No.384 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2810K]
  

• 基于全寿命期优化的藏北高原低碳社区设计策略——以2021台达杯建筑设计竞赛获奖方案为例

  王珂;塞尔江·哈力克;朱紫悦;张朔;黄志铮;

  在中国生态文明建设进入绿色转型、减污降碳的战略方向背景下，低碳社区的建设与发展对实现“双碳”目标意义重大。以2021年台达杯国际太阳能建筑设计竞赛获奖作品为例，考虑藏北高原的气候特点、自然环境及人文精神，挖掘与梳理藏族民居的环境适应性与建筑特色，以此作为方案生成的条件与土壤，从社区设计阶段、物化与拆除阶段、运行阶段三个阶段，建筑朝向、建筑布局、遮阳构件、材料选择、结构选型、被动式技术以及主动式技术七个角度对方案低碳设计进行全面剖析，对藏北高原地区牧民定居社区全寿命期低碳策略和方法进行总结，试图为当代牧民定居点的低碳社区营建提供一种全过程的设计思路及技术路线，同时为探索高海拔严寒地区低碳社区建设提供借鉴与参考。

  2023年02期 v.51;No.384 10-18+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 4889K]
  

• 新型装配式复合墙结构民居模块化设计研究——以陕西地区为例

  矫骏;胡冗冗;

  新型装配式复合墙结构(New-type Precast Composite Wall structure,简称PCW结构)相对于传统现浇结构具有施工过程更快、更安全、质量更稳定、现场所需工人更少、结构稳定性和抗震性良好等优点，适用于新农村民居的建设。但在实际推广的过程中，由于缺乏配套的设计方法，导致成品住宅在空间上存在一些问题，在制造上也难以实现大规模定制以降低成本。针对这种情况，在民居设计中采用模块化思想，明确模块化系统的结构和层次，建立清晰的模块化体系；确定模块生成的原则，建立模块库；根据设计和市场要求，形成基础产品库，再基于多样化设计方法和模块库更新方法，形成模块化系统的使用方法。3个步骤详细探讨了模块化系统设计的步骤和原则，提出了一套可以发挥PCW结构体系优势，针对陕西地区的村镇民居模块化设计系统。设计系统缩短了村镇民居的设计周期，提高了标准化程度，保证了设计质量，实现了设计的多样化，为装配式房屋的平面设计提供了一种新思路。

  2023年02期 v.51;No.384 19-24+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2914K]
  

• 夏热冬冷地区公共建筑围护结构节能敏感度研究

  陈璐;李洁;李冠男;范明娜;高宇昊;

  为了降低夏热冬冷地区的建筑能耗，选取夏热冬冷地区某典型公共建筑为研究对象，基于DesignBuilder软件进行全年能耗模拟，以围护结构中的外墙、屋面、外窗的传热系数和外窗的太阳得热系数作为关键参数，分析了不同变动幅度下的参数取值方案对建筑节能量的敏感程度，并在其范围内选取参数进行正交试验。研究结果表明，外墙传热系数对建筑节能量的敏感度最高，其次分别为外窗传热系数、屋面传热系数和外窗太阳得热系数，其中外墙传热系数的建议取值范围为0.604～0.800 W/(m~2·K),外窗传热系数和太阳得热系数的建议取值范围分别为1.485～3.000 W/(m~2·K)和0.34～0.44。研究结果可为夏热冬冷地区公共建筑的节能设计提供一定的参考和借鉴。

  2023年02期 v.51;No.384 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1564K]
  

• 垂直农业建筑表皮降温增湿效益研究

  叶雨朦;刘向峰;

  近年来用地紧缺、热岛效应、环境污染、供能紧张等城市问题日益凸显，阻碍了城市的可持续发展。垂直农业作为都市农业的一部分，可利用大量城市立面进行农业生产，不仅可降低城市对周边农业的依赖度，同时对城市微环境和建筑室内舒适度改善起到积极作用。目前垂直农业的研究热点主要侧重于垂直农业在城市中的应用和作物生产方面，建筑领域技术人员在垂直农业与微观建筑环境的研究中，特别是在模拟结合实验的研究方面仍然不足。量化垂直农业建筑表皮在夏季高温条件下的降温增湿效益，对于准确评价垂直农业建筑在夏季时的微观热湿环境和综合节能性能具有现实意义。对垂直农业建筑表皮原型模块进行了实验测试，并使用CFD数值模拟方法对其夏季热湿过程进行了模拟。实验和模拟结果都表明所述垂直农业建筑表皮在夏季有很好的降温增湿效益。白天建筑外墙外表面最高温度降低范围为3.4～11.2℃,局部空气相对湿度最大增加2.38%～4.85%。同时实验和模拟结果显著相关，也证明研究中采用的标准植株建模模拟方法的可行性。

  2023年02期 v.51;No.384 32-40+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2392K]
  

• 绿色综合医院设计实践——以山西沁水大医院工程为例

  汪铮;宗轩;

  综合医院的特点是人流及需求多、流程及分区复杂。尤其是现代综合医院，既要统筹医技、卫生、管理的多种功能要求，也要满足医生及服务人员、病员及家属的多方人员健康舒适需求。首先梳理归纳了绿色医院建筑评价标准的重点技术版块，继而在山西沁水大医院设计实践中，参照标准中“环境宜居”“健康舒适”“资源节约”重点版块的量化指标，借助风光热环境模拟分析软件，围绕本项目总体规划布局、通风采光空间、遮阳体系构件、节能围护设施的措施选择进行了一系列科学分析比选。最终确定形成了基于本体特征并与建筑一体化的绿色高效技术形式，为绿色综合医院的建构运行打下了坚实基础。

  2023年02期 v.51;No.384 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2037K]
  

• 被动式超低能耗技术在生产辅助用房中的应用

  朱庆丰;魏琪;孙璐楠;

  在“双碳”历史背景下，针对目前工业园区被动式超低能耗技术应用很少的现状，通过梳理山东省示范项目生产检测楼的设计，阐述了被动式超低能耗建筑高保温隔热性、高气密性、高热回收的设计理念，并通过能耗模拟软件计算结果验证，同时根据计算结果指出需要重点设计的方面，结合设计中常见问题，剖析了建筑围护结构和建筑设备等关键节点的断热桥、提高气密性、隔声、隔振处理。讨论了被动式超低能耗建筑根据具体工程情况在太阳能热水和太阳能光伏发电等可再生能源利用、供暖空调系统冷热源能率提升、自然通风、自然采光等方面进行优化的措施，分析了被动式超低能耗建筑增量成本的构成、运行成本的节约，从经济性的角度阐述了其可行性。

  2023年02期 v.51;No.384 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1972K]
  

暖通空调

• 实验比较两种分层空调负荷计算方法

  黄晨;聂云卿;杨通;马静思;王昕;王非;苗宇峰;

  以某大空间热环境实验基地喷口中送风和柱状下送风分层空调为研究对象，通过实验比较了传统的基于热转移和新的基于热平衡两种分层空调负荷计算方法。结果表明：喷口中送风分层空调负荷计算基于热转移的传统方法与实测值的平均绝对相对误差为9.34%;基于热平衡的新方法与实测值的平均绝对相对误差为7.83%;柱状下送风分层空调负荷计算基于热平衡的新方法与实测值的平均绝对相对误差为6.81%。提出的基于热平衡的新方法计算喷口和下送风分层空调负荷是可行的，由于其物理概念清晰、适应面广，通过进一步的工程应用研究后，可应用于大空间分层空调负荷工程设计计算。

  2023年02期 v.51;No.384 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K]
  

• 缓冲水箱对小型户式化空调系统制冷运行影响的研究

  李钊;张强强;沈晨彬;陆阳;

  为了探究中小型住宅使用小型空气源热泵系统作为冷热源主机的能耗情况和主机的运行情况，本研究通过理论计算分析了系统有无缓冲水箱下主机的运行时间、运行能耗和启停频次以及影响热泵主机运行情况的因素。结果表明，系统设置缓冲水箱和增大缓冲水箱容量能够明显减少主机的启停频次，利于延长热泵主机使用寿命；系统能耗与系统形式、水箱容量、主机额定制冷量和负荷大小有关，额定冷量19 kW、负荷4.5 kW下设置150 L的缓冲水箱，主机运行时间缩短31.7%,系统能耗比5.5 kW负荷时减小24%,比额定冷量10 kW的主机减少约33%;空间足够大的情况下系统设置水箱时应选择较大容量的水箱。为小型热泵系统在中小型住宅建筑中的应用提供参考。

  2023年02期 v.51;No.384 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K]
  

• 基于CNN的太阳能热泵—壁挂炉供暖系统约束控制方法

  姚阳;杨朝翔;张皓天;丁勇;

  为了保障供暖系统的供热效果，提高其能源利用率，研究了一种基于CNN的太阳能热泵-壁挂炉供暖系统约束控制方法。通过梯度下降法优化CNN训练过程，提升其训练与收敛效率，运用优化训练后的CNN引入输入与输出的约束，构建太阳能热泵-壁挂炉供暖系统约束控制模型，对太阳能热泵-壁挂炉供暖系统的约束控制，实例测试结果表明，该方法具有较高的收敛速度及较低的训练函数损失值，可有限控制供暖系统的供水温度，满足供暖系统的实际供水温度需求。同时，水温控制误差的平均值比设定的0.007℃供暖系统控制水温误差约束值低，可约束控制供暖系统的阀门开合度保持在预先设定的合理范围内，且阀门开合度的波动趋势稳定，整体控制性能显著，能够为供暖系统供热质量及能源利用率的提升提供保障。

  2023年02期 v.51;No.384 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K]
  

国际文摘

• Energy and Buildings

  侯恩哲;

  <正>https：//www. sciencedirect. com/journal/energy-and-buildings/vol/280/suppl/C Volume 280,1 February 2023【OA】Evaluation of advanced control strategies for building energy systems,by Phillip Stoffel,Laura Maier,Alexander Kümpel,et al,Article 112709:

  2023年02期 v.51;No.384 69页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K]
  

可再生能源利用

• 平板太阳能空气集热器研究进展及应用

  满学鹏;顾炜莉;严万泽;肖于宗;蒋胜蓝;

  化石能源的过度消耗引发了严重的环境问题，利用可再生能源刻不容缓，太阳能作为一种理想能源，可利用性极强。平板太阳能空气集热器是一种将分散性、不稳定性强的太阳辐射能转换成热能的装置。近年来，国内外学者通过实验和数值模拟等方式对平板太阳能空气集热器进行了广泛研究。将主要介绍平板太阳能空气集热器的主要构成部件及其工作原理；基于对集热器部分评价指标及影响因素的分析，探讨了平板太阳能空气集热器性能优化途径；阐述了平板太阳能空气集热器低温热利用情况。针对集热器结构及建筑一体化等对平板太阳能空气集热器的后续发展提出展望。

  2023年02期 v.51;No.384 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K]
  

智慧运维

• 基于FAHP的绿色校园建设运营维护体系研究

  刁建新;薛雅丽;于洋;

  采用FAHP等方法对绿色校园运营维护阶段进行研究，参考《绿色校园评价指标》,确定了绿色校园建设运营维护阶段评价指标，分为4个一级指标、15个二级指标，通过Delphi得到各评价指标的权重，检验成对比较矩阵一致性，建立运营维护阶段的评价因素集、评语集和模糊综合评价矩阵，选用5/5～9/1标度法进行模糊综合评价。根据评价的结果发现，技术、制度和管理因素指标评价较低，技术高效性、技术实时性、管理持续性、管理全面性和管理有效性等方面存在建设问题，提出了绿色校园运营维护建设具体解决措施，进一步完善了绿色校园建设运营维护体系，为提高我国绿色校园运营维护建设水平提供了有力支持。

  2023年02期 v.51;No.384 76-80+91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1560K]
  

• 基于层次分析法的建筑能耗监测平台关键需求分析

  李冰清;刘晗;田翰;刘屾;

  我国各大城市目前普遍存在建筑能耗管理水平低、建筑能耗过高等问题，而建筑能耗监测平台是实施能耗和碳减排双控目标的重要载体，也是建筑节能多部门协同操作的数字化平台，其需求分析对平台开发建设及后期的运营维护具有重要意义。通过对现有文献进行归纳演绎，对部分专家和从业者进行问卷调查，共总结得出能耗监测平台的4类38个需求条目。采用层次分析法对38个需求条目进行分析排序，选择排序靠前的4个需求：采集层需要有较好的兼容性，管理层需要有较好的安全性，应用层应当包含用能运行监管和管理决策支撑两功能，作为建筑能耗监测平台的关键需求，并提出了应对的方法及建议。

  2023年02期 v.51;No.384 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1668K]
  

电气与智能化

• 基于数据融合的智能化小区建筑电气谐波检测

  尹峰;

  为提高对智能化小区建筑供电的质量，并获得理想的谐波检测结果，提出基于数据融合的智能化小区建筑电气谐波检测方法研究。利用多传感器采集建筑电气观测信号，将观测信号与噪声信号混合建立融合矩阵，输出融合的多传感器信号；利用Fast-ICA算法获取多传感器信号的分离矩阵，输入谐波检测源信号，得到分离的谐波检测源信号。最后利用滑窗迭代DFT算法实现建筑电气谐波的有效检测。实验结果表明，该方法可对多传感器所采集混合信号进行有效分离，获取精准的谐波电流输出结果。研究区域的谐波电流含有率较高，总谐波畸变率高达38.64%,表明本研究方法具有一定应用价值，可对建筑电气谐波进行准确检测。

  2023年02期 v.51;No.384 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1364K]
  

• 医院配电与能耗监管系统建设实践

  周宗仁;代勇;杜栩;汪剑;

  构建医院配电与能耗监测管理平台，升级传统配电系统，使医院可满足快速发展的业务需求，顺应节约型社会及智慧医院的发展趋势。利用新型数字化设备对传统配电系统加以改造，形成包含末端信息采集、数据传输、数据处理、可视化显示、关键数据分析及故障告警推送的智能管理系统。监管平台的应用实现了配电系统状态与参数的实时监测和能耗的多维度管理，有效降低了配电系统的监管难度，提高了配电运行响应的效率，能耗统计与分析更加便利。建设基于数字化设备及信息技术的配电与能耗监管平台对于提高后勤管理水平、推进医院智能化转变具有重要意义，有利于医院的可持续发展。

  2023年02期 v.51;No.384 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
  

节能改造

• 寒冷地区既有公共建筑零能耗改造技术路线

  王立;郑立红;刘超;郑娜;

  既有建筑零能耗改造是达到“双碳”目标的关键，以寒冷地区某办公建筑为例，总结改造技术方案和实施经验，总体技术路线为被动设计优先、主动设计优化、可再生能源补充、智慧能源管控。通过能耗校准评估节能量后，从围护结构性能、智能化系统、太阳能光伏等方面进行提升改造，同时也创新应用合同能源管理投资模式和运维方式，既提高了各设备使用寿命，也将节能最大化，还为使用单位节约投资成本降低风险，最终实现了零能耗目标。项目本体节能量为3.7万kW·h/a,相对节能率为15.50%,同时考虑可再生能源补充，总体改造成本为1499.73元/m~2,每年可减少281吨二氧化碳排放，经济效益较高，环境效益显著。

  2023年02期 v.51;No.384 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2128K]
  

• 内蒙古自治区既有公共建筑围护结构热工性能检测及优化措施

  李敏;王淼;刘建华;杨涤非;刘加根;

  以内蒙古自治区党政办公区为研究对象进行既有建筑节能改造，采用红外热成像法、热流计法及鼓风门法对建筑围护结构热工性能进行检测，通过对比检测数据与相关标准指标，得到既有建筑检测指标的差异性。从节能性与经济性视角，选取了外窗密封、外墙保温、更换外窗3种重点改造措施，基于DeST模拟，进行改造措施前、后节能效果对比分析，得到增加60mm厚保温材料可节约能耗达12%。进一步对外墙保温改造后的措施进行现场检测分析，得到外墙传热系数由1.5 W/(m~2·K)降至0.7 W/(m~2·K)时，室内温度48 h内稳定在24℃以上，同时围护结构红外热成像表面温度均匀，受潮及温度缺陷现象缓解，说明建筑改造效果良好。为后续建筑节能设计与改造提供重要参考依据。

  2023年02期 v.51;No.384 105-109+144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1572K]
  

生态·建筑·环境

• 湿热地区夏季户外遮阳对人体生理温度与热舒适的影响

  马金辉;唐鸣放;任晶;方巾中;

  在全球气候变暖的背景下，湿热地区城市热环境面临着严峻的挑战，户外遮阳是改善城市热环境的有效措施，为探析夏季户外遮阳空间下人体生理量的变化与热舒适特点，选取无遮阳、植物与高架桥遮阳三类空间为研究对象，在夏季对其热环境参数与人体生理温度进行监测，并对人体热感觉和热舒适展开同步问卷调研。结果表明：从室内转向室外，人体生理温度变化主要分为两个阶段，第一阶段呈现不同程度的增大，无遮阳环境各生理温度增长速率均明显高于遮阳环境；第二阶段人体逐渐适应室外环境达相对稳态后，生理温度在一定范围内波动，期间无遮阳环境平均皮肤温度均值为34.42℃,分别高出植物与高架桥遮阳环境1.31℃与1.49℃;热舒适投票均值为1.24,分别高出植物与高架桥遮阳环境1.09和0.91个单位。此外，无遮阳环境下人体主观投票随停留时长变化明显，1 h内TSV与TCV均增大了约0.5个单位，而有遮阳环境的投票值则表现相对稳定。研究结果可为完善热适应模型、改良室外热舒适实验及理解城市微气候舒适感受机理提供数据支持与参考。

  2023年02期 v.51;No.384 110-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2714K]
  

• 闽南地区农村民居“回南天”室内热环境测试及优化

  吴钟奇;夏博;洪霄伟;王建飞;

  闽南沿海地区在春冬交替会出现“回南天”这一特殊的高湿气候特征，导致室内较长时间处于高湿的环境。为了了解闽南地区农村民居“回南天”时室内热湿环境情况，选取典型现代砖混民居与传统石构民居进行调研，并对其室内热环境进行测试、分析与对比。通过实测数据分析，发现闽南地区“回南天”时期，相比砖混民居，石构民居室内温湿度波动幅度较小，且室内相对湿度较低，可维持相对稳定的室内热湿环境，具有更高的气候适宜性。对于非人工冷热源热湿环境进行评价时，使用室内相对湿度对“回南天”室内热湿环境进行评价较预计适应性平均热感觉指标(APMV)更为合适。最后通过室内环境模拟软件模拟砖混民居开窗时间段对室内相对湿度的影响，发现在下午开启窗户，室内湿环境较其他时间段更优。

  2023年02期 v.51;No.384 118-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 2092K]
  

• 基于环境性能优化的集约型大学校园建筑布局参数化设计

  许可;王扬;

  基于环境性能优化的角度，以我国广东省某集约型大学校园为案例，以通用热气候指数(UTCI)、全年平均热辐射、天空开阔度(SVF)为评价指标，优化建筑布局关系。为了实现多项环境优化目标，研究采用了遗传算法，具体使用了Grasshopper for Rhino工具和其联动的环境分析插件Ladybug、Honeybee以及形态寻优插件Wallacei。经过自动寻优，设计师可以直观看到基于帕累托算法的相对最优解，并在最优结果之间做出决策。优化结果使校园庭院的热舒适性得到改善。试图通过优化公共空间微气候环境，提高其使用效率，减少建筑设备的使用，继而减少运行产生的碳排放。研究方法和思路有助于建筑师建立高效的设计逻辑框架，对碳中和目标下生态可持续的建筑设计有所裨益。

  2023年02期 v.51;No.384 125-131+144页 [查看摘要][在线阅读][下载 3137K]
  

节能经济与行业研究

• 北京地区农宅不同节能减碳方案经济性浅析

  徐俊芳;

  在国家碳达峰碳中和的战略目标下，农宅节能减碳成为民用建筑领域节能减碳重点工作之一，应给予更多的关注和重视。以50年为农宅生命期，对2层250 m~2、单层120 m~2和单层75 m~2轻钢结构农宅执行不同节能标准、采用不同清洁采暖方案的经济性和碳排放进行测算分析，以寻求适合农宅的节能减碳技术路线。结果表明，农宅节能减碳应选择主动和被动节能技术相结合的技术路线，即在执行一定节能标准(节能75%或节能80%)的基础上，增设太阳能光伏应用，可达到与超低能耗或近零能耗农宅同样的节能减排效果，且具有较好的经济性，如节能75%农宅采用光伏+电暖器方案的收益投资比最佳，节能80%农宅的光伏+电暖器方案采暖的能耗和碳排放为负值。

  2023年02期 v.51;No.384 132-136+144页 [查看摘要][在线阅读][下载 2086K]
  

• 基于系统动力学的公共建筑节能减排路径研究

  石祥;刘伊生;

  为实现公共建筑碳达峰目标，通过文献分析初步得出公共建筑碳排放增长的主要影响因素，并基于KAYA恒等式在宏观角度综合讨论了经济、能源、人口与外部环境等影响因素之间的相互作用关系。在此基础上利用系统动力学建立公共建筑碳排放系统仿真模型，并借助Venple软件仿真模拟2020-2040年间碳排放数据变化趋势。然后基于公共建筑碳排放仿真模型，得出可实现的能源结构优化、节能技术应用、可再生能源应用等主要的碳减排路径。最后通过调控影响因子参数设置不同的碳排放情景，分析了公共建筑碳排放对各路径的灵敏度，并为碳减排路径的实施优化提出合理建议。

  2023年02期 v.51;No.384 137-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1710K]
  
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