被动式超低能耗木结构建筑外围护结构节能设计

在被动式超低能耗木结构建筑能量损失中外围护结构的传热损失占比最高,为了降低能耗,研究了被动式超低能耗木结构建筑外围护结构节能设计方案。通过标定热箱法对建筑外围护结构保温性进行测试,获取建筑外围护结构传热系数或热阻。分析了建筑外围护外墙、屋顶和外窗,研究了各外围护组成部分的传热系数。将屋顶、外墙和外窗当成正交实验的三个因素,通过等水平正交实验表获取实验方案组合。将研究的被动式超低能耗木结构建筑当成基准建筑,将其冷热总负荷和各外围护结构节能设计方案全年空调总负荷的差值当成对应组合方案的总负荷节能值,获取节能设计方案。利用Energyplus软件对设计节能方案进行能耗模拟,获取前三个最优方案在一段时间内的能耗值,对节能设计方案进行验证。结果表明：4号节能设计方案空调总负荷节能值最高,其次是2号节能设计方案,再次为8号节能设计方案;方案4能耗低,二氧化碳减排量高,舒适性好。可见桁架屋顶、玻璃纤维保温棉填充墙体、low-E中空（断热铝窗框）外窗组成的外围护结构节能设计方案最优。     

基于多目标优化的被动式低能耗建筑技术研究——以寒冷地区居住建筑为例

为进一步推动被动式低能耗建筑的发展,改善其夏季过热与增量成本过高的问题,以寒冷地区居住建筑为例构建了一套基于多目标优化的被动式低能耗建筑技术流程.通过确定变量、优化目标和多目标寻优,对被动式节能技术和综合节能技术进行筛选,确定最优解,并以天津(寒冷地区城市)某高层住宅为例进行应用和分析.结果显示,通过优化筛选得到综合最优解集可在参照建筑的基础上再节能25%~36%.同时,根据一次能源需求区间,将综合最优解集归纳成节能效果最优、经济最优及权衡最优3种不同目标导向的被动式低能耗建筑技术选择模板.     

中国近零能耗建筑研究和实践

 中国建筑节能工作自1986年起,经过30年的不断努力,已经完成20世纪80年代提出的“30-50-65”三步节能规划和设想。目前,推动建筑物迈向近零能耗是全球节能减排和响应气候变化的重要措施。本文分析了建筑节能的国际趋势和中国特殊国情,介绍了中国近零能耗建筑的应用实践和标准编制情况,分析了技术瓶颈,提出建筑节能标准2016-2030的新三步走设想,即“低能耗节能标准、超低能耗节能标准、近零能耗节能标准”。     

响应面优化算法在被动式低能耗建筑设计中的应用

被动式低能耗建筑设计过程计算量大,涉及变量多,不同变量间关系错综复杂,传统方法无法获取复杂变量的最优解集,不能保证被动式低能耗建筑设计不同目标函数达到最优。为此,将响应面优化算法应用于被动式低能耗建筑设计中。将最大化舒适度、最小化耗能率作为被动式低能耗建筑设计的目标函数。通过拉丁超立方实验设计方法,获取被动式低能耗建筑设计优化问题的设计空间;在设计空间中随机抽样。在此基础上,通过最小二乘法拟合建立响应面模型。利用遗传方法对拟合响应面模型进行改进和更新处理,直至达到收敛,保证被动式低能耗建筑设计达到低能耗率、高舒适性的目的。实验结果表明,响应面拟合准确性高,将响应面优化算法应用于被动式低能耗建筑设计中,发现其能够有效降低能耗,提高舒适性,和其他方法相比有更好的优化结果。     

内蒙古西部超低能耗草原民居外围护结构节能优化研究

为解决内蒙古西部草原民居建筑外围护结构设计不科学而造成的室内热环境质量差、能源浪费量大及供热能效低的问题。文章对内蒙古西部初始民居进行了分析,利用DeST软件优化建筑结构、替换保温材料、增加保温层厚度、更换外窗等方式研究外围护结构保温隔热性能对建筑能耗的影响,并对其经济性进行分析。通过净现值法,计算出了适合内蒙古西部草原民居的三种外保温材料不同厚度的净现值和节能率。结果表明：外墙围护结构的优化对建筑整体节能效果最好,节能率可达20.92%。内蒙古西部超低能耗草原民居外围护结构优化综合节能率超过86.7%,冬季采暖能耗为29.75 kW·h/m2。     

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。     

基于有机光伏电池的被动式建筑

近几年我国建筑行业得到了突飞猛进的发展,但是同时我国的建筑资源消耗大、能源浪费的情况十分严重。数据分析显示,在我国总能源消耗中,建筑能源的消耗占比巨大。因此,在建筑行业还存在巨大的节能空间。而被动式建筑的出现则大大减少了能源的消耗,由于其低能耗以及优越的性价比符合生态生活的理念,使得被动式建筑大量出现。本文在对有机光伏电池以及被动式建筑充分分析的基础上,提出了一种基于有机光伏电池的被动式建筑的理念,以供参考。     

南方地区居住建筑节能65%目标的可行性探讨及技术分析

该文首先选取南方地区典型建筑模型,采用DOE-2软件对建筑进行全年能耗模拟,比较分析得出了影响建筑能耗的主要因素,并针对关键因素进行节能优化。而后在建筑节能50%参照建筑的基础上,探讨配合空调设备的能效比及围护结构热工性能的改善来实现建筑节能65%,并进行相应的技术分析。     

我国建筑节能与绿色建筑领域取得的标志性成果

<正>按照《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)的总体要求,截至2010年底,新建建筑施工阶段执行节能强制性标准的比例达到95.4%;组织实施低能耗、绿色建筑示范项目217个,启动了绿色生态城区建设实践;完成了北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造1.82亿平方米;推动政府办公建筑和大型公共建筑节能监管体系建设与改造,完成能耗统计33000栋,能源审计4850栋,公示了近6000栋建筑的能耗状况,对1500余栋建筑的能耗进行动态监测。在北京、     

被动式设计在寒冷地区住宅设计中的应用

在全球能源危机日益紧张,因能源而频发地域冲突的情况下,中国作为一个经济快速发展的能源需求大国,建筑总能耗占社会总能耗的1/3。我国建筑区划主要分为5个大区,寒冷地区作为我国人口密集、经济较发达的地区,其冬季采暖和夏季降温的能耗都非常大。绿色建筑作为当今世界应对住宅能耗居高不下的策略之一,必将成为今后的设计主流方向,而被动式设计技术以其低能耗、低技术、低投资、高舒适度等特点,成为适应我国寒冷地区现行经济条件下绿色住宅降低能耗的主要设计策略。因此探讨寒冷地区住宅的被动式设计策略对降低建筑能耗具有重要的理论和现实意义。