- 武涌;
<正>城乡建设是碳排放的主要领域之一，随着城镇化进程的推进、社会经济的发展，以及人民生活水平的提升，城乡建设领域碳排放总量和占比持续增长。根据中国建筑节能协会发布的《中国建筑能耗研究报告2022》显示，2020年，全国建筑全过程能耗总量为22.7亿吨标煤，占全国能源消费总量比重为45.5%; 2020年全国建筑碳排放总量为50.8亿吨二氧化碳，占全国碳排放的50.9%。
2023年05期 v.51;No.387 1页 [查看摘要][在线阅读][下载 61K] - 朱晓玥;戎向阳;李鹏宇;刘希臣;
研究地区经济发展质量对公共建筑碳排放强度的影响。基于文献调研，建立由经济效益、人民生活水平、经济创新能力3个维度构成的经济发展质量评价模型，并选取国内生产总值(GDP)、一般公共预算收入、全社会固定资产投资额、外商投资总额，居民人均可支配收入、城镇化率，研发经费、研发人员全时总量等指标形成评价体系。利用主成分分析，从上述指标中提取主要反映既有经济规模的成分1(Z_1)和主要反映城镇化及科研创新驱动力的成分2(Z_2);根据总方差解释百分比，将Z1和Z2整合为综合评价指标(Z)。采用宏观建筑能耗模型，计算各省/直辖市公共建筑运行碳排放总量，分别以地区第三产业产值和人口总数为分母计算公共建筑碳排放强度。通过线性回归分析，研究经济发展质量对两类公共建筑碳排放强度的影响。结果表明，提高地区经济发展质量有助于提升第三产业能源效率，优化其能耗结构，从而降低单位第三产业产值公共建筑碳排放；与之相反，地区经济发展质量越高，居民的消费能力和生活水平随之提升，人均公共建筑碳排放越高。研究方法避免了以单一指标表征经济水平的片面性，为科学评价建筑碳排放与经济发展的脱钩现状提供方法借鉴；研究结论给出了经济发展质量对公共建筑碳排放强度的影响规律，为科学推进公共建筑节能减排提供参考。
2023年05期 v.51;No.387 2-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 517K] - 岳彬;
随着我国建筑业进入高质量发展阶段，绿色化、工业化、信息化、智能化融合发展成为必然趋势。为进一步提升绿色建筑智慧水平，总结运行阶段绿色建筑的智能化技术应用情况，对北京市现行的绿色建筑评价标准在建筑智能化方面的有关要求进行了归纳，调研了北京市74个获得绿色建筑标识并运行一年以上的绿色建筑项目，对智能化技术应用情况进行了总结分析，挖掘出新建民用建筑、新建工业建筑和既有绿色改造建筑中应用普遍的智能化技术，以及普及率低的技术情况。同时结合实际应用分析结论，对绿色建筑中智能化技术发展方向提出了建议。
2023年05期 v.51;No.387 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 707K] - 安琪;李绥;
以辽宁省鞍山市某办公建筑为例，从对减碳总量进行控制的角度出发，探析在严寒地区气候环境下近零能耗建筑的改造策略和设计技术路径。根据GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》中的节能要求，对该建筑的围护结构和光热环境以及能源系统进行设计改造。对该建筑的建筑形式、外围护结构做法进行实测并采用Grasshopper平台进行参数化模拟以及对改造后的减碳总量进行统计。结合建筑运行能耗进行分析后得出，南、北朝向外窗的最佳窗墙比为0.70,东、西两个立面则应从人体光舒适度的角度考虑，满足室内光照与自然采光需求后，尽量降低窗墙比设置。研究发现，通过改造既有建筑的围护结构，建筑全年运行能耗可减少15.37%,其减碳量可达106.96 t。
2023年05期 v.51;No.387 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1622K] - 刘铁凝;王沁芳;许鸣;李悦;
半透明太阳能电池因其兼具优秀的发电性能和透光性能而被认为在建筑光伏一体化(BIPV)领域极具应用潜力。为了探究半透明太阳能电池在实际绿建工程中的适用条件和优势体现，并分析利用综合光伏系统实现建筑零碳排放的可能性，以在建的常州市建科大楼为例，以现有的研究数据为依据，用数值模拟的方法对半透明太阳能电池在典型绿色办公建筑中的应用进行研究。研究结果给出了满足建筑采光和减碳需求的具体条件，证实了将半透明太阳能电池应用于绿色建筑的可行性。可作为光伏系统设计问题的一种解决途径，研究结果可作为半透明光伏器件投入实际工程的参考依据。
2023年05期 v.51;No.387 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K] - 魏莹;程熠;梁伟豪;张雪;
本研究旨在探索低层住宅建筑产品的技术策略并分析碳排放，以解决夏热冬暖地区高温潮湿的气候条件导致建筑运行的空调能耗和碳排放量增加，从而减少对环境的不良影响。以产能低层住宅为例，探讨主被动相结合的建筑设计手法，采用高性能围护结构的被动式技术和高效率主动式暖通空调、照明设备和日常生活设施设备，优化建筑的弹性，如自然通风、过渡空间、遮阳、窗户等。同时结合智能控制手段和用户自调节，实现对产能低层住宅的能耗和碳排放的控制。通过实证分析产能低层住宅的能耗和碳排放情况，为低层产能住宅提供更加准确的数据支持，促进住宅建筑行业的可持续发展。
2023年05期 v.51;No.387 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K] - 吴蔚沁;
在“双碳”战略目标下，城乡建设领域被列为十大重点领域之一，而公共建筑因其较高的能耗，更成为节能降碳工作的关键。在上海市，商业办公建筑总量约占全市公共建筑的三分之一，有着较大的节能降碳空间。基于上海市国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台数据，通过聚类算法和随机森林算法分析了上海市商业办公建筑用能特征，结合日期属性和室外温度参数建立了全年逐日能耗分类模型，通过建筑自身分类结果对比和与其他建筑结果的对比，实现建筑纵横两个维度日能耗动态诊断。同时，根据分类特征曲线，总结了商业办公建筑每日运行时间特点，对建筑运行启停时间提出了诊断意见，进一步发挥平台数据作用，为提升建筑运行水平提供指导。
2023年05期 v.51;No.387 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 437K] - 胡浩威;康晓彬;叶长青;韩号;殷子文;
以合肥地区某实际办公建筑为例，采用计算流体力学与建筑环境及暖通系统模拟技术，采用自然通风与建筑室内热动态耦合模拟分析，基于不同自然通风形式，利用多区域通风网络原理，得到了自然通风量逐时动态变化的耦合基准模型，研究在动态自然通风情景下窗墙比对建筑能耗的影响。研究结果表明，在合肥地区实际动态自然通风情景下，随窗墙比的增加，混合自然通风形式的全年节能率在16.65%～17.17%之间，贯流自然通风形式的全年节能率在16.56%～17.41%之间，单侧自然通风全年节能率则在15.39%～18.65%之间，可为合肥地区基于实际自然通风量逐时变化情景下建筑节能设计工作提供参考。
2023年05期 v.51;No.387 37-41+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1057K] - 王艳梅;蔡玥;
在全社会提倡节能、降耗、减少碳排的大环境中，高等学校作为一个重要的社会构成，也应有自己的一份贡献。高校校园碳足迹计量应建立在学生“个人碳足迹”(以餐饮包装袋为代表)和“样本单元碳足迹”(如宿舍楼、教学楼)统计、分析基础之上。以江苏某高校学生学习、生活中碳足迹为研究对象，通过对样本单元电力消耗及个人碳足迹数量换算，得出整个学校参与统计测量部分一学年碳排总量；研究指出，该学校控制碳排总量的主要途径是节约用电、用水，而见效最快的突破口是控制餐饮方便袋的使用数量等合理建议；同时给出校园样本单元碳排放计算数据应采用样本平均值，而“个人碳足迹”换算应采用众数的取值建议。
2023年05期 v.51;No.387 42-46+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 239K]
- 周克楠;陈斐然;齐梓轩;许鹏;
目前，建筑领域广泛采用被动式制冷技术以降低传统暖通空调系统的能耗。其中，人们在相变材料的自然冷却(Phase Change Material-based Free Cooling,以下简称FCPCM)系统方面开展了众多研究，因为其被认为是最有可能同时实现节能和热舒适的方案之一。然而，由于缺乏定量的参数研究和成形的控制方案，FCPCM系统的应用潜力仍不明确。本研究在考虑了不同的气候分区的基础上，以符合规范的建筑模型为应用场景，通过实验装置对FCPCM系统蓄冷装置的模型进行了验证，并用于实现FCPCM系统相关参数和控制策略的设计，之后采用遗传算法和SVM预测控制对FCPCM系统结构参数以及控制方案进行了优化，进一步对FCPCM系统的现实潜力展开了研究，以促进其在实践中的应用。本研究进一步验证了FCPCM系统在实践中实现节能的可行性，提出了基于蓄冷、放冷、通风、通风加蓄冷以及关机5种运行模式的传统控制方法，并模拟了具体的控制策略。同时也对比了以SVM为预测模型、遗传算法作为优化算法实施预测控制。经验证，该控制策略可以做到尽可能地在夜间温度较小时蓄冷从而提高系统效率，同时可以在第二天不需放冷的情况下，避免不必要的蓄冷，防止过冷并减少电力消耗。
2023年05期 v.51;No.387 47-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2263K] - 梁璐瑶;高嵩;谢若怡;杨金辉;张绍志;
不少数据中心机房的空调机组使用回风温度控制，在回风温度低于设定温度时压缩机停机、风机保持运转，这使得地板下送风存在明显的冷热混合现象，带来效率损失。为避免该现象，以某数据中心机房为研究对象，通过CFD模拟分析了压缩机停机+风机停机时的气流组织，与压缩机停机+风机运转时的情形进行了对比。结果表明：对于空调机组中少数不相邻的空调，当压缩机停机+风机停机时，静压箱内气流仍然能保持良好的均匀性，不会导致靠近停机空调的机柜进风温度明显高于其他机柜；当压缩机停机+风机运转时，高温气流送至静压箱内会严重破坏气流组织的均匀性，靠近停机空调的机柜平均进风温度明显升高，热环境恶化。因此，压缩机停机时风机最好停机，并采取其他措施给机房空调提供开机信号。
2023年05期 v.51;No.387 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 769K] - 张玲;王美萍;田琦;白雪;翟少峰;
高效准确的热负荷预测是实现供热系统智能化的重要环节。利用随机森林算法(Random Forest, RF)对换热站热负荷的影响因素进行重要性筛选，选取二次侧回温、二次侧供温、前3天的热负荷、一次侧供温、室外温度作为预测模型的输入变量，并构建了基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的换热站热负荷预测模型，进行为期3天的短期热负荷预测。以邯郸市某换热站2020-2021年采暖季224组供暖数据为例，前203组作为训练集，后21组作为验证集，完成实验；并与CNN、RF-ELM、RF-BP、RF-RBF、RF-LSTM和RF-RF六种模型进行了对比实验。结果表明基于RF-CNN模型在预测精度和泛化能力中有更好的表现，其MAE、RMSE、MAPE分别为0.074、0.098和4.81%。
2023年05期 v.51;No.387 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K] - 姜秀鹏;
基于上海市一个已经完成的综合体项目，对冷热源部分免费冷却系统、办公区域变风量VAV系统进行了性能比较及计算分析，并从节能、控制策略角度对过渡季及冬季，利用冷水机组所配置冷却塔对循环水进行散热，通过板式换热器所产生的冷水进行自然冷却、新风冷却进行了研究。尤其对免费冷却时间段区间统计、冷却塔和板式换热器热工性能核算、末端设备实际换热量校核、变风量系统新风量计算，结合本项目进行了技术和计算理论分析。此外，本项目不足之处是在冬季冷却塔开启时，会有部分时间段冷却塔排风遇到空气产生白雾现象，对其进行了原理分析和解决技术措施探讨。根据实际项目设计要点进行详细探讨以供业内人士在综合体建筑空调采暖系统设计时参考。
2023年05期 v.51;No.387 73-78+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K] - 廖滟;牛利敏;魏峥;常文成;蔡祖明;
既有办公建筑的变风量空调系统普遍存在VAVbox入口直管段过短、二次风采用过长或弯折的软管、单独隔间回风不畅等问题。相关自控系统则存在风量传感器不准、风机变频逻辑缺失、楼控系统卡顿等。针对既有办公建筑的变风量空调系统的常见问题，通过实际项目案例介绍了诊断、改造及优化的方法。通过诊断明确问题症结，提出改造建议。改造目标是修补空调系统缺陷、恢复变风量控制功能及满足现有房间的个性化需求。改造完成后，对系统能力、控制逻辑及室内效果进行验证，并基于效果验证进行自控参数优化调适，最终实现变风量空调的自动运行。对既有办公建筑变风量空调系统的诊断及改造提供了清晰的思路。
2023年05期 v.51;No.387 79-85+111页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K] - 谢秀豪;白俊武;刘帅帅;
探究的物理模型具备双缸、双吸气、双蒸发器的特点。通过建立数学模型对保持压缩机气缸容积比不变并改变蒸发器管排数比，以及同时改变蒸发器管排数比和压缩机气缸容积比的两种情况进行研究。结果显示保持压缩机气缸容积比为1,蒸发器管排数比为1时的机组性能最佳；同时改变压缩机气缸容积比和蒸发器管排数比时，在压缩机气缸容积比为0.9和管排数比为1时的机组性能最佳。对压缩机气缸容积比和管排数比均为1时，通过确定干球温度和相对湿度两个控制条件所得到的模拟结果与实验数据进行对比分析。结果显示，系统制冷量和COP的误差均在5%范围以内，验证了模型具有一定的准确性。
2023年05期 v.51;No.387 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K] - 甘胜滕;赵猛;李琳;甘信广;
我国工业企业多、能耗大，大量余热直接排放，浪费严重。枣庄市某水泥厂余热回收改造，通过蒸汽驱动溴化锂吸收式热泵、集热罩换热器、冷却器盘管换热器等3种方式分别对回转窑窑头窑尾余热锅炉产生的蒸汽、发电系统循环冷却水余热、回转窑筒体辐射热、空压机冷却器热量等4种工业余热进行了全面回收利用，热量利用率可达到96.43%,年余热利用量480 206 GJ,折标准煤16 384.63 t,节能效果、环保效应显著。另外，农业项目的实施，水泥生产线需在冬季错峰时间段内运行，可实现工业产值3亿元，利税6000万元；智慧农业园项目可实现产值1.5亿元，产业园每亩可实现产值30万元，具有良好的社会经济效益。
2023年05期 v.51;No.387 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K] - 徐樱宸;
在当前大学校园中，由于空气调节设备的不断增多，加上我国在节能减排方面的要求，因此有必要对大学生的空调使用进行科学的引导，使其以最少的能耗，为人员提供一个舒适的环境。以上海某高校宿舍为例，对住宿生进行问卷调查，从主观方面了解学生宿舍室内的热湿环境现状及空调使用情况，并通过现场实测与模拟分析分别得到冬、夏两季具体建筑热湿环境指标，对宿舍室内热舒适进行分析。结果显示：高校学生使用空调时节能意识不佳，冬季对宿舍空调的依赖大于夏季。在满足室内热舒适的前提下，空调节能潜力较大。为降低空调能耗，可以通过更换空调型号或结合学生作息规律分时段、功能、季节使用空调，从人为方面降低空调能耗。
2023年05期 v.51;No.387 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 648K]