天空辐射制冷规模化应用对我国建筑的减碳作用研究

建筑的节能和可再生能源利用是实现碳达峰、碳中和目标的关键一步。天空辐射制冷作为无需额外能耗、无需制冷剂的制冷技术，对于实现建筑节能、降低碳排放具有重要意义。为此，本文研究了天空辐射制冷技术应用于我国既有建筑后的减碳作用预期，即降低建筑运行阶段碳排放的潜力。以统计年鉴为依据，获得目前我国建筑总存量面积及各省不同建筑类型存量面积。对9种典型建筑类型分别按节能标准建模，并在我国各省分别选取气象站的典型气象年数据，利用建筑能耗模拟工具EnergyPlus计算获得各省不同建筑类型在建筑运行阶段的碳排放基准值及应用天空辐射制冷技术后的减碳量、减碳率，其中居住建筑和工业建筑具有较高的平均减碳率。分析了应用后减碳率的空间分布，结果表明：按气候区划分的平均减碳率为严寒地区4.92%,寒冷地区8.11%,夏热冬冷地区10.71%,夏热冬暖地区10.92%,温和地区16.77%。综合全国年总减碳量可达2.30亿t CO₂,占建筑运行碳排放的10.90%,占能源总碳排放的2.39%,对于我国实现双碳战略目标的预期贡献巨大。     

现代建筑节能保温技术应用分析

随着我国建筑业的发展。新型建筑材料在产品种类,产品质量和技术更新上得到了较快的发展。在研究分析新型建筑墙体材料类型、性能及存在问题的基础上结合我国墙改政策、节能建筑实施政策和节能建筑技术要点,详细论述了建筑外保温技术的应用和特性,总结了新型墙体材料和节能建筑的技术应用。     

关于新型材料在建筑上的应用探析

随着科学技术的发展,构成建筑的基本物质要素--建筑材料也在发展变化。新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料。现代新型建筑材料首先要具有时代性才能符合现代建筑的要求;其次要节能环保,符合生态化特点才能有利于社会的发展。本文主要探讨了新型墙体建筑材料的使用对减轻建筑物自重提高建筑经济性等方面的重要作用。     

LED新型显示技术发展研究

近年来,绿色能源议题带动节能减碳风潮,我国半导体LED作为节能、环保的主要技术,已被纳入国家中长期科技发展规划并得到国家的大力支持,LED技术应用产值正在逐年递增,新型显示概念也提上产业发展舞台。目前比较典型的LED显示技术产业是集成大屏幕数字拼接显示墙及LED大功率照明产品等所涉及的高新技术产业。本文根据我国LED产业现状、与国际相关产业的差距及如何提升对我国LED产业的竞争力进行了深入的研究。     

铁尾矿制备新型建筑材料的国内外进展

铁尾矿是铁矿石经加工及利用过程中产生的有价元素含量较低的部分,是矿山固体废弃物的重要组成之一,也是一种宝贵的二次资源.大量不可回收的铁尾矿主要堆存在尾矿库中,既浪费土地资源,又存在安全隐患和环境危害.高效加工利用铁尾矿是节能环保、提高经济效益的有效途径.铁尾矿是一种精细、稳定、复杂的材料,主要由二氧化硅和氧化铁组成,与天然砂矿物成分十分接近,将铁尾矿应用于新型建筑材料领域是尾矿综合利用的重要发展方向.新型建筑材料是在传统建筑材料的基础上,性能得以提升、功能得以完善或增加的建筑材料,具有高强、轻质、节能和环境污染小的特点.国内外就铁尾矿在新型建筑材料方面的开发做了大量的研究,结果表明,铁尾矿中的化学组成通过校正原料的调整,可以成功地运用到各种建筑材料,如环保砖、建筑吸隔声材料、微晶玻璃、建筑陶瓷、多孔保温材料及涂料等.有研究表明,对铁尾矿添加煤矸石、粉煤灰等物质,可以弥补铁尾矿作为建筑制品原料的不足,制备的新型尾矿墙体材料具有高强度、耐盐碱腐蚀性;利用多种类型的铁尾矿均可制备出主晶相为辉石的微晶玻璃,其具有较好的耐酸碱性能、抗压强度和抗折强度;制备的保温隔热材料的力学性能和保温隔热性能较好,有研究表明中试实验的材料导热系数可达0.085 W/(m?K).铁尾矿还可以应用到涂料领域,由于铁尾矿中含有一定量的氧化铁,而氧化铁在正常环境条件下具有较高的稳定性,广泛应用于涂料、塑料、纸张和陶瓷等领域.有研究使用铁尾矿作为建筑乳胶漆颜料用于生产可持续建筑涂料,也有利用铁尾矿中的氧化铁作为制备彩色陶瓷玻化砖的天然着色剂.就目前而言,铁尾矿新型建筑材料大多还难以形成规模,多处于实验室阶段,推广方面还需要进行大量的工作.另外,很多高附加值建材的研究仍处于起步阶段,还需要进行大量深入的理论和实验研究,究其原因,主要是:①不同产地及工艺条件下的铁尾矿性质差异较大,导致原料稳定性存在一定问题;②铁尾矿建材产品由于原料的复杂性,其生产工艺不具有普适性,加大了研究及生产成本,这在一定程度上影响了其规模化发展;③铁尾矿建筑材料仍属于受运距限制的产品,由于大多数矿山远离城区,因此其尾矿产品无法实现大规模的集约经营,在进一步降低成本、提高质量方面受到制约;④铁尾矿新型建材的产品推广和市场开发也是制约其发展的一个问题.本文综述了铁尾矿在新型建筑材料方面的研究进展,重点阐述了铁尾矿作为一类新型建筑材料资源的高值化利用现状,分析了铁尾矿在新型建筑材料行业发展中可能面临的问题并展望其发展前景,以期为铁尾矿在新型建筑材料领域的高值化利用提供参考.     

砌块结构体系的加固方法

随着建筑材料改革,混凝土砌块已成为一种最具有竞争力的新型建筑材料之一。本文就砌块结构及加固方法进行分析,同时进一指出砌块有别于粘土砖的优点。大力推广和发展混凝土砌块这一新型节能建筑材料,有利于推动工业化住宅建筑的发展。     

建筑的节能外墙保温技术研究

目前建筑行业开展建筑节能,使得我国外墙保温技术发展很快。随着对节约能源与保护环境的要求的不断提高,建筑维护结构的保温技术也在日益加强。新型节能建筑材料不断推陈出新,建筑节能技术不断成熟,也逐步探索出建筑墙体节能的新模式和新措施。     

相变材料微胶囊制备技术及其在建筑节能中的应用研究进展

我国是建筑大国,建筑总能耗约占全国总能耗的30%,随着全球能源的日益枯竭,开发新型节能建筑材料势在必行。将相变材料微胶囊与传统建筑材料融合,能有效增加建筑物的蓄热性能,降低室内温度波动。对近年来国内外相变材料微胶囊的制备技术及有关过冷度、致密性、导热性等改性研究进行了回顾,重点介绍了其在砂浆、混泥土、石膏板等建材的应用研究进展,探讨了相变材料微胶囊的发展方向及当前研究存在的问题。     

基于生命周期评价的绿色建筑选材研究

我国建筑业能耗占全国总能耗的40%以上,建筑中由于围护结构热传导而产生的空调与供暖能耗占建筑全生命周期能耗的70%以上,节能建筑材料的开发与应用是建筑节能的关键。以对建筑保温性能具有关键作用的外墙外保温材料、建筑玻璃窗与墙体材料为研究对象,利用生命周期评价方法定量分析典型节能建材从矿石开采、材料生产、运输、使用直至最终废弃全生命周期过程的资源消耗与环境影响,据此进行低环境负荷材料的择优,为绿色建筑的科学选材提供理论与数据支撑。     

运输包装中的减碳技术探讨

推进运输包装低碳发展,应从设计、模具制作、原材料生产、材料加工成型、制版印刷、封装、物流、使用、回收、降解等整个生命周期出发,从总体上减少运输包装中的碳排放。运输包装中的减碳技术主要涉及运输包装设计、运输包装过程、运输包装材料和器具等方面。运输包装减碳技术可以为我国包装业低碳发展提供切实可行的技术支撑。     

Life cycle carbon emission assessment of a multi-purpose university building: A case study of Sri Lanka

Buildings are known to significantly affect the global carbon emissions throughout their life cycle. To mitigate carbon emissions, investigation of the current performance of buildings with regard to energy consumption and carbon emissions is necessary. This paper presents a process-based life cycle assessment methodology for assessing carbon emissions of buildings, using a multi-storey reinforced concrete building in a Sri Lankan university as a case study. The entire cradle-to-grave building life cycle was assessed and the life span of the building was assumed as 50 years. The results provide evidence of the significance of operation and material production stages, which contributed to the total carbon emissions by 63.22% and 31.59% respectively. Between them, the main structural materials, concrete and reinforcement steel made up 61.91% of the total carbon emitted at the material production stage. The life cycle carbon emissions of the building were found to be 31.81 kg·m⁻² CO₂ per year, which is comparable with the values obtained in similar studies found in the literature. In minimizing the life cycle carbon emissions, the importance of identifying control measures for both building operation and material production at the early design stage were emphasized. Although the other life cycle stages only contributed to about 5.19% of the life cycle carbon emissions, they should also receive attention when formulating control strategies. Some of the recommended strategies are introducing energy efficiency measures in building design and operation, using renewable energy for building operation and manufacturing of materials, identifying designs that can save mass material quantities, using alternative materials that are locally available in Sri Lanka and implementing material reuse and recycling. This study is one of the first to undertake a life cycle carbon emissions assessment for a building in the Sri Lankan context, with the hope of facilitating environmentally-friendly buildings and promoting sustainable construction practices in the country.     

低碳化理念下茶一体式包装设计的探索研究

目的 为践行国家节能减排倡议与为中国的绿色发展做出贡献,探索低碳化理念下茶叶一体式包装的设计与应用,将传统文化与绿色环保材料相结合,为传统文化的传承与创新提供路径,提高茶叶产品的文化内涵与外在视觉表现。方法 首先通过分析当下茶包装现存的问题,并解构茶包装的各个生命周期;其次利用层次分析法对茶绿色包装低碳化设计进行研究,重构茶包装低碳化设计原型;最后依据分析调查大众当下对热销茶产品的包装设计元素的喜好,对包装材料、包装结构及包装视觉设计进行优化设计研究。结果 通过改良茶的外包装结构及对包装的回收再利用,拓展了探索低碳化设计研究的新方向,也验证了从产品包装生命周期与设计伦理理念出发,对包装材料与视觉信息简化设计以降低资源消耗的有效性。结论 低碳化理念下的茶包装设计在使用环保材料的同时,也在包装的视觉设计上使用带有中华文化元素的简洁设计,可在提高产品商业竞争力的同时,还起到传播传统文化的作用。     

建筑节能与墙体保温

我国建筑节能的核心就是对建筑物围护结构和采暖系统进行革新,其中墙体保温施工技术在建筑节能中发挥着越来越重要的作用。当今社会,发达国家都空前地重视节能问题,我国目前的单位建筑面积采暖用能耗相当于气候条件相近的发达国家的3倍~4倍,中国是一个能源比较贫瘠的国家,因此合理利用能源,提高能源利用率是我国社会发展的根本大计,而建筑物外墙围护结构节能技术的改进,保温材料的更新对社会及建筑能耗的降低具有极其重大的意义。目前我国建筑围护结构节能技术应用最多的有三种形式:一、外墙外保温;二、外墙内保温;三、夹心保温。通过优缺点列项进行对比分析后可发现,外墙外保温作法的优点最为显著,应成为我国墙体保温的主要形式以及节能建筑保温墙体的发展方向。介绍了增强粉刷石膏聚苯板、保温混凝土夹心墙、聚合物水泥聚苯板、胶粉聚苯颗粒保温浆料、硬泡聚氨酯、玻璃棉毡、大模板内置聚苯板有网和无网体系,钢框架墙体系等一系列国内外墙体保温材料和施工技术。鉴于目前外墙外保温表面粘贴面砖作法存在一定问题,使用中经常会产生脱落现象,造成安全隐患,还介绍了作者曾在实践中运用的两种施工方法——镀锌钢丝网固定抹灰贴砖法和胀栓固定加网布贴砖法,对其普遍性质量问题的处理方法特别是镀锌钢丝网和网布的安装方法及螺栓和胀栓的固定方法分别进行了详细阐述。     

低碳建筑利益相关方动态关系分析

参考学术界对低碳建筑的定义,结合节能建筑以及对低碳建筑的认识,从狭义和广义两方面提出低碳建筑的定义,并从全寿命周期的角度,对各利益相关方:政府、开发商、设计单位、施工单位、材料设备供应单位、咨询机构、低碳技术研发机构、信贷机构、专业评估检测机构、物业管理单位以及公众,进行了系统的分析;提出了低碳建筑市场利益相关方关系图,同时将低碳建筑分为决策阶段、设计阶段、施工建造阶段、运营维护阶段与拆除报废阶段共计5个阶段;设计了各个阶段低碳建筑利益相关方因果关系图,对各利益相关方的动态关系做出了具体分析。     

超临界二氧化碳循环发电技术应用

超临界二氧化碳循环可应用于火力发电、核能发电、太阳能热发电等多种发电技术领域,作为新型的动力循环系统替代目前广泛使用的汽轮发电机组或燃气轮机发电机组。在进入商业化应用之前,需要对超临界二氧化碳循环技术在各种应用场景下的优势及其潜在的社会和经济效益进行探讨。通过分析超临界二氧化碳循环的特点和优势,探索其与化石能源、核能、太阳能、生物质能、余热等各种热源相结合的可行性,提出多种发电系统方案,可为今后超临界二氧化碳循环的商业化应用提供参考。随着超临界二氧化碳循环技术不断成熟,设备成本进一步降低,其系统简化、结构紧凑、效率高等优势将更加突显。     

吸收式制冷(热泵)循环流程研究进展

吸收式制冷作为最早的人工制冷方法,诞生至今已有200多年。在民用和工业中的实际应用有60多年。近20余年来,吸收式制冷在理论与应用等方面都取得了迅速发展,并在制冷机市场上占有相当的份额,得到国内外厂商和学者的广泛关注与研究。随着人类能源消耗量的不断增加,需要进一步深入研究新能源、分布式能源及能源的高效利用。余热、废热、可再生的太阳能、地热能等的利用使得热能驱动的吸收式制冷(热泵)技术得到越来越多的关注。与采用电驱动蒸气机械压缩式制冷(热泵)系统不同,吸收式制冷(热泵)技术可利用采用低品位热源的热能直接驱动,运行成本远低于电驱动系统。吸收式系统多采用H2O-LiB r溶液、NH3-H2O溶液等自然工质作为制冷剂,具有环境友好特性,同时具有安全、可无噪音运行、可靠性高等显著优点。但也具有占地面积大、初投资高,冷却负荷高,一次能源效率低(直燃形式)等不足。针对这些特性,现阶段的主要研究方向包括:循环设计优化、工质对选择、系统部件热质传递强化、系统控制策略优化等。狭义的吸收式循环是指闭式、溶液吸收制冷剂蒸气的吸收式制冷(热泵)循环。该类循环按照循环形式分类包括单吸收循环、多吸收循环和复合循环。单吸收循环主要包括基本单效吸收循环、扩散吸收循环、膜吸收循环、热变换器循环、重力驱动的阀切换循环以及自复叠循环;多吸收循环主要包括再吸收循环、多效循环、中间效循环、多级循环、中间级循环以及GAX循环;复合循环主要包括喷射-吸收复合、压缩-吸收复合和膨胀-吸收复合等复合形式。现有吸收式制冷技术研究热点主要包括且不局限于太阳能、中低温余热利用、冷热电联产、储能(蓄冷、蓄热),膜交换材料、高温下耐腐蚀材料,塑料热交换器等方面。吸收式循环现有循环结构的提出针对的是一定温度和浓度下循环,面对新的应用场景、新材料以及新吸收工质对,吸收式循环可以提出多种更高效、更宽热源驱动温度范围和溶液浓度范围的新循环。     

锌离子电容器正极材料研究进展

作为新型储能设备,水系锌离子电容器具有高功率密度、大能量密度、长循环寿命和高安全性等优异性能,在民用电子设备和军用电气化武器装备领域具有极高的应用前景,有望成为代替锂离子电池的新一代储能方案。本文系统梳理了活性炭正极材料、碳纳米管正极材料、石墨烯正极材料和生物质碳正极材料等碳基正极材料的储锌能力,总结了MXene正极材料在锌离子电容器领域的研究进展,归纳了过渡金属氧化物正极材料的锌离子储存性能,指出开发高容量、耐高压、耐低温正极材料的必要性与紧迫性。     

跨临界CO2蒸气压缩式制冷与热泵技术综述

CO2跨临界制冷循环模式因环境友好性、高温制热性、低环境温度适应性、全工况范围高效性等众多优势成为制冷领域中最热门的研究课题之一.本文分别讨论了跨临界CO2制冷或热泵技术在车辆空调、建筑采暖与热水供应、烘干产业、商超冷链等行业中的发展现状,总结并预测了跨临界CO2技术的未来发展趋势.CO2制冷技术在车辆热管理领域发展前...     

碳基采暖电热材料研究进展

近几年,由于节能与环保的需求,电取暖的方式得到大力的推广,电热材料的研究与应用受到人们广泛的重视。非金属碳基电热材料是新型的节能型电热采暖材料,本文重点对影响非金属碳基电热材料中的炭黑基电热材料、碳纤维基电热材料、碳晶电热材料电热性能的因素及相关应用进行了综述。     

炭材料在铅炭超级电池负极中的应用

铅炭超级蓄电池是由铅酸电池和超级电容器通过创新组合而形成的新型电化学储能装置,具有高功率、长寿命的特点,在电动汽车与规模储能方面有良好的应用前景。其性能突破的关键是将炭材料用到铅炭超级电池负极中,降低负极硫酸盐化。在高倍率部分荷电态工况下,阀控铅酸电池失效的原因是在负极板表面生成致密、不导电的硫酸铅的绝缘层。炭材料添加剂能抑制负极不可逆硫酸盐化,显著提高在高倍率部分荷电态工况下电池的循环寿命、功率性能和充电接受能力。介绍了炭材料抑制负极不可逆硫酸盐化的内在作用机理,综述了最近几年炭材料在铅炭超级蓄电池中应用的研究进展。