建筑能效当量能耗方法研究

建筑能耗的影响因素分为能效有关量与能效无关量两类.能效有关量反映了建筑的实际用能效率,是建筑节能改造的依据,由其导致的建筑能耗定义为建筑能效当量能耗.运用线性回归的方法推导了建筑能效当量能耗的计算方法.利用33幢办公建筑样本,给出了上海地区2～8万m~2办公建筑的建筑能效当量能耗的回归计算公式,并形成上海地区既有办公建筑能效的阈值范围.     

基于分项实时监测的建筑能耗数值分析

大型公共建筑的用电量超过社会建筑总用电量的30%,是建筑节能监管和改造的主要对象,但目前大部分公共建筑的实时分项能耗数据还未被掌握。利用数据采集、通讯等相关技术和设备建立了一套建筑能耗数据采集系统,通过对40栋目标建筑进行能耗分项监测,获得了大量的建筑能耗实时分项数据。对建筑的结构和使用信息进行统计,结合获得的实际能耗数据确定影响建筑能耗的诸多因子。通过多元线性回归分析方法对建筑能耗和影响因子进行分析,得到影响这40栋建筑能耗的主要因子,并建立了相应的能耗预测模型,通过与实测数据对比,模型对同种功能类型建筑的能耗起到了较准确的预测作用。此模型可为部分公共建筑的定额用能和超定额加价以及节能改造提供参考。     

绿色技术对岭南办公建筑生态性的影响

以国家绿色三星项目——东莞生态园管委会办公楼设计为例,通过建筑环境计算机仿真与能耗实测对比,定性、定量分析与对比了办公建筑被动节能技术(包括朝向选择、自遮阳体系、自然采光、通风的利用等)及主动节能技术(包括水源热泵空调系统的运行、水资源的循环利用等)对岭南办公建筑生态性的影响,在计算机模拟与数据分析比较的基础上提出了优先使用低技术高效能的被动节能技术手段,并结合环境条件辅助使用适宜主动节能技术,以提高岭南地区办公建筑生态性、降低使用能耗的策略.     

相变墙体柔性用能预冷策略优化与敏感性分析

建筑柔性用能对削减空调负荷的峰谷差具有重要意义。相变墙体采用预冷策略可以有效降低高峰负荷，然而预冷可能会增加总能耗。因此，有必要对其柔性用能和能耗特征进行综合研究分析。以长沙的办公建筑为例，建立相变墙体的传热模型并采用实验数据进行对比验证，在此基础上，研究不同预冷策略下相变墙体夏季的柔性潜力，并对影响柔性的相变参数进行敏感性分析。结果表明：当预冷温度为23℃,预冷时长为4 h时，相变墙体能在总能耗降低2.6%的情况下使高峰期的总冷负荷降低85.4%。另外，相变材料的相变温度对柔性的影响最大，其次是位置、密度、相变潜热、厚度、相变范围，而导热系数和比热容对柔性的影响很小。该研究可为相变墙体的应用提供参考。     

高原地区公共建筑运营阶段环境影响的预测模型

为探讨公共建筑运营阶段环境影响,促进建筑全生命周期环境影响潜值在早期设计阶段的预评估,基于生命周期评价系统,构建运营阶段建筑生命周期评价模型。以某地区222所党政机关,73所教育机构,31所医疗机构为研究对象,计算了各类公共建筑运营1年的环境影响潜值,分析了公共建筑环境影响潜值与建筑面积、用能人数以及全年使用时长的皮尔森相关性,分别建立了3类公共建筑环境影响潜值的多元线性回归方程并进行验证对比。结果表明:各类公共建筑与建筑面积、用能人数以及全年使用时长呈高度相关;该回归模型偏差率均在12%以内,可用于该地区公共建筑运营阶段环境影响潜值的测算与校核,帮助相关政策制定人员做出可持续性决策及制定节能减排方案。     

办公建筑运行能耗的混沌时间序列复合预测

针对办公建筑已有的能耗预测方法中未能考虑到能耗数据的混沌变化特性,提出了一种基于混沌时间序列的办公建筑运行能耗预测方法.对研究对象的时间序列进行相空间重构,判断其具备混沌特性,建立混沌理论和支持向量回归的组合模型进行训练,采用Markov链消除组合模型由于参数传递产生的累积误差,得到最终预测结果.为了验证算法的有效性,以西安某办公建筑的能耗监测数据为例进行实例分析,并与非线性自回归神经网络、支持向量回归等其他预测方法进行对比.实验结果表明,经过Markov修正后的混沌时间序列组合模型预测精度显著提高,预测效果优于其他方法,且更符合办公建筑能耗的变化规律,为节能优化提供有效的数据支撑.     

玻璃幕墙对室内热环境与能耗的影响

通过测量室内外温湿度,分析西安市某办公建筑玻璃幕墙对室内热环境的影响.根据测试数据回归分析得出夏季室内温度与室外温度的拟合度,通过现场测试和计算得出PMV-PPD值,并调查了办公室内人们对室内热环境的满意度.认为该玻璃幕墙建筑室内热环境能满足大部分人的要求.根据设定不同围护结构,模拟围护结构对建筑能耗的影响,为玻璃幕墙办公建筑提出合理的节能措施和改造方案.     

生态建筑=人性化建筑

广义上的建筑能耗包括建筑运行使用能耗和建材生产与建筑建造过程中的能耗.建筑运行使用能耗包括建筑内的空调、照明、设备用能等.建筑运行能耗是目前建筑节能的重点.     

基于支持向量机的办公建筑逐时能耗预测

针对建筑运行能耗非线性和不确定性强的特点,提出一种基于支持向量机的办公建筑逐时能耗预测方法.采用单变量模型检验法确定模型输入变量,引入网格搜索方法优化模型超参数.使用模型拟合误差的置信区间来描述建筑运行能耗的不确定性.采用实际办公楼案例对所提出的预测方法进行验证.结果表明:网格搜索优化后的模型平均绝对百分比误差(MAPE)降低31.3%,取得更高的模型精度;加入置信区间后不同季节中MAPE均低于1.5%,体现了建筑的运行波动.该方法可为建筑运行诊断及优化提供参考.     

严寒地区近零能耗办公建筑负荷特性分析

目的 研究严寒地区某近零能耗办公建筑负荷特性,以便逐步完善近零能耗办公建筑的性能化设计方案,达到近零能耗建筑预定的性能目标。方法 以处于设计阶段的某近零能耗办公建筑为研究对象,使用DesignBuilder软件对参照建筑与目标建筑分别进行能耗模拟,并对结果进行分析比较。结果 目标建筑全年累计热负荷指标为15.96 (kW·h)/m²,全年累计冷负荷指标为19.94 (kW·h)/m²;目标建筑与65%的节能建筑相比,累计总负荷指标降低45.86%,热负荷指标降低64.34%,冷负荷指标降低5.89%。结论 近零能耗办公建筑夏季冷负荷指标略高于冬季热负荷指标,各项节能技术对降低热负荷指标及累计总负荷指标均有促进作用,内部热扰和外窗太阳得热对冷热负荷指标影响应予以重视。     

围护结构或被动式建筑的绿色性评价方法

以湖南地区5栋公共建筑为研究对象,基于全寿命期理论以及方法,分别计算了其全寿命期(即从围护结构形成阶段到拆除全过程)的建筑能耗、耗、二氧化碳排放量以及成本.在此基础上,引入各个建筑的能比和绿色性两项指标.采用层次分析法,得到建筑的绿色性指标,并对各个建筑的绿色性指标进行对比分析,结果表明,办公建筑的绿色性明显优于商业建筑.两个指标的交叉对比结果表明,能比存在一个最优的范围.能比反映建筑对优质能源的利用或消费程度,绿色性指标综合考虑了建筑全寿命期的资源消耗、成本投入和环境影响,因而这两项指标可作为现有可持续建筑评价体系中被动式节能条款的补充,具有一定合理性.     

寒冷地区校园度日数法建筑能耗基准线的确定方法

校园建筑面积的迅速增长,导致校园建筑能耗占社会总能耗的比重越来越大。为了加强节约型校园建设管理,在建筑能耗基准线理论方法学的基础上,进行校园建筑能耗基准线的测算与研究。基于大量的能耗数据,笔者对校园建筑进行分类研究,提出了在使用功能分类的基础上将公共教学建筑按照空调系统形式进行细化分类的方法。最后采用四分位数法测算了各类校园建筑能耗基准线,提出低能耗水平、平均能耗水平和高能耗水平三类基准线,并给出实际应用中的建筑能耗基准线的修正方法。     

光伏幕墙建筑能效评估与提升策略

当前,光伏发电等可再生能源利用以及节能减排是实现我国碳排放目标的重要措施,光伏建筑一体化技术具有提高采光质量和降低能耗等优势,在建筑节能领域具有良好的发展前景。基于能耗分析和经济性评价提出了光伏幕墙建筑能效评估模型,分别采用DeST-C软件和PVsyst软件进行建筑能耗仿真和光伏幕墙发电量模拟。以杭州地区某办公建筑物为例,通过灰色关联分析对光伏幕墙发电量因素和建筑能耗影响因素进行评价,通过计算静态投资回收期和效益费用比分析当前光伏幕墙成本范围区间内项目经济可行性,并且从减排环境效益方面分析了光伏幕墙实现碳排放目标的价值。本文模型及建筑能效提升策略可为光伏幕墙在城市地区办公建筑中的应用提供理论参考。     

基于建筑能耗特征的城市建筑碳减排研究——以深圳市为例

使用DeST模型, 对深圳市典型民用建筑类型的能耗进行模拟, 归纳出各类型建筑能耗的时空特征。结果显示: 深圳市各类民用建筑能耗特征表现出较大的时空异质性, 居住建筑的单位面积能耗小, 但总量大; 商业建筑虽然数量相对较少, 但单个建筑体量大, 且单位面积能耗大, 因此总量不容忽视; 办公建筑对模型参数变化最敏感, 节能潜力大。结合深圳市“十三五”发展规划, 对深圳市建筑碳减排策略提出以下建议: 1) 全面打造智慧城市, 建立、健全建筑能耗监测体系, 更科学地管理能耗行为; 2) 全面普及绿色建筑, 在对新建民用建筑全面执行绿色建筑标准的同时, 重视老建筑的节能改造, 根据不同类型建筑的能耗特征, 分别采取部分改造、拆除重建、优化房间组合以及提高能耗效率等措施。     

一种空调系统实时节能舒适控制新方法的可行性研究

针对现有热舒适控制方法存在的不能根据房间扰动进行实时控制、不能兼顾舒适和节能、控制模型参数整定不易精确及智能控制方法固有的限制性等问题,提出了基于复合形法的实时节能舒适控制方法。复合形法不需要精确的数学模型,通过不同热环境参数组合与测得的其相应的空调能耗值,求得在满足热舒适条件下使空调能耗值最小时的热环境参数的最优参数组合。扰动的变化和空调系统动作对室内热环境参数和PMV的影响必然出现滞后现象。通过对夏热冬冷地区办公建筑中扰动变化和空调系统动作对工作区热环境参数和PMV改变的滞后时间比较,得出了空调系统能够贴近最优参数组合运行的结论,因此在夏热冬冷地区办公建筑内利用复合形进行的实时节能舒适控制是可行性的。     

应用灰色关联改进TOPSIS法的双层光伏外窗建筑采光与能耗性能评价

为更好地评价双层光伏外窗建筑的采光与能耗性能,应用灰色关联改进TOPSIS法建立双层光伏外窗建筑采光与能耗的评价模型.以最小相对贴近度为评价标准,对不同的双层光伏外窗建筑设计方案进行优化.结果表明:所建立的模型可以较好地评价双层光伏外窗建筑的采光与能耗性能;由于双层光伏外窗建筑的采光质量与能耗性能存在差异,应同时从采光与能耗性能角度进行全面评价,并进行整体性优化.     

低辐射中空玻璃对办公建筑能耗的影响

透明围护结构对建筑能耗有重要影响,其中窗墙比和玻璃类型是重要影响因素。本文针对不同气候区条件下典型城市的办公建筑,采用不同镀膜位置的低辐射中空玻璃,应用EnergyPlus能耗模拟软件,分别考虑外窗方位和窗墙比变化情况下,计算房间的制冷能耗、供暖能耗和综合能耗。结果表明：随着窗墙比增大,制冷能耗均增大,窗在南侧房间供暖能耗均减小；哈尔滨外窗在南向时采用A型玻璃更佳,其他方位采用C型玻璃更佳,广州、南京和北京外窗均采用B型玻璃更佳；广州、南京、北京窗在西侧采用B型玻璃且窗墙比为0.7时综合节能率最大,值分别为20.0%、19.2%、15.4%,哈尔滨窗在东侧采用C型玻璃且窗墙比为0.7时综合节能率最大,值为9.6%。     

基于主体建模的建筑用能行为模拟研究综述

用能行为对建筑环境及能耗有重要影响,由于人的行为具有随机性和复杂性,用能行为在建筑模拟中往往被过度简化,基于主体建模为建筑用能行为模拟提供了有效的方法.探讨了用能行为和基于主体建模的内容,归纳了主体建模应用于建筑模拟的研究现状,介绍了将用能行为模型与建筑模拟耦合的几种方法,指出了建筑模拟领域的重点与难点,为建筑模拟和建筑运行管理研究拓宽思路.     

公共建筑用电监测与管理

目前，我国大型公共建筑用电量居高不下且存在严重浪费的现象，其中一个重要原因就是局部用电量不清，责任不明，解决这一问题的办法是建立电能分项计量监管体系。本文设计了一个电能分项计量系统，该系统在不破坏供电线路结构的基础上，可以分别计量每个房间中每个用电设备消耗的电能。在识别用电设备的类型时．提出了一种模糊识别法，通过仿真和实验验证了该方法的可行性和正确性。