建筑节能是什么工程（节能减排 英文欢迎关注《建筑节能（中英文）》2022-10期)
邵腾，郑武幸
摘要： 围护结构作为室内外环境的交互界面，是制约建筑能耗水平的关键因素之一。但在围护结构性能提升的同时，会带来增量成本过高的问题，因此在构造方案设计阶段就应平衡功能和成本的关系。基于价值工程理论和方法，建立围护结构节能设计的“功能—成本”评价模型并提出其量化计算方法。在此基础上，以西北寒冷地区乡村住宅为载体进行评价模型的应用分析，针对外墙保温层厚度、屋面保温层厚度、保温材料类型及外窗传热系数的多变量组合，通过MOBO-EnergyPlus自动优化平台优选出价值指数最大的全局最优节能设计参数，确定多工况最优方案的设计参数技术模板，并探讨经济因素对计算结果的影响规律。结果表明：优选出的设计方案能够以相对较低的成本匹配建筑节能效益，该方法可为围护结构节能设计提供新思路。关键词： 价值工程理念； 围护结构； 节能设计参数； 建筑能耗； 全寿命期成本19 装配式轻钢龙骨墙体的平均传热系数研究李文杰，袁琦，顾刘勇，谢超
摘要： 目前我国建筑能耗较高，为了响应国家大力发展装配式建筑和超低能耗建筑的要求，为了实现2030年碳达峰、2060年碳中和的目标，提出将轻钢龙骨墙体应用于装配式近零能耗建筑中。然而，轻钢龙骨墙体自身存在多处热桥，如何降低热桥效应、提高墙体保温性能是将其应用到装配式近零能耗建筑中的一大难题。通过三维模拟分析法，研究了轻钢龙骨墙体各构件对装配式轻钢龙骨墙体平均传热系数的影响，并针对类似结构的墙体提出了避免高导热系数的材料与外界空气直接接触，对高导热系数材料进行保温包覆，减少大跨度构件，选用适当的保温材料敷设保温层等提高墙体隔热性能的可行性建议。针对本文示例墙体结构提出了满足近零能耗建筑目标的优化方案。 关键词： 装配式； 近零能耗建筑； 轻钢龙骨墙体； 三维； 传热系数23 基于统计特征分析的上海办公建筑典型模型建立瞿燕，宋德萱
摘要： 为测算上海市办公建筑设计用能限额指标，通过调研收集了122栋办公建筑工程案例的设计参数。采用K-均值聚类算法对建筑样本进行聚类分析得到四个聚类中心的单层建筑面积、建筑高度和体形系数。采用线性回归法拟合得到建筑层数与建筑高度之间的关系，并确定出典型办公建筑的层高为4.40 m。采用众数法确定了办公建筑不同朝向的窗墙比。基于对办公建筑特征的统计分析结果，建立了两个上海地区典型办公建筑模型。采用eQuest软件模拟计算得到的两个典型办公建筑的单位面积能耗值不仅与样本建筑中随机挑选的20栋实际办公建筑的能耗模拟值的中位数较为接近，同时与已有文献中给出的上海地区办公建筑能耗实测值的中位数也很接近，验证了所建典型建筑模型的合理性。关键词： 典型模型； 建筑特征； 办公建筑； 统计分析； 能耗模拟31 基于光热环境优化的动态建筑表皮单元运动方式研究崔艳秋，孙文博，薛小川，江香玉摘要： 近年来动态表皮已被广泛应用到建筑设计中，除了优越的美学效果，其对室内光热环境的调节作用也逐渐被设计师重视。以济南地区某典型办公空间为研究对象，基于Ecotect和Daysim模拟软件建立分析模型，比较分析了动态表皮的3种基本运动方式和6种叠加运动方式对室内光热环境的影响，研究结果表明：3种基本运动方式中，沿水平轴旋转的表皮对室内光热环境的优化效果最好，沿对角线运动方式次之；相较于基本运动方式，6种叠加运动方式的表皮普遍对室内光热环境的优化效果有所提升，其中，沿对角线旋转叠加水平轴旋转的表皮对室内光热环境的优化效果最好。为基于建筑物理环境性能优化的动态建筑表皮设计提供参考。关键词： 动态建筑表皮； 运动方式； 室内光热环境39 川南地区传统民居夏季室内热环境实测与分析舒波，张阳，郑澍奎，张睿智，秦媛媛
摘要： 川南地区地形独特，夏季湿热，为研究川南地区传统民居夏季室内热环境现状，选取宜宾地区典型新旧民居进行夏季室内热环境对比实测，具体测试内容包括室内外温湿度、平均辐射温度、风速等。通过实测研究及理论分析发现传统民居高层高、通风阁楼具有显著的降温作用；传统民居昼间客厅温度较高，但卧室夜间温度相对较低，适于休息；菜坝村老房良好的建筑布局有效地降低了太阳辐射，减少了建筑坐东朝西的不利影响，但与鱼池村传统民居相比，坐北朝南的建筑朝向仍比紧凑的建筑布局更为重要；同时传统民居总体热湿环境等级相较新房更好。在此基础上，讨论了其内在机制与改造方案以及对当代建筑设计的启示。关键词： 川南地区； 传统民居； 室内热环境； 热舒适47 西安地区高层住宅室内自然通风效果研究岳雪，何梅，闫增峰摘要： 对西安地区高层住宅在不同开窗面积下室内CO2浓度变化进行现场测试，并用Analysis软件建立模型，模拟在不同工况下的室内换气次数，对该地区高层住宅自然通风效果进行验证。比较在恒定通风条件下，不同楼层高度和开窗面积在不同门窗开关情况下的房间换气次数变化，得到不同楼层高度外窗开启面积建议范围。研究结果表明：开窗通风可以有效改善室内空气品质。关闭门窗，空气渗透换气量较小，不能满足室内新风量需求。开启门窗，房间内换气次数均大于0.7h-1，通风换气效果较好；在相同条件下，关闭内门，9层及以下楼层开窗面积达到50%及以上，9层以上开窗面积达到25%，可满足室内通风需求。关键词： 自然通风； 高层住宅； 可开启面积； 换气次数暖通空调52 适用于建筑调适的动态能耗基准线研究杜涛，谢强，李倩，周玉焰，邹芳睿
摘要： 建筑运行阶段碳减排潜力巨大，调适是业界公认的降低建筑运行能耗低成本技术手段。如何设定调适目标，对于调适效果预测及其商业价值判定至关重要，而现行节能标准以及设计阶段能耗模拟对建筑运行指导作用尚未凸显。针对建筑能耗模拟与实测数据之间差距分析不足的情况，以寒冷地区某办公建筑为例分析二者间的关联性，提出了用于指导建筑调适的动态能耗基准线。研究方法包括：对设计模型进行校准、处理实测数据的异常值、持续在线监测与调适、调适后验证与评估。通过实际项目对上述方法进行验证，发现空调系统受天气情况、入住率以及实际运行时间等不确定因素影响，校准结果与标准值存在较大偏差，需要辅助监测设备予以校正。校正后的校准结果基本符合ASHRAE14的要求，对于建筑调适具备一定的指导意义。关键词： 建筑调适； 能耗基准线； 校准58 低温辐射供暖系统末端温控策略的正交试验研究程向明，张玉瑾，李翠敏
摘要： 低温辐射供暖系统的末端温控策略制定必须对影响室内舒适性的因素进行系统研究。由于诸因素之间存在交互性，采用正交试验法，依据正交表对影响该工况的主要因素进行了模拟计算。通过极差与方差分析，得到影响室内PMV因素的主次关系。通过显著性检验可得出各因素对PMV指标的显著性顺序，研究显著性高的因素中各参数与室内热舒适性的变化关系，进而有针对性地提出低温辐射空调系统供暖的温控策略。研究结果表明，忽略次要因素情况时，在标准辐射密度下，水温维持在28~42℃之间可使室内PMV维持在-0.50.5范围内，给出全天不同特征时段下的水温自控的参考温度，并在此参数下提出适用于此工况的合适的气流组织形式。关键词： 正交试验； 供暖末端； 低温辐射供暖； 极差与方差分析； 显著性检验； 温控策略63 基于DeST及TRNSYS软件的公共建筑能耗模型分析孙林娜，刘启明，许抗吾，褚赛，魏俊辉摘要： 以北京某小型公共建筑为例，利用建筑能耗模拟软件DeST及Trnsys构建同一公建能耗模型，设置相同内外扰参数下进行冷热负荷计算，两个软件模型输出结果存在明显差异，其中有无室外通风及周六日是否工作等参数变量对建筑能耗影响较大，故全面比较了有室外通风并周六日工作（V-W）、有室外通风并周六日不工作（V-NW）、无室外通风并周六日工作（V-W）及无室外通风并周六日不工作（NV-NW）四种条件下两个软件输出的冷热负荷值以及冷热负荷系数变化规律，通过对比发现由Trnsys软件计算出的热负荷更大，而冷负荷更小；两个参数对DeST软件输出的负荷系数影响较大，对Trnsys软件输出的负荷系数几乎无影响；两个软件的年均热负荷系数相差较大，而年均冷负荷系数计算值较为相近。经过其他类似模型数据比较，上述计算结果差异特点存在普遍性，这种差异主要源于软件内部热传递算法及导入的气象数据算法不同。提出了利用负荷系数计算建筑冷热负荷的方式，避免项目方案前期繁琐的建模工作，不仅节约项目的初投资成本，提高了工作效率，而且有效降低运行能耗，实现建筑节能，对实际建筑负荷测算具有一定的指导价值。关键词： 公共建筑； DeST； Trnsys； 负荷系数72 替代制冷剂性质研究进展刘晓燕，杨洋，赵海谦，姜卉，张环宇，佘兴会摘要： 在碳中和的大背景下，对能源结构转型与生态环境保护要求，需要电力、交通、建筑、制冷等工业行业和所有人民的共同努力。在制冷行业中，新型低全球变暖潜值(GWP)环保制冷剂的替代工作能够减少温室气体排放量，降低温室效应的影响，对于碳中和目标的进一步实现具有重大的推进作用。目前空调系统中主要采用的制冷剂，因具有高GWP都将被控制使用，因此替代制冷剂是目前制冷行业很关心的问题。但目前还无法找到零ODP、低GWP值、安全与高性能兼顾属性的制冷剂。因此综合考虑制冷剂各方面因素是必要的。总结了近年来替代制冷剂的研究进展，主要针对制冷剂的热物理性质、制冷剂与冷冻油的互溶性进行了综述，对制冷其他参数的性质(临界性质、PVTx、相平衡及饱和蒸气压以及粘度和导热系数)进行简单概述，总结了替代制冷剂目前面临的主要问题及未来的研究趋势。关键词： 替代制冷剂； 热物性； 互溶性； 冷冻油81 内隔板型间接蒸发冷却器在低碳建筑中的性能研究李星魁，白如雪，李美萱摘要： 为了优化内隔板型间接蒸发冷却器（IEC）的性能，提升其在低碳建筑中的应用效果，对内隔板型间接蒸发冷却器（IEC）的传热和流阻性能进行了研究，根据间接蒸发冷却传热传质过程以及努谢尔数Nu、摩擦系数f与传热和压降的内在联系建立了无内隔板型和内隔板型IEC的传热传质数学模型，并用实验验证了模型在低碳建筑中应用时的正确性；利用模型模拟了不同内隔板倾角下的IEC性能，研究结果表明，添加内隔板可以强化IEC内部换热，获得较高的湿球效率和焓效率，但是也增加了通道内的流动阻力，产生了压降。结合在低碳建筑中的实际应用情况看，内隔板倾角为90°时，传热性能最好，IEC的湿球效率和焓效率最大，但产生的压降也最大。用于建筑环境中时，传热性能为90°>60°>120°>30°>150°>0°，产生的压降为90°>120°>60°>30°>150°>0°。因此，选用内隔板倾角时，若追求较小的压降，建议选用30°或150°倾角，若追求较高的传热性能，则在低碳建筑应用中建议采用60°的内隔板倾角。研究结果为进一步优化内隔板型IEC在低碳建筑中的应用提供了理论依据。关键词： 内隔板倾角； 间接蒸发冷却器； 传热性能； 压降88 微通道重力热管背板换热性能试验研究孙永才，麦新有摘要： 介绍重力热管背板系统的工作原理和试验装置，研究热管背板液管/气管管径、背板风量和回风温度、热管背板与冷凝单元有效高差、冷凝单元冷水进出温度、热管背板结构形式对微通道重力热管背板系统净换热量和送风温度的影响。结果表明：相同配置的微通道重力热管系统，高差为1000 mm方案的最大净换热量比高差为500 mm方案多11.5 kW，提升55.8%；重力热管背板系统净换热量存在极限值，当系统换热量达到最大值后，加大风量和提高热管背板回风温度无法有效提升系统净换热量。在冷凝单元可提供过冷液态制冷剂到热管背板时，冷凝单元冷水进出温度不是重力热管背板系统最大换热量的主要影响因素，上下布置两片式重力热管背板不能有效提升系统换热能力。关键词： 微通道； 重力热管背板； 换热性能； 试验研究可再生能源利用93 严寒C区装配式低能耗建筑太阳能供暖系统实验研究张佳琦，齐典伟
摘要： 新疆地区具有丰富的太阳能资源，年日照时数约为2500~3500h，年辐射总量约达5430~6670MJ/m2，在建筑领域“双碳”背景下，有效利用太阳能是解决该地区建筑领域节能降碳的主要途径。在建筑能耗标准大幅降低的趋势下，严寒地区大热惰性、高延迟时间的低能耗建筑使用太阳能供暖系统提供了可行的基础。通过严寒地区低能耗建筑采用不同热惰性围护结构和延迟时间的计算、实测与数值模拟，将太阳能供暖系统的产热蓄热、启动时间与上述特性精确匹配，同时控制策略考虑最大限度使用峰谷电价，大幅降低了供暖系统的电加热运行时间。以外墙k=0.19W/(m2•K)、外窗k=0.80W/(m2•K)的低能耗建筑为例，实现优化策略比前期节约43.05%能源，电加热启动时间比前期少40.51%，平均节省电能21.1kWh/(m2•a)，折合标煤6.752kg/(m2•a)，减排碳4.59 kg/(m2•a)，呈现出良好的经济和环境效益，为严寒C区低能耗建筑太阳能供暖设计运行提供了基础参考。关键词： 主被动太阳能供暖系统； 围护结构热惰性； 延迟时间； 运行策略； 能耗保温隔热100 基于热湿耦合传递的上海超低能耗建筑外墙湿风险分析李峥嵘，邢文静，蒋福建，虞雯轩
摘要： 根据上海地区超低能耗建筑标准，提高外墙的热工性能对降低建筑能耗有重要意义。然而，建筑显热负荷降低的同时，建筑湿负荷及其影响成为建筑环境控制与能耗降低的关键。因此，需要重新审视建筑围护结构的湿传递影响，尤其是上海地区，湿热环境对超低能耗建筑的影响不容忽视，热湿耦合的墙体湿传递特征更加显著。以上海地区保温外墙为研究对象，建立多层墙体的热湿耦合传递模型，对比分析采暖期和空调期内不同保温层位置和厚度设计对墙体热湿性能的影响。结果表明，外保温的保温隔热效果最好，冬季冷凝风险最低，内保温外墙夏季具有最低的湿风险，而中间保温外墙在冬夏季都具有较稳定的湿度分布。保温层厚度的增加可以在一定程度上降低湿风险，尤其在湿度值较高的情况下。空气间层的设置整体上对调整温度和湿度分布的作用不显著，其主要作用在于隔绝高湿部位的液态湿分传递。关键词： 外墙热湿耦合传递； 超低能耗建筑； 上海； 湿度风险 107 GFRP-不锈钢交叉分布式保温墙连接件抗剪性能试验研究赵博逸，赵金全，周洋，庞瑞
摘要： 保温连接件承受墙板之间的剪力，很大程度上影响了墙板的安全性能和保温性能，是装配式夹芯保温墙板的关键构件。GFRP-不锈钢交叉分布式保温墙连接件可以规避现有GFRP连接件耐火性、抗腐蚀性、耐高温差和不锈钢连接件“造价高”、“导热系数较高”等劣势，在满足强度和保温要求同时可以减少建筑能耗、节约资源。通过对一个GFRP-不锈钢交叉布置的保温墙板进行抗剪试验以及理论计算，研究交叉分布式连接件在外荷载作用下的挠度变形规律。利用试验结果，提出了不同GFRP/不锈钢配比下，连接件的荷载-位移简易预测公式。研究表明GFRP-不锈钢交叉分布式连接件较纯GFRP连接件抗剪性能更优，较纯不锈钢连接件抗剪性能略差，但均符合规范要求，另外，所提出的荷载-位移预测公式可以合理地预测试验结果。关键词： 装配式建筑； 夹芯保温墙板； 连接件； 抗剪性能标准规范112 GB/T 8484—2020《建筑外门窗保温性能检测方法》标准解读张素丽，万成龙，孙梅凤，王昭君，王俊洋，单波
摘要： 建筑门窗是建筑围护结构节能的重点，保温性能是与建筑节能相关的建筑门窗重要的物理性能。科学准确地评价建筑门窗保温性能对建筑节能工作具有重要价值，检测法是主要评价方法之一。目前我国建筑门窗保温性能的检测方法标准为GB/T 8484-2020《建筑外门窗保温性能检测方法》。对该标准进行了解读，从“术语和定义”、“分级”、“检测原理”、“测试设备”和“数据处理”对比分析了GB/T 8484-2008《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》与GB/T 8484-2020标准的异同。并且对GB/T 8484-2020标准中测试设备增加热箱导流板及考虑线传热系数的影响进行了试验验证，结果表明，相比于GB/T 8484-2008，GB/T 8484-2020的检测结果的准确性有所提升。对于建筑门窗保温性能新标准的应用开展具有重要意义。关键词： 建筑门窗； 保温性能； 检测方法节能改造116 既有建筑中庭绿色改造策略研究刘琦，吴涛，王丽
摘要： 为适应低碳社会的发展，城市建设过程中将会涉及到诸多既有建筑的绿色改造，以此提升建筑的品质。在建筑绿色改造过程中，建筑中庭所涉及到的建筑节能、采光、通风等绿色建筑技术众多，绿色改造潜力较大。针对既有建筑中庭的绿色改造需充分考虑改造前后的效益对比。结合山东建筑大学和平校区六号教学楼的改造设计，对教学楼中庭的功能置换、景观绿色优化、中庭物理环境优化展开研究，结合计算机软件对中庭改造前后的建筑物理数据，分析并探讨了既有建筑中庭的绿色改造前后的难点，并提出了相应的解决策略，总结了既有建筑中庭绿色改造策略，对绿色建筑改造有指导意义。关键词： 建筑改造； 绿色建筑； 建筑中庭生态 · 建筑 · 环境122 不同开口角度的高层建筑布局对风环境影响分析孟晗，刘智琳，陈跃武
摘要： 伴随我国城市化的快速发展，城市中出现大量建筑结构复杂的高层建筑群，而高层建筑群风环境问题是城市发展过程中所面临的突出问题之一。采用数值模拟方法对0°~150°开口角度的6种高层建筑布局形式进行风环境分析，并以西安市某高层住宅小区为工程实例，将实测数据与模拟结果进行对比，验证数值模拟方法的正确性与合理性。比较分析6种布局形式下，高层建筑群内3类典型风场不利区域行人高度处的风速比，包括风速较大的建筑迎风面区域、建筑物之间容易形成较强巷道风区域、建筑风影区内风速较小区域，获得建筑群开口角度与出口风速比之间的函数关系。得出建筑群开口角度对其周围风环境状况的影响规律，为高层建筑群的实际规划与设计提供有益的参考。关键词： 风环境； 开口角度； 高层建筑布局； 数值模拟128 吴江湖荡水系周边空间规划管控策略研究郑皓，杨晟，汤啸天摘要： 水系周边空间是城市生态空间的重要组成部分，也是城镇发展中可利用的重要资源。选取典型江南水网地区吴江，构建起湖荡水系周边空间的开发适宜性评价体系。选取区域内51条主干河道和56个省保湖泊的周边空间作为研究对象，划定管控范围并进行开发适宜性评价，分析出不同管控分类水系周边空间的特征，并提出差异化的规划管控策略。在国家强调水系生态空间管控的大背景下，研究湖荡水系周边空间的生态保护与开发建设之间的平衡发展有利于水系布局的良性引导与提升区域的社会、经济、文化、生态效益。开发适宜性评价体系的构建从综合定量分析的角度对于管控策略的落实提供了技术支持，差异化与针对性的规划管控策略提升了水系管控的科学性。关键词： 开发适宜性评价； 湖荡水系； 规划管控策略138 置换通风地暖房间再悬浮颗粒物分布特性研究姚一丰，张嘉丹，郭磊，崔鹏义，罗杨，黄远东
摘要： 近年来室内空气质量受到人们越来越多的关注，为研究冬季置换通风条件下地暖房间内地板再悬浮颗粒物的沉积扩散特性，采用CFD的方法对室内置换通风颗粒物扩散进行了模拟研究。研究中建立了3m×3m×3m的置换通风地暖房间缩比模型，使用经实验验证过的RNG k-ε湍流模型对不同粒径（1μm、2.5μm、10μm）的再悬浮颗粒物在同、异侧置换通风及不同室内采暖温度下的分布特性进行了数值模拟。结论如下：粒径为1μm、2.5μm颗粒物的扩散特性相同，可以合并研究；置换通风地暖房间加热后出风口位置对浓度无影响；地暖加热可以降低呼吸高度颗粒物浓度，在Ar=2.01时1μm颗粒物浓度相比不加热时分别下降了50.92%、43.11%，降幅明显，在Ar=8.04时浓度降到最低。关键词： 数值模拟； 置换通风； 地暖； DPM模型； 再悬浮颗粒节能经济与行业研究145 基于内容分析法的十地建筑废弃物管理办法解析
周鼎，刘津赫，高昊元，柏静，段华波
摘要： 在我国的许多城市，建筑废弃物持续不断地大量产生，已经成为制约城市建设速度和考验城市治理水平的重要社会问题。如何妥善处置建筑废弃物，并且能够促进城市的可持续发展已经成为业内关注的热点和努力的方向。政府方面，各地都陆续发布或者更新了当地的建筑废弃物管理办法（或条例、规定）。然而，目前却鲜有研究着眼于分析比较这些管理办法的异同。通过采用内容分析法，深入研究了我国十座主要城市现行的建筑废弃物管理办法，理清了各地方政府组织开展工作的原则和思路，归纳了管理方法措施，以及阐明了措施的有效性。从如何改进地方建筑废弃物管理办法的角度，提供了保障建筑废弃物行业健康、有序、可持续发展的建议。关键词： 内容分析法； 建筑废弃物； 地方管理办法新媒体：陶袁庆
审核：时流
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