保温隔热

  • 不同环境下外墙保温缺陷表征规律的数值模拟研究

    冯国会;王涵;李环宇;蒲毅;

    以外墙保温缺失墙体为研究对象,基于数值模拟探究其在不同室内外温差和室外风速下的表征规律。选取标准中规定的缺陷区域相对面积及能耗增加比作为表征指标,同时提出温度异常区域相对面积及墙体能耗增加比作为新的表征指标,分别从墙体内、外表面对热工缺陷进行表征。通过分析缺陷墙体表面温度分布及传热量计算方法差异,探究各类型指标在不同环境下的表征结果差异产生原因。结果表明,由于现阶段标准中对缺陷区域划分及能耗增加比的简化计算,导致同一缺陷在不同环境下的表征结果出现明显波动,外表面缺陷区域相对面积和内表面缺陷区域能耗增加比波动幅度分别达到2.5%和6.6%,存在无法准确表征热工缺陷的问题。缺陷侧的温度异常区域相对面积及墙体能耗增加比在不同环境下的表征结果较为稳定,适宜作为热工缺陷的表征指标。

    2024年09期 v.52;No.403 15-22+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 3012K]
  • 密度和土砂配比影响下生土材料导热性能研究

    齐文龙;穆钧;于沈尉;

    生土材料的导热系数是评价其热工性能的重要指标,采用理论分析、试验测量和构建理论模型验证的方法,测得不同密度和不同土砂配比的干燥生土试块导热系数并与理论计算结果对比。结果表明:密度与不同土砂配比生土材料的导热系数呈正相关;土砂含量对生土试块的导热系数有一定影响,合理的土砂配比可以有效地降低生土试块的导热系数,当土含量为46%、砂含量为38%时的生土材料具有理想的热工性能;并基于复合材料导热系数理论建立了土砂含量—导热系数预测模型,试验结果与模型计算结果误差平均在9%左右,数据吻合良好。相关结论揭示了密度和土砂含量与生土材料导热系数之间的关系,为生土材料热工性能的量化计算提供了理论指导。

    2024年09期 v.52;No.403 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2788K]
  • 温度影响下不同级配生土材料吸湿性能的研究

    冯梅瑾;穆钧;于沈尉;

    采用饱和盐溶液法,研究了9种级配生土材料在不同温湿度环境下的吸湿性能。研究结果表明,当环境温度在10~30℃之间时,生土材料的平衡含湿量随着温度的升高呈现出先增大后降低的趋势,在20~25℃区间内平衡含湿量达到最大。低温环境下,级配对生土材料吸湿量的影响相对较小,吸湿速率相对较慢。当土、沙、石比例为28∶67∶6时,生土材料吸湿性能相对较差(最大平衡含湿量约为2.66%);而当土、沙、石比例为45∶13∶42时,生土材料吸湿性能相对较好(最大平衡含湿量约为3.95%)。由此可见,小粒径成分含量高的生土材料展现出更好的吸湿性能。此外,采用数据拟合的方法对不同吸湿性能预测模型进行分析,最终修正了温度因子对预估数值的影响,且修正系数与温度之间符合二次函数关系α=-0.0656t~2+0.4185t+0.3033,相关性系数高达0.935 4。上述结论为生土材料平衡环境温湿度性能的量化计算提供了科学便捷的方法。

    2024年09期 v.52;No.403 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1985K]
  • 岩棉条复合保温结构墙体传热系数研究

    张敏敏;刘元彬;王功振;王洪飞;

    建筑墙体作为围护结构构件的主要组成部分,其传热系数的直接影响了建筑保温系统的隔热性能评价。检测机构在实验室内依照相关建筑节能检测标准对建筑构件和建筑材料的保温性能进行检测。通过实验室测量和数值模拟计算相结合,研究了聚氨酯板复合岩棉条保温墙体结构和石墨聚苯板复合岩棉条保温墙体结构的传热系数,结果表明:随着岩棉条宽度的增加,非匀质复合保温墙体的传热系数的计算值和测量值之间误差波动增大。当外墙墙体的传热系数设计值为不大于0.30 W/(m~2·K)、复合保温板的厚度为70 mm、岩棉条的宽度为20 mm、岩棉条所占面积比为0.09时,所测得的复合墙体的传热系数为0.31 W/(m~2·K),与计算设计值误差3.3%。

    2024年09期 v.52;No.403 38-41+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K]

暖通空调

  • 冷热双向全周期维度蓄能空调系统设计优化

    周科;李锦堂;张广秋;谈竹奎;王扬;孙宗宇;李骥;肖小兵;

    蓄能空调系统涉及“源”侧电力供应和“荷”侧建筑冷热需求双重动态变化特性,系统的容量配置是一个技术经济寻优问题。受室内外多种因素共同影响,建筑冷热负荷每天的逐时分布规律差别较大,传统上仅基于设计日等典型周期逐时负荷分布规律的设计方法使得蓄能空调系统容量的配置不合理。突破传统设计方法的不足,提出以空调系统全年运行性能为导向的冷热双向全周期维度蓄能空调系统性能化设计方法,能够考虑到全供暖季、全制冷季每天的逐时动态负荷分布规律,耦合建筑冷热负荷双向需求,获得更加科学合理的蓄能空调系统容量配置方案。用具体案例进行了设计方法展示。

    2024年09期 v.52;No.403 42-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2048K]
  • 风机盘管加新风系统室内微循环热舒适性研究

    王玉;钟雷钧;陈剑波;王金地;卜乙晓;侯占伟;赵毅峰;

    随着人们生活水平的提高,医院在提升治疗服务的同时迫切需要改善患者就医环境和医护人员的工作环境。目前,医院建筑中特别是病房广泛应用的风机盘管加新风系统存在温度分布不均匀、吹风感较强、噪音大等问题,导致了患者的室内热舒适性无法得到保障。因此,针对医院病房,探索研究风机盘管加除湿置换新风空调系统,在实际搭建的实验平台基础上建立CFD数值模拟模型,将模拟结果与实验数据相对比,论证了模型的准确性之后,通过CFD模拟的方式,在保证对流换热可以达到室内设定温度的前提下,找到一种新的气流组织形式,这样不仅有效降低室内人员的吹风感和噪音,而且避免了传统置换通风容易出现温度分层、垂直温差过大的问题。

    2024年09期 v.52;No.403 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1523K]
  • 溶液调湿空调在医药厂房工程应用的碳减排潜力分析

    关博文;杨浩波;陈亮亮;张涛;刘晓华;

    众多医药生产车间要求低湿环境,需要送风含湿在7 g/kg甚至5 g/kg以下,常规7℃冷冻水驱动的冷冻除湿方式难以完成上述除湿任务,因而医药厂房通常采用转轮除湿系统对空气进行湿处理以满足环境热湿控制需求。然而,转轮系统所需再生温度较高,通常使用高温蒸汽或电加热器作为再生热源,限制了系统的低碳化运行。溶液空调系统具有利用低品位冷热源的优势,但现有研究对于溶液空调技术在医药建筑中应用可行性研究尚不充分,无法揭示其在医药建筑应用的节能减排潜力。因此,现场测试了溶液空调系统在某试点医药厂房的实际应用效果,对比了其与常规转轮系统的性能差异并阐明差异原因。示范工程应用结果表明,一次回风系统送风含湿量在6 g/kg左右时,溶液系统可以将再生热源温度从100℃以上降至50℃以下,相较于常规转轮系统的节能比率为15%~45%,典型工况下的碳减排率为20.7%。以期为医药建筑低碳化发展提供经验参考与数据支撑。

    2024年09期 v.52;No.403 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2302K]

可再生能源利用

  • 北京市昌平区马池口村地源热泵系统设计与热平衡分析

    苏存堂;王璐;刘振鹏;李锦堂;李勇;张建立;

    通过使用模拟软件对北京市昌平区马池口村项目的供热制冷设计负荷和全年逐时动态负荷进行计算,结合项目的能源条件与建筑的负荷特点,设计了以地埋管地源热泵系统为主,空气源热泵与复合式太阳能热水系统作为辅助热源的复合式能源系统。通过TRNSYS软件模拟,分析了地埋管地源热泵系统承担75%供暖负荷时存在的土壤热平衡问题,验证了使用复合式太阳能热水系统为地埋管系统补热后地下岩土温度可维持在一定范围内,基本保持冷热平衡,确保系统安全稳定、高效运行。通过对系统节能效益分析,检验该复合式能源系统的节能降碳效果,为寒冷地区同类型项目提供参考。

    2024年09期 v.52;No.403 62-67+84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2555K]

智慧运维

  • 医院空调水系统数字化监控与智慧运行

    蒋海刚;

    医院空调水系统负载具有周期性和随机性特征,对系统运行管理提出挑战。为实现对医院空调水系统的精确控制,节省医院后勤系统能耗,提出应用物联网技术获取空调水系统实时流量、温度等运行数据,通过分析空调水系统实时运行特征,为空调水系统故障诊断和预防性维护提供主动式运维技术方案,探索基于实测运行数据优化空调水系统运行能效的技术途径,以辅助医院空调系统整体控制策略和运行方案的优化和决策,降低医院后勤系统能耗,减少医院空调设备故障发生概率。医院项目应用验证显示,通过该数字化运维方案,医院空调水系统平均能耗降低12%,在保证空调末端舒适性的前提下,提升了医院空调水系统的节能效率与运行的可靠性,为推动医院后勤管理数字化升级提供了范例。

    2024年09期 v.52;No.403 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K]
  • 基于LSTM神经网络的办公建筑逐日能耗预测研究

    陈家乐;张芸芸;崔红伟;

    基于LSTM神经网络建立了办公建筑能耗预测模型,通过引入Adam梯度优化算法自适应地调整学习率,使用2020年-2022年上海某办公建筑运营参数和气象参数和能耗数据进行办公建筑逐日能耗预测模型训练,模型的相对误差平均值仅为4.73%,与其他常用于建筑能耗预测的神经网络算法相比具有较好的准确度。为进一步验证模型的可靠性,避免预测结果断崖式下跌,采用了一段非训练集数据对模型的预测误差进行校核,通过输入2023年1月至7月的建筑运营参数和气象参数,对建筑长期能耗预测。实验结果表明,该模型在长期能耗预测中的误差仅为4.26%,可以较为准确地学习序列中的模式和趋势,为办公建筑能耗预测和运营管理提供了实际应用价值。

    2024年09期 v.52;No.403 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K]
  • 基于航班信息确定旅客数模型联动空调节能技术研究

    赵骥;崔明丽;李兵;钟世权;许杰;刘文;

    针对机场航站楼内空调系统能耗高且节能潜力巨大的特点,提出一种基于航班信息动态预测分时段分区旅客数,进而联动优化空调节能控制的新方法。新方法研究重点在于航站楼空调调控分区的划分、航班信息有效数据的提取、分时段分区旅客数模型的构建、节能档位控制的实现策略与步骤。结合华南地区某支线机场航站楼冷源及空调末端控制的实际测试数据进行模拟分析,结果表明,在保障旅客舒适度的基础上,通过分区旅客数精准调控空调系统运行模式,实现了能耗较大幅度的降低,节能成效显著,为航站楼空调节能技术提供了新的思路,为同类型其他机场提供了参考。

    2024年09期 v.52;No.403 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K]

绿色建筑

  • 多元文化交错区传统民居室内热环境对比研究——以乌兰察布地区为例

    齐卓彦;肖翔;高旭;

    乌兰察布在历史上为内蒙古地区晋、冀移民圈的交汇处,农耕与游牧文化的交融,以及不同移民源地间文化的碰撞,使该地域传统民居在文化传播中因人地关系的复杂性呈现出四种典型类型。但伴随时代的发展,新建民居出现文化断层与冬季室内热舒适性亟待提高的双重困境。在归纳四类传统民居形制特征和尺寸取值的前提下,提炼出影响室内热环境的4个建筑要素,结合Ladybug+Honeybee软件,对比研究民居间主要活动空间冬季室内热环境的差异及原因。研究结果表明:大面积开窗可以有效利用太阳辐射提升室内温度,但保温性能差,而小面积开窗保温性能更好,但太阳辐射利用率较低;单坡屋顶比双坡屋顶单位面积照射到的太阳辐射更多,虽然其保温性能差,但对室内热环境质量的提升更有利;一进两开和里外间平面相比于单间和通间平面,卧室与入户门之间形成“温度缓冲区”可以有效减少门处的热量损失;小的空间尺度可以有效减少建筑的热量损失。基于以上结论提出四类民居在承续建筑文化基因的同时改善室内热环境的策略,为文化传承下的乌兰察布传统民居可持续发展提供一定的参考和借鉴。

    2024年09期 v.52;No.403 85-93+106页 [查看摘要][在线阅读][下载 2941K]
  • 装配式建筑室内环境与能耗综合评价

    王振;桑伟;

    装配式建筑作为一种便捷、新兴的建筑形式,值得大力推广。综合评价分析装配式建筑室内热环境、空气质量、能耗等。需要考虑装配式建筑室内温度分布、气流组织和能源系统。根据DeST软件的模拟结果,提出了不同围护结构符合不同气候区室内热环境的平均温度标准(18℃)。以夏热冬冷地区为例,利用ANSYS Fluent软件探究室内温度、风速的分布以及室内污染颗粒物的排放特性。并对装配式辅助建筑的供能系统及系统运行性能和成本构成进行研究。结果表明,在冬季(4.1℃)和夏季(31.1℃)典型日的室内平均温度条件下,出于考虑人体热舒适需求,应启动空气源热泵。此外,污染颗粒释放后室内空气质量能够满足洁净度标准。

    2024年09期 v.52;No.403 94-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 3897K]
  • 关中地区74种立体绿化适宜植物固碳释氧能力研究

    王军;赵民;郭若妍;俞超男;

    在“双碳”目标的推动下,如何在有限的城市建设空间和绿地条件下,遵循绿色低碳途径实现碳中和成为亟待解决的实际问题。聚焦立体绿化这一尺度上的植物固碳释氧能力,选取5类74种关中地区适宜立体绿化的植物,以绿量作为计算指标,估算其固碳释氧量,为科学衡量基于建筑全生命周期评价的立体绿化碳汇提供数据参考。研究发现5类树种固碳释氧能力大小顺序为地被植物>乔木>藤木>常绿灌木>落叶灌木,5类树种里固碳释氧效果最好的分别为桑树、砂地柏、醉鱼草、金银花和常夏石竹。将74种植物的固碳释氧量进行聚类分析,筛选出高固碳释氧型植物共9种。

    2024年09期 v.52;No.403 107-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1696K]
  • 厦门地区典型羽毛球训练馆热环境实测分析

    孙志成;袁炯炯;

    体育建筑类型众多,相较于大型比赛场馆,羽毛球训练馆作为大众运动项目的中小型训练馆之一,受众面广且使用频次高。以厦门地区典型羽毛球训练馆为研究对象,选取3个典型羽毛球训练馆进行过渡季和夏季的现场热环境实测分析及热舒适调查。研究结果表明:羽毛球训练馆室内受太阳辐射影响小,环境变化比室外稳定;在自然通风条件下室内环境较室外未得到明显改善,加设空调能改善夏季室内环境;不同的界面形式、材质都对室内环境有影响。综合来看,钢结构场馆在两季节中环境最佳,但其环境变化较大,易受到室外环境影响。钢筋混凝土结构场馆环境稍差,但其稳定的特征在恰当措施下能带来更佳的室内环境。基于以上研究结论,对羽毛球训练馆提出优化策略,对夏热冬暖地区羽毛球训练馆的热舒适环境合理设计及优化提供参考。

    2024年09期 v.52;No.403 114-124+135页 [查看摘要][在线阅读][下载 5750K]
  • 夏热冬冷地区大中型体育馆被动式通风策略研究——以上海市为例

    吕昱达;龙梓熠;阎梓崴;朱鑫宇;

    由于体育建筑的复杂性和其功能对室内风环境要求的精确性,设计者强调主动式技术和设备的重要性。为适应体育建筑复合化趋势下非赛时状态对室内风环境调控要求较低且相对灵活的特点,以夏热冬冷地区大中型体育馆为研究对象,对其被动式通风进行研究和探索;采用正交试验方法和CFD模拟软件,对大中型体育馆的被动式通风进行系统的、量化的分析与研究;基于各影响因素分别总结夏热冬冷地区大中型体育馆的被动式通风策略,并得到最优组合及其最优结果。期望对相关领域的研究提供一定的补充并形成研究框架,为不同气候区的同类建筑甚至其他建筑类型的被动式通风研究提供一定的参考。

    2024年09期 v.52;No.403 125-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 2489K]

国际文摘

  • Energy and Buildings

    侯恩哲;

    <正>https://www.sciencedirect.com/journal/energy-and-buildings/vol/318/suppl/C Volume 318,1 September 2024[OA](1) Design,fabrication,and physical properties analysis of laminated Low-E coated glass for retrofit window solutions by Mohammad Nur-E-Alam,Mikhail Vasiliev,Boon Kar Yap,et al,Article 114427Abstract:The ever-growing demand for improved energy efficiency in buildings has stimulated a stream of research focused on innovative retrofit energy solutions.

    2024年09期 v.52;No.403 113页 [查看摘要][在线阅读][下载 681K]

建筑碳达峰碳中和

  • 夏热冬暖地区住宅建筑运行阶段碳排放分析

    贺芳;康宁;闵行博;王雯翡;张艳芳;

    随着“双碳”目标的提出,国家对建筑业的碳排放提出了更高的要求。由于住宅建筑的碳排放量占整个建筑业的48%左右,因此其相关研究对于我国“双碳”目标的实现以及人民生活和社会发展有着重要的现实意义。以夏热冬暖地区住宅小区调查数据为基础,分析影响住宅建筑碳排放的主要因素,并采用SPSS 25对碳排放数据进行偏相关分析和岭回归分析,建立夏热冬暖地区住宅建筑运行阶段碳排放的回归模型。结果表明:回归方程预测得出的小区住宅年平均碳排取量与实测数值差值为3.4%;夏热冬暖地区住宅建筑运行阶段对碳排放影响最大的是户内人口数,其次是建筑面积,建筑朝向对碳排放的影响较小;在过渡季节住宅建筑碳排放量相对较低,炎热的夏季是夏热冬暖地区碳排放的高峰。对夏热冬暖地区住宅建筑碳排放现状的研究可为该区域住宅建筑提供设计方案和运行指导,同时也可为该区域住宅建筑碳排放评估提供参考依据。

    2024年09期 v.52;No.403 136-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1627K]
  • 吉林省公共建筑运行碳排放达峰预测研究

    李明柱;陈铤锴;

    基于吉林省2000-2020年公共建筑碳排放历史数据,运用Kaya-LMDI模型进行初步分析,得出能耗强度、经济活动强度、产业结构、城镇化率、人口规模是影响吉林省公共建筑碳排放的主要因素。以此为基础构建STIRPAT模型,预测了基准情景、高碳情景、低碳情景、超低碳情景下吉林省公共建筑2021-2045年碳排放量变化趋势、碳达峰时间及峰值水平。结果表明:低碳情景下,通过进一步降低化石燃料比例以优化能源结构,推动第三产业高质量发展以降低能耗强度,实行公共建筑碳交易政策,可在兼顾经济发展与节能减排的前提下于2039年实现碳达峰,峰值为36.57 Mt,是吉林省公共建筑的最优碳排放情景。可为吉林省及其他严寒地区省份提供公共建筑碳减排路径参考,为实现“3060双碳目标”提供助力。

    2024年09期 v.52;No.403 142-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1800K]

生态·建筑·环境

  • 基于风环境优化的岭南高校教学组团形态布局设计研究

    王扬;王雨涵;

    校园形态与环境舒适性的关系是校园建设的热门议题。探讨高校公共教学组团布局类型及关键设计要素与风环境评价指标的关系,目的在于为风环境导向下的公共教学组团空间形态控制提供思考路径。选取岭南地区54所建成高校公共教学组团作为研究对象,归纳总结组团布局类型,分析风环境相关设计要素(包括建筑朝向、建筑间距与围合形式),抽象高校公共教学组团理想模型,运用Phoenics软件进行夏季风环境模拟;设计单因子变量实验,分析不同因素与室外风环境的关联关系;对3个设计要素进行关联分析,探讨不同设计制约条件下的最优因素水平组合。结果显示,行列式布局在4种布局类型中室外风环境表现最优;当建筑根据地形呈斜向行列式布局时,组团室外风环境舒适性和空间感受较好;建筑间距与组团室外风环境呈正相关关系,但差异性较小;呈E型或S型围合的组团布局模式,连接体采用架空、挖洞等手法进行通透性处理,是兼顾室外风环境舒适性与空间需求的较优组团形式。

    2024年09期 v.52;No.403 151-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 4085K]
  • 基于多因素耦合风、光、能耗的寒冷地区多层住区节能规划设计研究

    苏佶智;张戊晨;康熙;田欢庆;吕燕捷;

    建筑规划是影响建筑能耗的重要因素,通过对建筑规划方案进行优化设计,可以有效降低建筑本体能耗。采用多因素耦合室外风环境、光环境以及建筑总能耗的模拟计算方法,计算分析了正向间距、侧向间距、朝向、建筑密度和布局形式对建筑能耗的影响。采用正交设计和极差分析的方法,得出建筑朝向对能耗影响最大,F值为1,建筑密度对能耗影响最小,F值为0.005。通过计算各因素水平对应指标的均值可以找到接近最优的建筑布局,即正向间距40 m、侧向间距18 m、朝向为正南、建筑密度为22.5%、建筑布局为行列式。相对于其他的布局形式最大可实现节能10%。研究成果为寒冷地区多层住区的节能规划设计方法和关键数据指标的确定提供了参考。

    2024年09期 v.52;No.403 161-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 3377K]

佳音

封面故事