兰州地区被动式超低能耗建筑设计及能耗分析

兰州地区某公共建筑为实现超低能耗绿色建筑,应用多项被动节能技术,耦合高效冷热源和光伏发电系统。文章基于建筑信息化模型（BIM）节能技术平台和瞬时系统模拟程序（TRNSYS）仿真软件对建筑能耗及建筑节能进行计算分析,得出以下结论：该建筑基准能耗综合值为51.651 kW·h/（m2·a）,在屋面设置200 m2太阳能光伏发电系统时,年均发电量可达6.42万kW·h/a,单位建筑面积发电指标约为27.80 kW·h/（m2·a）;基于可再生能源设计的建筑能耗综合值仅为5.1 k W·h/（m2·a）,该办公楼建筑综合节能率可达90.12%;建筑本体节能率为35.32%,可再生能源利用率为85.96%,生产总量大于建筑年终端能源消耗量,性能指标完全满足能效指标的约束性要求。上述设计及结论可为西北地区公建项目近零能耗建筑提供良好的示范。     

以能耗为导向的近零能耗建筑围护结构设计参数敏感性分析

目的确定近零能耗建筑围护结构设计关键参数对能耗的影响程度、优化范围,以便于设计师在方案阶段进行建筑性能化设计,实现更好的节能效益.方法以沈阳建筑大学近零能耗居住建筑示范中心为例,建立严寒地区近零能耗居住建筑模型;以能耗值为约束目标,通过节能率及敏感性分析方法两方面对外墙传热系数、屋面传热系数、外窗传热系数及南向窗墙比等4个关键参数进行评价.结果建筑年供暖需求能耗为17. 42 kW·h/(m~2·a)、建筑全年总能耗为53. 93 k W·h/(m~2·a),设计参数对能耗的影响程度从大到小依次是窗墙比(供冷能耗),外窗传热系数,外墙传热系数,窗墙比(供热能耗),屋面传热系数.结论近零能耗建筑关键设计参数的取值应该综合考虑当地气候及技术经济条件,采用以建筑能耗值为控制目标的性能化设计方法.     

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。     

聊城大学学生宿舍能耗现状调查

对聊城大学的11座宿舍楼进行了水电能耗调查,根据宿舍实地调查及聊城大学水电暖处记录的数据,对聊城大学宿舍楼建筑能耗,特别是水电能耗现状作了分析,得出此类建筑单位水面积能耗平均为2.27953m3,单位电面积能耗平均为6.05kW.h,并对其进行了节能潜力分析。     

迂回风道对安全门地铁环控能耗的影响

为了研究迂回风道对安全门地铁环控能耗的影响,首先建立了地铁车站三维模型,并采用示踪气体的方法,结合计算流体动力学(CFD)技术对迂回风道开启或关闭情况下的气流组织进行模拟,得出开启和关闭迂回风道的掺混系数值分别为19.79%和39.10%,表明开启迂回风道能有效降低站台活塞风的进入;然后根据地铁线路系统特性,建立了通风空调网络模型,运用地铁热湿负荷分析模拟软件(STESS)进行能耗模拟分析,重点探讨了不同季节迂回风道的启闭对地铁环控能耗的影响。结果表明,在采用夏季开启,过渡季、冬季关迂回风道的运营模式后,初期每年节省电量1 284 800kW·h,近期每年节省电量2 106 300kW·h,远期每年节省电量711 400kW·h,该措施对安全门地铁环控能耗的降低作用十分明显。     

广州某商场空调系统能耗状况与节能性分析

对广州市某综合性商场单位建筑面积能耗和空调能耗进行了调查测试,并对调查结果进行了分析.结果表明:该商场的单位建筑面积能耗为3.921 GJ·m-2·a-1,空调能耗为1.884 GJ·m-2·a-1,空调和照明系统能耗各占总能耗的40%,电梯占16%,其它占4%;结合测试结果,提出该建筑空调和照明系统存在的问题,并探讨了空调系统节能技术措施.     

废旧橡胶低温粉碎中LNG冷能利用的集成分析

为降低废旧橡胶低温粉碎生产精细胶粉的能耗,提出了集成利用液化天然气(LNG)冷能的液氮冷冻粉碎法和低温氮气冷冻粉碎法两种工艺,并对其进行用能分析.研究结果表明:(1)空分装置利用LNG冷能生产液氮,产品能耗可降低60.2%,利用每吨LNG的冷能可节省用电244.3kW · h,冷能利用的效率达到60.7%,精细胶粉的生产能耗可降低126.4kW · h/t;(2)废旧橡胶低温粉碎装置紧邻LNG接收站时,直接利用空分装置副产的氮气和LNG冷能生产低温氮气用于废旧橡胶的冷冻和粉碎,相对于空气冷冻法,精细胶粉的生产能耗可降低437.3kW · h/t,利用1吨 LNG的冷能可节省用电276.3kW · h,冷能利用的效率为70.7%.     

山东省某商城能耗分析

为掌握山东省内大型商场建筑能耗特点并分析节能对策,对山东省内5个城市的某连锁商城的能耗进行调研,分析得出5家商城的全年平均的能耗指标为199．9 kW·h／（ m2·a）,低于已知的其他地区商场建筑能耗指标。其中商城建筑空调及照明系统总能耗占建筑总能耗中的72．1％,因此空调及照明系统有很大的节能改造空间。提出了的节能措施,可为其他商城在能源系统节能改造及系统运行管理方面提供参考。     

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。     

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.     

小型非道路柴油机稳态和瞬态排放特性分析

为了使非道路用柴油机达到GB 20891—2014《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)》中第四阶段排放限值的要求,按照稳态循环(NRSC)和瞬态循环(NRTC)规定的工况,对一台非道路用自然吸气柴油机进行测试研究。引入分担率的概念,分析NRSC试验时柴油机各工况下CO、NO_x、HC排放对整机排放的影响;研究NRTC试验时冷启动循环和热启动循环排放特性的差异和CO、NO_x、HC的瞬时排放曲线。结果表明:NRSC试验下,污染物在2 400 r/min下100%负荷时排放分担率均超过18%,是控制污染物的关键工况;NRTC试验下,相对于NRTC试验热启动循环,冷启动循环的颗粒物(PM)、CO比排放量分别为0.25 g/(kW·h)和3.36 g/(kW·h),高于热启动循环的0.23 g/(kW·h)和2.28 g/(kW·h),而NO_x+HC的比排放量为6.67 g/(kW·h),略低于热启动循环的6.88 g/(kW·h)。CO瞬时排放峰值基本对应转矩峰值、转矩谷值及转速峰值;NO_x瞬时排放峰值基本对应转矩峰值;HC的瞬时排放相对CO、NO_x变化更平稳。该研究可为降低非道路用柴油机稳态和瞬态排放提供参考。     

海带结热泵干燥特性及数学模型研究

采用双蒸发器常闭式热泵干燥技术,以海带结为物料,试验研究其在不同设定干燥温度(35,40,45,50℃)和装载密度(8.29,32.29,42.71 kg·m~(-3))条件下的干燥特性及水分比变化规律,并对试验数据进行拟合,得到其干燥数学模型.结果表明:干燥温度为35～50℃时,随着设定干燥温度的提高,单位除湿能耗比先增加后减少,而干燥时间先减少后增加;装载密度为8.29～42.71 kg·m~(-3)时,装载密度越大,干燥时间越长,单位除湿能耗比越大;在试验条件范围内,设定干燥温度为45℃、装载密度为32.29 kg·m~(-3),是海带结最佳干燥工艺参数,此时单位除湿能耗比为1.625 kg·(kW·h)~(-1),干燥时间为260 min,Page模型的预测值与试验结果基本吻合,可用其预测海带结热泵干燥特性及水分比随时间的变化规律.     

蒙古包现状分析与窗户节能技术数值模拟研究

以内蒙古地区的蒙古包建筑为研究对象,采用实地调研、实验测量和建筑能耗模拟软件DeST-h的仿真模拟相结合的方法,从自然采光和建筑供暖能耗两方面分析蒙古包的现状,并研究窗地比和窗户材质对蒙古包的供暖能耗的影响。结果表明,蒙古包的供暖能耗随窗地比的增大而减小,在窗户节能改造中宜采用大窗地比,在窗地比最大为0. 048 2时,采暖季热负荷指标相比传统蒙古包降低0. 73 W·m~(-2);选取蒙古包窗户材质时,要综合考虑窗户的传热系数、遮阳系数SC值和太阳能得热系数SHGC等参数,在研究中高透低辐射玻璃的供暖能耗最小,相比采用普通6 mm单玻璃的传统蒙古包节省6. 64 k W·h·m~(-2)能耗,降低1. 38 W·m~(-2)热负荷指标。     

膨胀聚苯和岩棉外保温系统对建筑能耗的对比分析

采用生命周期分析方法,对比不同外墙保温系统设计对北京学生宿舍建筑生命周期能耗的影响.研究结果表明:建筑采用岩棉外保温系统与膨胀聚苯外保温系统相比,材料消耗量更大,产生能耗高出7.7%;砖混结构建筑中,粘土砖、混凝土和水泥砂浆的消耗量占总材料消耗的95%以上,其中混凝土对能耗的贡献最大;随着传热系数增加,材料生产阶段的能耗线性减小,建筑运行阶段的能耗逐渐增加,生命周期能耗存在最优值;当传热系数为0.3 W·m~(-2)·K~(-1),全生命周期总能耗最小,此时对应不同的外保温系统,膨胀聚苯板厚127mm,岩棉板厚151 mm.     

兴澄特钢主要工序电耗和能耗研究

对兴澄特钢的一些主要工序:烧结、炼铁、炼钢和轧钢的能源物质消耗和耗能工质消耗数据进行收集、整理、分析,基于相同的统计和计算方法,得到生产每吨产品的工序电耗、能耗以及折算的全流程吨钢电耗、能耗值.特炼分厂电炉炼钢年产量2002年为79.18万t,2004年为91.60万t,增长15.69%;电炉吨钢冶炼电耗由340.20kW·h·t-1降至166.30kW·h·t-1,降幅51.12%;而全流程吨钢能耗由289.51kgce·t-1上升到615.44kgce·t-1,增长1.13倍.     

能值分析与碳足迹的建筑可持续性评价方法比较

对一个太阳能建筑案例“Sunny Inside”进行能值分析与碳足迹计算,分析二者结论的一致性与差异性.研究结果表明:在建筑全生命周期中,不可再生资源的能值投入和碳足迹分析结论一致,不可再生能值投入越多,产生的碳足迹也越多;能值分析将自然环境、社会和经济的可再生和不可再生资源都纳入考虑,侧重于从资源消耗的角度对建筑能耗进行计算,且可以直接评价建筑的可持续性;碳足迹方法则着眼于建筑的碳排放,用各个阶段、各种材料的CO₂排放量表示建筑对温室效应的影响.     

酒店建筑用能特性及节能措施分析

为探讨酒店建筑的用能特性,首先在对三峡库区城市14家典型三星级以上酒店年用电量及空调系统运行调研的基础上,分析了三峡库区城市酒店类建筑的能耗特点;其次,在已有的调研数据的基础上,分析了节能技术在三峡库区城市公共建筑空调系统中的应用状况;最后,提出了降低酒店建筑能耗可行的节能措施,通过实测分析了变水量系统的节能潜力.     

太阳能光热光电转换与建筑栏杆一体化系统设计

针对建筑能耗的消费特点、太阳能光热光电转换技术的应用情况及河南省太阳辐照强度,提出了太阳能光热光电转换与建筑栏杆一体化的设计方案,设计了供热、供电的建筑栏杆,并对该系统的发电量、发电功率和进出水温度进行了测试,结果表明该系统太阳能光电板发电功率最高为240.4 W,最低为87.2 W;当天发电度数最高为2.5 kW·h,平均每天发电度数为1.51 kW·h;太阳能热水器水箱进出水最高温差为34.8℃,最低温差23.3℃,平均温差约30.67℃,系统运行稳定良好.为太阳能与建筑一体化应用的发展提供了理论依据.     

建筑行业碳排放特征及减排潜力预测分析

目的 预测中国建筑行业碳达峰年限和减排潜力,明确超低或近零能耗建筑在推动建筑行业节能降碳方面的贡献,助力我国实现双碳目标。方法 通过文献查阅和实地调研,获得不同建筑类型全生命周期碳排放特征;基于建筑面积和不同能效等级建筑碳排放强度自下而上建立建筑行业运行过程碳排放计算模型,并根据不同建筑类型未来发展情况设置4种情景,预测建筑行业未来40年建筑碳排放情况。结果 随着建筑能效等级提升,建材生产阶段二氧化碳排放占全生命周期二氧化碳排放比例越来越大,而运行阶段占比相反;绿色建筑全生命周期二氧化碳排放量比普通建筑减少了20.0%左右,超低和近零能耗建筑全生命周期二氧化碳排放量相比普通建筑约减少了56.0%。随着绿色建筑和超低或近零能耗建筑发展时间提前,占比越来越大,建筑行业的达峰年限逐渐提前,峰值也逐渐降低;中速情景下建筑行业2030年达峰,二氧化碳排放峰值为26.44亿t;预测到2060年,低速、中速和高速情景下二氧化碳排放量分别比基准情景降低23.2%、29.7%和45.1%左右。结论 大力发展超低+近零能耗建筑对于推动建筑行业节能降碳具有重要作用。     

校园节能监管体系的建立与运行分析

目的建立节能监管体系,统计分析监控结果,解决能源浪费和不合理用能的现状,并提出合理的用能改进方案,为节能降耗提供可靠依据.方法以沈阳地区某高校节能监管体系作为研究对象,应用节能监管平台对用能情况进行监控监测,对能耗数据进行采集统计、分析管理、全面公示,对不合理用能情况提出改进方案,并根据改进方案对现有设备进行节能改造.结果建立节能监管体系,从能耗数据上对用能进行准确把握,通过对能耗的监管与分析,对比增设节能设备前后,2015年该校共节约用电220万k W·h,合110万元,节电率达12%.结论节能监管体系的应用,提高了能源管理的可控性,加大了能源监管的智能性,增强了节能改造的合理性,强化了数据公示的准确性.