绿色建筑

  • 绿色视角下的高铁站房腔体植入策略与模拟验证研究

    王楠;刘丛红;杨鸿玮;程坦;

    由于体量和形式的特殊性,高铁站房的舒适度问题比一般建筑更为突出,以绿色视角审视其设计具有较大的优化潜力。近年来建筑学界对腔体的关注增多,而高铁站房方案设计中针对性地设置腔体、操作方法等方面的研究尚显不足。立足于方案设计阶段,针对空间特征与现存问题,从宏观层面上构建了对候车环境品质多重导控的腔体层级,探讨了“结构腔”、“功能腔”和“绿景腔”三类腔体的植入方式。构建典型模型并生成研究方案用于量化研究。通过性能模拟技术,验证了腔体植入对室内气流、采光质量有显著提升的效果。腔体植入策略打破了当前高铁站房固定的空间模式,为我国高铁站房的绿色创新提供参考,在实践中具有广泛的应用价值。

    2024年04期 v.52;No.398 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 4158K]
  • 外显、灵活、多维、高效——从2022中国国际太阳能十项全能竞赛看建筑与光伏一体化设计趋势

    李涛;王奇鹏;

    建筑光伏一体化技术是实现建筑行业节能减碳的重要途径。以第三届中国国际太阳能十项全能竞赛(SDC2022)为例,对15个参赛作品在建筑与光伏一体化设计上的特征进行了比较,从美学表现、构造整合、功能复合、性能提升4个维度分析了当前建筑与光伏一体化的设计新趋势,指出:在美学表现上,通过光伏组件材质外观和光伏方阵形成积极外显的形态;在构造上,采用不同类型光伏灵活组合衍生多种应用场景;在功能上,将光伏发电与建筑围护结构的采光、集热、遮阳、防护等功能进行多维度复合;在性能上,通过光伏朝向与倾角、散热设计和电气系统综合提升产能效率。为建筑与光伏一体化技术的推广和应用提供新思路。

    2024年04期 v.52;No.398 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 5189K]
  • 夏热冬冷地区办公环境健康性能提升的实践与探索

    刘慧慧;张高锋;黄云;朱一铭;

    随着办公环境多元化的楼宇模式,人们对绿色、健康性能要求也逐渐提升,传统的办公环境已满足不了健康办公需求,室内空气污染、建筑环境舒适度、交流与运动场地等需求越来越强烈。本项目在本体建筑围护结构、能源利用、工作生活环境方面存在不足,利用绿色健康生态技术对工业建筑改造,使其成为研发办公载体,实现绿色节能目标和产业转型升级。项目在被动式设计基础上结合可调节外遮阳、高性能辐射空调、雨水回收系统等主动式技术的集成应用,探索新型工业楼宇模式下健康性能提升技术与应用实践,形成工业建筑提升节能效果与舒适度改造关键性技术体系,为工业建筑改造提供参考和借鉴。

    2024年04期 v.52;No.398 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K]

佳音

  • 《建筑节能(中英文)》再次获评RCCSE中国核心学术期刊

    侯恩哲;

    <正>近日,武汉大学中国科学评价研究中心(RCCSE)公布了最新一期的学术期刊评价结果《中国学术期刊评价研究报告(第7版)》,《建筑节能(中英文)》杂志再次获评“RCCSE中国核心学术期刊(A-)”。该评价报告于2009年推出第1版,在评价方法、评价指标、评价系统的理论研究和实践应用方面均取得了重要突破,已形成相对成熟的科学评价体系,是国内主流的期刊评价体系之一。

    2024年04期 v.52;No.398 7页 [查看摘要][在线阅读][下载 677K]

保温隔热

  • 夏热冬冷地区动态传热保温设计室外典型气象参数确定方法

    赵福祥;王娟;张率;杨柳;刘衍;

    GB50176-2016《民用建筑热工设计规范》中围护结构外墙保温设计采用稳态方法,但夏热冬冷地区由于特有的建筑运行模式,使外墙传热方向发生逆转,故稳态方法难以满足冬季室内热环境水平提升的实际需求。提出一种基于动态传热的冬季外墙保温设计室外计算温度确定方法,探究室外干球温度和太阳辐射逐时波动的最不利组合,将保温设计的目标由“日”提升到“时”。基于典型城市2007-2017年逐时气象数据,以外墙内表面温度的累计不保证天数作为热工设计指标,将累计不保证天数恰好不为0(指各朝向外墙内表面温度低于室内基本热舒适条件下所能允许温差的天数)时作为典型日挑选的依据,并将典型日出现频率最高的日期作为室外计算温度选取的依据,获得冬季保温设计典型日,并获得了典型日计算时长的影响。可为夏热冬冷地区围护结构外墙保温设计室外计算参数的挑选提供理论支撑。

    2024年04期 v.52;No.398 21-32+45页 [查看摘要][在线阅读][下载 4439K]
  • 基于机器学习的外窗百叶外遮阳性能预测与敏感性研究

    肖敏;杜思达;

    在建筑围护结构中越来越多地使用透明围护结构,会导致高能耗和光热环境不适等问题。为了解决这一问题,遮阳作为一种减少建筑的能源消耗和改善室内环境较为有效的手段被越来越多地使用。为探究百叶外遮阳参数对遮阳性能的影响程度,采用机器学习算法预测遮阳性能,利用基于机器学习的改进敏感性分析法探讨了影响遮阳性能的2类参数(建筑和遮阳)的局部和全局敏感性,确定影响最大的参数。研究结果表明:XGBoost预测热环境、能耗指标精度最高,而随机森林算法预测光环境指标效果最好。同时发现遮阳参数是影响室内热环境和建筑能耗的最重要因素,整体权重均在0.5以上;建筑参数显著影响室内采光,其权重高达0.9左右。

    2024年04期 v.52;No.398 33-39+94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1934K]

可再生能源利用

  • 基于环境承载力的中深层地热资源评估方法

    孔维政;陈睿;曹雨晨;李骥;黄帅;林朵童;董建锴;

    中深层地热资源在我国分布广泛、资源禀赋良好、储量大。目前地热资源评价方法主要用于评价浅层地热能,并且未考虑环境承载力、开采经济性等因素,难以用于指导中深层地热资源的开发。从多角度量化中深层地热资源开发潜力,将资源环境承载力评价体系应用于中深层地热资源评价。本体系集合地热资源禀赋、环境影响、社会经济技术条件三类因素,综合考虑了热储埋深、温度等因素,并结合层次分析法及统计学方法明确了分级指标和权重赋分。基于提出的中深层地热资源评价体系对典型区域的中深层地热资源进行潜力和远景评估,可为中深层地热资源开发提供理论指导。

    2024年04期 v.52;No.398 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1380K]
  • 寒冷地区光伏墙体综合传热特性的数值模拟研究

    朱丽;高煜喆;张吉强;尹宝泉;

    近年来BIPV项目逐渐增多,对光伏墙体的研究多以光伏组件电热性能为重点,少有结合节能墙体热工性能对不同构造光伏墙体的综合传热特性优化开展的研究。以天津地区为应用场景,分别建立符合天津市居住建筑四步节能设计技术指标的基础墙体、普通光伏墙体和嵌入保温隔热一体化板的新型光伏墙体的传热模型,采用ANSYS FLUENT软件对其温度分布、表面热流密度进行数值模拟,对模拟结果进一步分析获得不同类型墙体的传热系数和光伏组件的电性能。结果表明:较基础墙体,夏季普通光伏墙体内表面得热量可增加46.88%,冬季普通光伏墙体内表面失热量可减少5.47%;新型光伏墙体中的保温隔热层厚度宜不小于20 mm,此时,夏季新型光伏墙体内表面得热量最大可增加18.16%,冬季新型光伏墙体内表面失热量最小可减少20.07%。基于计算结果,寒冷地区的建筑外墙应用光伏组件时,散热构造措施可简化。

    2024年04期 v.52;No.398 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 3233K]

节能改造

  • 西安地区典型博物馆建筑低碳化改造研究——以陕西历史博物馆为例

    冯媛媛;闫增峰;倪平安;雷馥铭;

    为解决博物馆建筑室内舒适度与碳排放难以权衡的改造问题,从建筑性能提升和可再生能源利用两个方面对西安地区典型博物馆建筑进行低碳化改造。在建筑性能提升方面,利用拉丁超立方采样技术,基于多维设计参数形成的能耗模拟数据库,分析建筑能耗与参数设计的关系,结合TOPSIS方法寻求评估指标的最优解。此外,还进行了变量敏感性分析,为决策提供客观和科学的支持。在可再生能源利用方面,提出了西安地区太阳能光伏发电的最佳倾角和方位角。通过陕西历史博物馆的案例研究,结果显示改造后的博物馆舒适度提升了1.43%,总碳排放量、供暖碳排放量、供冷碳排放量分别降低了57.9%、70.9%、39.8%,屋顶光伏板年发电量可满足建筑性能提升后94%的能源需求。

    2024年04期 v.52;No.398 54-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 3344K]
  • 基于CIM-建筑三维热红外模型库的高热损失建筑感知方法

    李剑桥;段盛文;郑海超;赵立华;

    我国北方建筑采暖能耗在全国建筑运行总能耗中占比较大,在城市更新大背景下,既有建筑的节能改造势在必行,是实现“双碳”目标的关键环节。不同建筑的能耗和室内环境存在显著的差异,使用传统的围护结构热工性能检测方法很难对一定区域内的既有建筑群开展热工性能诊治工作,大规模开展既有建筑节能改造工作时,缺乏科学和量化的筛查方法以确定不同建筑进行节能改造的优先级及节能改造潜力。借助无人机红外热像技术,研究城市信息模型(CIM)-建筑三维热红外模型库的搭建方法,并基于此提出采暖建筑高热损失的快速筛查方法,为既有建筑节能改造项目的确定提供理论依据,有利于实现对既有采暖建筑运行热损失的精细化和动态化管理。

    2024年04期 v.52;No.398 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2302K]
  • 联网型中原农宅综合能源系统鲁棒优化调度

    肖承仟;王锴;张磊;乔恺;张姝;张胜男;

    设计农村住宅综合能源系统与电网互动的优化调度方案是提高农宅节能效果及经济性的关键。针对综合能源系统规划中光伏出力及用能负荷等不确定性因素,建立了完善的电-冷-热综合能源系统模型框架,提出考虑需求响应的两阶段鲁棒优化方法。同时,考虑需求侧调控对能源优化调度的作用,根据实时电价以及相关激励措施,灵活调整用电需求,以达到优化与大电网购售电互动的目的。通过算例分析,分别得到日前、日内的具体调度方案。结果表明:优化调度后的农宅节能效果和成本节约均有显著提升。优化方案能够充分利用光伏发电,合理安排电力、冷热负荷,并根据实时电价进行灵活调整,实现农宅与电网的有效互动。

    2024年04期 v.52;No.398 70-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1833K]
  • 零碳电力物资仓库的实现路径研究与实践

    周京;李梦渔;许远超;刘震;刘燕泽华;田殿雄;赵文炎;

    为响应国家绿色低碳发展要求,推进零碳电力物质仓库建设,结合电力物质仓库的现状特点,阐述了零碳建设所面临的困难。对零碳电力物质仓库的实现路径进行研究,提出零碳电力物质仓库建设按照“减→替→抵→管”的原则开展,即先挖掘节能潜力、减少碳排放,其次加快清洁能源替代、优化能源结构,再通过碳抵消策略作为补充实现碳中和,最后应加强能碳管理,维持零碳的可持续发展,并具体从基础设施、仓库建筑、设备能效、能源利用、资源利用、智慧管理等方面论述了零碳电力物质仓库建设的路径方法。以唐山市某电力物质仓库零碳改造项目为案例,介绍了该仓库建设的实施方案,以期为同类仓库的零碳建设提供参考和示范。

    2024年04期 v.52;No.398 80-83+108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K]
  • 南京三级医院分项能耗定额指标研究与应用

    季柳金;高兴欢;姚鹏;葛朝宣;

    分析了《南京合理用能指南》和《南京能耗定额标准》中医院类建筑能耗定额规定的区别与联系。以南京14个医院建筑的分项能耗数据作为研究对象,分析了用能设备分项能耗值及能耗占比。依据样本分项能耗占比,采取50%位次设定为参考值,经计算并归一化处理,得到分项能耗比例参考值。将《南京合理用能指南》和《南京能耗定额标准》中医院建筑的能耗定额分别与分项能耗占比相乘,得到了三级医院各分项能耗指标定额参考值,为医院建筑分项系统用能状况深度诊断与分析提供参考。同时进行了案例的应用与分析,得到案例项目中照明系统、电梯及水泵的用能存在节能潜力,应加强该分项设备用能的优化与提升。

    2024年04期 v.52;No.398 84-87+118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1897K]
  • 北京市某公共建筑综合节能改造与能效评估

    褚赛;魏俊辉;刘启明;孙林娜;许抗吾;

    以北京市东城区某综合园区为例,根据园区现状对其围护结构热工性能、供暖空调、建筑照明及用水器具进行节能诊断及能耗分析。结果显示:建筑供暖耗热量及照明耗电量占比分别为58.96%和10.24%,为挖掘改造潜力并确定基准能耗提供了依据;通过围护结构保温层加装、门窗更换、高效空调设备更换、照明灯具更换及节水器具更换等节能技改措施进行综合节能改造,计算改造后能耗;将不同能源类型能耗归一化为标煤,经测算,改造后项目节能量约为71.0 tce,综合节能率35.52%,减少向大气排放二氧化碳175.38 t,节能减排效果显著,为类似地区公建节能改造提供了借鉴和参考。本次能评估多采用理论模拟计算方法,还需改造后实际运行数据对比支撑。

    2024年04期 v.52;No.398 88-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K]

封面故事

  • 绿色革命:未来能源的可持续之路

    <正>《建筑节能(中英文)》期刊2024年4期封面设计,聚焦能源革命,以推动“零碳新型电力系统”为设计主题。在“双碳”目标指引下,电气化是建设零碳能源系统的关键,未来的电力系统将转型成为以可再生能源为主体的零碳电力系统。封面中心以地球为设计背景、发光灯源为前景,以凸显出当前全球碳中和行动的焦点——电气化。充满蓬勃生机的树叶托举灯源,为其提供自然支撑,象征自然界与科技创新之间的和谐共生。树叶的生命力与灯源的光芒交互映衬,

    2024年04期 v.52;No.398 62页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K]

标准规范

  • 北京市地方标准《绿色村庄评价标准》解读

    张圣楠;邓琴琴;宋波;

    阐述了DB11/T1977-2022《绿色村庄评价标准》(以下简称《标准》)的编制背景、意义、编写思路、关键指标确定等情况。《标准》确定了北京市绿色村庄的定义,建立了绿色村庄的指标体系,包括4项一级指标以及1项提高与创新加分项。对绿地率、村庄规划布局、基础设施、公共服务设施、围护结构、被动式设计、清洁能源利用、水资源利用、固体废物处理、管理与保障机制等内容进行了规定。《标准》编制过程中对北京市10个区县、31个镇、109个村庄、253户展开实地调研,根据调研北京地区农房现状、经济情况、农民可承受程度,为绿色村庄提供了切实合理可行的评价指标体系。《标准》从绿色村庄的总体规划、建筑设计、基础设施、能源利用等多个方面,为北京市绿色村庄的创建及发展提供了支撑与引导,促进北京市村庄的社会、经济及环境的可持续性发展,助力北京市乡村振兴战略的全面实施,同时为其他地区绿色村庄建设提供参考,保证了绿色村庄创建工作有序进行。

    2024年04期 v.52;No.398 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1546K]
  • 建筑屋面方形溢流口溢流量计算公式分析及探究

    孙宏伟;张坡;殷玉兵;方坤;潘嘉信;刘占礼;

    建筑屋面溢流口的设计计算关系到屋面结构安全,对现有国家规范中墙体方形溢流口溢流量计算公式进行了分析对比,通过对水力学不同堰流形式、宽顶堰基本计算公式、流量系数及侧收缩系数等方面的分析推导,得出按现有规范公式计算出的溢流口几何尺寸偏小。结合屋面不同雨水斗对斗前水深的要求及建筑屋面的不同排水形式,提出了墙体方形溢流口属于宽顶堰,明确了溢流口的溢流水位高度和上游坎高度的取值范围,进而采用数学工具推出了屋面方形溢流口溢流量新的计算公式,并从水力学和数学角度对新公式进行了合理性分析,可供设计同行参考。

    2024年04期 v.52;No.398 101-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1829K]

节能经济与行业研究

  • 基于知识图谱的国内外建筑生命周期评价研究述评

    张艺凡;杨崴;张煦康;李奇芫;

    建筑生命周期评价作为一种评估资源消耗和环境影响的主流方法,对我国实现碳中和目标具有重要意义。为揭示国内外建筑生命周期评价研究概况,以“Web of Science”和“CNKI”中的建筑生命周期评价期刊文献为对象,利用CiteSpace和VOSviewer绘制了该领域研究的总体特征和演化进程知识图谱,以期为进一步的研究提供参考。分析表明:在研究内容上,国外生命周期评价研究多学科交叉,涵盖能源利用、环境效益和经济效益等多个方面,已从细分阶段进入到整合阶段;而国内研究更多从建筑和环境学科出发,侧重于建筑节能减排,目前处于多元细分阶段,存在体系发展不平衡的问题。在研究方法上,国内外建筑生命周期评价均以量化清单为基础,但具体的评价指标与技术路径存在差别,国外在LCA不确定性分析方面较为领先,而国内在此方面处于起步探索阶段。未来国内建筑LCA研究应关注对框架体系的扩展与完善,重视从建筑单体到群体、从单学科到多学科的变化趋势,并加强对建筑LCA不确定性的关注。

    2024年04期 v.52;No.398 109-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2526K]
  • 基于LMDI和泰尔指数的长江经济带公共建筑碳排放变化研究

    王永坤;张云辉;梁旸;

    基于LMDI因素分解模型,分析了2010-2019年长江经济带碳排放综合系数、能源强度、产业结构、经济水平和城镇化率对公共建筑碳排放变动的影响,并利用泰尔指数测算了公共建筑碳排放主要影响因素的区域差异。结果表明:(1)经济水平的提高和城镇化的发展是促进公共建筑碳排放增长的主要因素,而产业机构的调整和能源强度的降低则抑制了碳排放的增加。(2)基于能源强度和经济水平的碳排放泰尔指数均表明区域内差异是造成该经济带公共建筑碳排放不平衡的主要原因,各区域阶梯效应削弱,区域内部呈现分化发展的局面。(3)政府应重点关注区域内部互联,建立以经济水平碳排放为约束指标的碳减排协同治理机制,实现长江经济带公共建筑业的协调发展。

    2024年04期 v.52;No.398 119-126+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
  • 历史建筑保护与低碳再生设计研究热点及趋势分析

    丁学贵;王谷一心;张馨月;张泽宇;马之彤;姚胜;

    历史建筑作为城市文脉记忆的传承,对其进行保护与更新利用具有十分重要的意义。自2020年提出“双碳”战略以来,低碳建筑理念和技术逐渐成熟并广泛应用于城市建设中,但在历史建筑保护与再生设计相关研究中尚未得到充分的考量,通过文献综述研究,可以为历史建筑低碳再生设计提供有效的理论支撑和科学依据。运用CiteSpace软件对该领域2013-2022年的研究动态进行可视化定量分析,并结合定性分析予以辅助。结果表明:我国历史建筑与低碳再生设计领域研究文献数量整体呈上升趋势,主要研究内容为历史建筑原真性保护与更新策略,在历史建筑碳排放、节能优化方面研究较少。因此,运用数字化技术与建筑节能新技术等开展历史建筑低碳再生设计将会成为未来该领域的研究重点。

    2024年04期 v.52;No.398 127-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K]

暖通空调

  • 江门市某厂房制冷机房系统实际运行分析

    裴清清;易求鸿;莫子芳;林韫耀;杜明;胡峰;

    以广东某工业厂房中央空调制冷机房系统为例,对其运行现状进行分析,得出制冷机房系统全年综合能效比约为4.7,系统实际最大供冷量不超过原设计容量的60%。经系统测试计算,夏季某典型日机房EER均值为5.12,日耗电量可达4348 kW·h,主机COP均值为6.67,水泵WTF均值可达50以上,冷却塔热质交换系数ε_(ct)均值为0.53、冷冻供回水温差均值为5.1℃、冷却供回水温差均值为4.6℃。而过渡季节典型日和冬季典型日,EER均值分别为4.86和4.10、日耗电量分别为1684 kW·h和1431 kW·h、COP均值分别为9.14和12.45、WTF均值分别为32和15、ε_(ct)均值分别为0.38和0.2、冷冻水温差均值分别为2.5℃和1.1℃、冷却水温差均值分别为1.71℃和0.75℃。结果表明:该系统季节运行模式需要改善,部分设备热质交换效率不高,系统设计可以进一步优化。

    2024年04期 v.52;No.398 134-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2106K]
  • 某航站楼国际到港区呼吸道传染病传播风险分析及应对策略——以新冠肺炎为例

    张卫;陆奕翔;周敏;宋军辉;汪道先;宋晗;罗小龙;唐睿;

    以某机场航站楼的国际到港区域为研究对象,基于改进的Wells-Riley模型预测各区域不同人群感染呼吸道传染病的风险,结果表明:航站楼因其各区域功能特点的不同,感染概率存在较大差别,并且大多区域如通道、座椅区的感染概率普遍低于1%,机场的综合防疫措施取得了较好成效。根据风险识别结果特别提出了重点防范区域气流组织控制的方法。总结了新冠疫情时期某国际机场的应对策略,风险等级划分、旅客流程调整、特殊空间改造等措施对大型国际枢纽机场航站楼应对类似重大公共卫生事件具有一定借鉴意义。

    2024年04期 v.52;No.398 141-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1866K]

国际文摘

  • Energy and Buildings

    侯恩哲;

    The distribution of renewable energy resources(RERs)is currently uneven and is largely influenced by their affordability across various communities.This has led to disparities in access to green energy for different community members.To address these inequalities,this study proposes an equity-oriented powersharing mechanism that incorporates demand response(DR).The implementation ofthis approach will increase the availability of green energy for all members of the community in mixed neighborhoods.First,a DR program is introduced for conventional homes(i.e.,homes without RERs)to maximize the consumption of RERs by shifting their load to RER excess intervals.Then,a proportionally fair mechanism is introduced to distribute the available resources among community members during times of high excess.The objective is to minimize the grid dependence of community members by reducing their reliance on purchasing power from the grid.To ensure renewable energy homes(i.e.,homes with installed RERs)maintain their green energy access,additional constraints are put in place to prioritize their energy needs when compared to the non-sharing case.Three indices(green energy access,grid dependence,and cost reduction)are introduced to evaluate the performance of the proposed method in different cases:the base case,the powersharing-only case,and the case of power-sharing with the DR.Finally,the impact of different seasons,day types,and userdefined parameters is analyzed.Simulations have shown that the proposed method can significantly increase the green energy access of conventional homes without affecting the access to green energy of renewable energy homes.It also decreases the grid dependence and the electricity cost of the entire community.

    2024年04期 v.52;No.398 140页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K]
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