严寒地区城市形态对建筑用电能耗影响实证研究

基于严寒地区建筑用电能耗和城市形态要素真实数据进行实证研究。首先利用GeoDa软件计算全局莫兰指数和局部莫兰指数并绘制LISA聚类图,识别严寒地区建筑用电能耗空间分布特点。然后筛选建筑用电能耗的城市形态影响因子,并采用逐步回归模型量化相关城市形态影响因子对不同类型建筑用电能耗强度的影响程度。最后从微观—建筑单体层面、中观—区域形态布局层面以及宏观—城市形态规划层面对严寒地区城市建筑节能规划提出3点思考。定量研究结果旨在为控制性详细规划中基于建筑节能角度对用地指标的控制提供支持,并为建筑能耗模拟模型中的环境影响参数设置提供参考。     

城市街区形态对热岛强度及能耗的影响

城市化进程的快速推进,带来城市街区由单一低密度形态向多样高密度形态发展,引起街区下垫面构成、通风性能及得热状况等因素变化,进而影响城市热岛现象和建筑能耗。以上海地区10个区县气象站点近邻街区为例,通过调研统计绿化率、建筑密度、容积率等特征参数,研究各参数与城市热岛效应之间的关系;并以某一典型办公建筑为例,探究不同街区形态特征参数对建筑能耗的影响和关联程度。研究结果表明,城市热岛效应与建筑密度、容积率和绿化率等参数有很大的相关性,由于街区形态参数不同,建筑在城市中心区的冬季设计热负荷指标相比郊区可减少1.5%~5%,且热岛强度每增加1℃,建筑冬季采暖能耗指标相比郊区平均降低5.04%。     

城市形态对高校宿舍区建筑能耗影响特征研究

为降低建筑能耗,缓解能源危机和气候变化,以街区为对象通过调控城市形态降低城市建筑能耗已成为建筑节能重要研究方向。本文选取了武汉市54个典型高校宿舍区案例,根据形态学分为5类,模拟了不同类型街区的建筑能耗,分析了5类街区的能耗特征,并对选取的8种城市形态参数和建筑用能强度进行了相关性分析和多元回归分析。研究结果表明：点式街区建筑用能强度最高,H型街区最低;街区体型系数、街区面宽、建筑密度、容积率和天空可视因子5种城市形态参数均对建筑用能强度有不同程度的影响。本研究结果可为夏热冬冷地区高校宿舍区节能规划与研究提供参考与方法借鉴。     

基于木结构替代下的寒地建筑空间节能探究——以吉林建筑大学城市设计研究中心环境改造为例

在我国严寒地区,建筑保温隔热性能是衡量建筑节能的重要指标,但是当前节能建筑在建筑市场中份额逐渐降低,利用新技术、新手段对原建筑进行木结构替代提高保温隔热性能,是指导建筑节能设计,提高建筑节能的重要方法。本文通过利用基于DesignBuilder软件分别对吉林建筑大学逸夫教学馆寒地城市设计研究中心工作室空间进行数字化能耗模拟分析与设计[1],以建筑能耗模拟的方法为工作室空间进行木结构改造提供必要的量化数据,从新旧建筑模型的建筑能耗基础分析、建筑造价分析、温室气体排放分析等方面对工作室空间进行木结构改造提出节能方案与设计策略,最后总结在严寒地区木结构建筑在节能方面的优势,并论证木结构建筑在严寒地区推广的现实意义。     

小城镇中心商业区典型形态能耗模拟研究

由于冬夏两季特殊的气候条件以及城镇化的快速发展,夏热冬冷地区小城镇的建筑能耗普遍较高.通过改善街区形态来降低建筑能耗已经成为解决城市能源问题的一个重要研究方向,但目前该方向的研究主要集中在居住区层面,从中心商业区角度探究形态对建筑能耗影响的研究较少.为了从城市规划角度提出能够降低建筑能耗的中心商业区规划策略,本研究基于夏热冬冷地区地域气候背景,通过对小城镇中心商业区典型形态类型的归纳,采用数值模拟的方法探究在地块控制指标不变的情况下,不同形态对小城镇中心商业区建筑能耗的影响.研究结果表明,街区建形态类型、建筑数量、围合程度、紧凑度和建筑朝向,以及塔楼的位置、朝向等因素均对中心商业区有不同的程度的影响.     

严寒地区建筑能耗统计方法和节能潜力分析——以沈阳市为例

对严寒地区建筑能耗的构成及特点进行分析,将严寒地区建筑能耗划分为建筑采暖能耗和建筑电耗,分开进行统计。然后以沈阳市为例,分别选择了二次多项式、三次多项式、指数曲线和生长曲线模型对沈阳市2010年建筑能耗进行预测,并结合沈阳市建筑节能各项措施,分析沈阳市建筑节能潜力。     

哈尔滨中央大街商业街区形态要素与温度关联性研究

商业街区是城市区域内,室外人流汇集较大的空间。商业街区城市热岛现象明显,其内部热环境对于使用者来说至关重要。街区空间形态要素与城市微气候之间存在紧密联系,通过对严寒地区典型城市哈尔滨的商业街区实测研究,发现街区形态要素是导致区域内温度产生变化的主要原因。不同研究半径内,街区形态要素对于温度的影响具有差异性。建筑覆盖率,植被绿化率,下垫面百分比,天空开阔因子以及建筑墙体面积是影响温度变化的主要原因。论文通过对各街区形态要素与温度的相关性分析,得出了哈尔滨商业街区形态要素对温度的影响范围。同时,构建的相关性方程能够说明各街区形态要素对于温度的影响程度,旨在将城市设计与气候设计进行整合,迈向可持续发展的道路。     

城市尺度建筑节能规划的国际经验及启示

建筑能耗是城市能耗的主体。在城市规划层面进行大尺度建筑节能,能够在宏观层面有效把控城市尺度建筑能耗水平,降低建筑总体能耗;能够灵活协调现有城市空间环境建设管理与城市节能的关系,有效减少能耗花费,综合考虑各方面影响因素,制定科学有效的规划决策。本文对比了伦敦、纽约、东京、多伦多四个发达国家城市在城市尺度建筑节能规划方面的专项规划策略、规划政策管理、技术研究以及节能规划效果四方面经验,详细阐述了城市空间形态、城市微气候环境以及用能行为这三个影响城市尺度建筑节能规划的主要因素,并从规划框架建构、数据收集处理和跨学科技术支持三方面探讨了当前进行城市尺度建筑节能规划面临的困难与挑战,最终提出在宏观专项规划体系、社会监管、数据信息及跨领域合作等四方面的思考。     

围护结构热工参数对体育馆建筑能耗的影响

以哈尔滨地区某体育馆建筑为研究对象,利用能耗模拟软件HY-EP,建立体育馆能耗分析模型,模拟研究围护结构热工性能对建筑能耗的影响。通过调整围护结构的各项参数,如外墙的传热系数、外窗的类型及屋面保温措施等对体育馆建筑能耗的定量影响,为严寒地区体育馆建筑节能设计与改造提供参考。     

澳门城市中心区碳排放分析评估方法

现有关于碳足迹评估的文献多数依赖由上而下的经济系统输入输出方法对国家范围或区域尺度进行分析,或者局限于应用由下而上的生命周期评价方法来分析单一建筑系统。如何从街区或小区范围(即城市设计尺度)来评估低碳城市绩效,以了解城市内部空间结构对碳排放的影响,仍然有待研究。研究选取澳门城市中心区的2个面积约为1 km2的街区—新口岸区和佑汉区,进行城市空间形态、建筑类型、能耗与碳排放关系的分析,根据建筑的碳排放和太阳能接受度分析结果,归纳出低碳城市设计的原则。     

影响严寒地区体育馆低能耗设计的建筑特征要素研究

严寒地区体育馆建筑能耗巨大,对其进行建筑低能耗设计研究十分必要。由于体育馆建筑独特的建筑功能及建筑形态,使得其低能耗建筑设计与其他建筑类型有着极大的区别。本论文旨在分析研究严寒地区体育馆建筑特征对低能耗设计的影响．为严寒地区体育馆低能耗设计打下基础,有助于建立并完善建筑低能耗设计研究的理论框架,为今后不同地域、不同建筑类型的低能耗设计研究提供理论依据。影响严寒地区体育馆低能耗设计的建筑特征要素有：比赛空间尺度的巨大化,室内物理环境的特殊化及体育经营模式的多样化。     

城市建筑集群能耗模拟(UBEM)与环境可持续导向的城市规划与设计:方法,工具和路径

本文从城市规划和设计的实际需求出发,首先简析了建筑能耗模拟在单体-街区/城区-城市等不同尺度应用的原理机制方面的差异;继而讨论了街区/城区尺度所对应的UBEM方法的最新进展;并通过对理想化街区的形态和功能布局对能耗影响的参数化模拟,探讨了使用UBEM工具辅助规划设计决策的潜力;最后对UBEM的应用场景进行了探讨,包括城市设计和管理辅助决策、节能城区评价基准建模、绿色生态城区性能设计标准优化等方面,以帮助合理引导节能低碳城区的理论研究和建设实践.     

以城市街区建筑为对象的低碳技术方法

中国快速的城镇化进程导致了温室气体排放量的显著增加,对环境造成了巨大压力。城市是人类活动的主要场所,也是温室气体的主要产生地。许多学者从较为宏观的城市尺度和较为微观的建筑尺度开展了大量研究,如低碳城市、低碳建筑等,但对于低碳城市规划中的中观层面,即城市街区尺度,相关研究较少,也较为零散。然而,城市街区是实现低碳城市目标最基础的空间单元,在这个层面进行低碳规划被认为是最为有效和灵活的手段之一,十分重要。以城市街区建筑群为对象,采用自下而上的方法进行系统性的总结,着重归纳、整理了建设低碳城市街区建筑的三类技术方法:单体建筑的低碳措施、街区空间形态以及街区碳汇对建筑碳排放的影响,如何定性定量地影响街区建筑碳排放,为低碳城市规划设计和相关研究提供有效的参考。     

严寒地区近零能耗建筑与常规建筑空调能耗模拟对比分析

为更好地掌握我国严寒地区建筑空调系统节能潜力,以沈阳地区某近零能耗建筑为研究对象进行能耗研究分析。该近零能耗建筑在设计过程中采用了绿色建筑与被动式建筑双重设计理念,综合应用了相变蓄能、排风热回收、地道风、Low-e玻璃、外墙保温等诸多建筑节能技术。运用DeST软件建立物理模型,对建筑空调系统冷、热负荷进行模拟,研究空调系统负荷变化规律及影响因素,并与同类型常规建筑能耗进行对比分析。近零能耗建筑冬季采暖负荷比常规建筑节能73.7%,全年综合节能率达到55.2%,仅空调系统一项就有巨大的节能潜力。     

青海省建筑节能工作推广成效

我国建筑能耗占全国总能耗的20%~30%,建筑的能耗指标达到发达国家的1.5倍。青海省属严寒地区,供暖能耗占建筑能耗的50%以上,因此供暖能耗的节能潜力和效果最大。为了降低建筑能耗,贯彻落实国家政策,青海省从政策制定、新型墙材研发推行、既有建筑节能改造、绿色建筑评价标识等各个方面推进建筑节能工作。通过对青海省建筑节能工作推广成效的调研,分析总结建筑节能工作中存在的问题,并对今后的建筑节能工作提出建议。     

寒区近零能耗建筑能耗分析

严寒和寒冷地区冬季对化石能源需求量较大,“近零能耗建筑”是我国降低采暖能耗的有效途径。我国之前主要参照德国被动房的设计规范,但严寒和寒冷地区与德国的气候并不完全相同。文中利用DeST建立寒区居住建筑和办公建筑模型,以哈尔滨、沈阳和北京为代表城市,对基准建筑和“近零能耗建筑”进行模拟,结合中德两国近零能耗建筑技术标准,进行严寒和寒冷地区近零能耗建筑的能耗分析。结果表明德国被动房的能耗指标不完全适用于我国,同时应针对不同功能的公共建筑制定能耗控制指标。     

局域微气候对建筑供暖空调用能的影响

准确的量化城市建筑能源需求有助于实现建筑节能,但鲜有探讨严寒地区局域微气候差异对单体建筑供暖空调用能需求的影响。研究基于局地气候分区（local climate zone, LCZ）体系,采用实测和EnergyPlus模拟结合的方法对以哈尔滨市南岗区14个典型空间的全年逐时空气温度和相对湿度为天气文件的典型单体办公建筑进行了能耗模拟与分析。结果显示不同LCZ类型的建筑供冷供热能耗和逐时冷热负荷均存在显著差异,供热需求明显高于供冷需求,LCZA密林总能耗最高,LCZ2多层高密度总能耗最低;不同地表形态特征对夏季典型日冷负荷的影响大于冬季典型日热负荷的影响;年供热能耗和总能耗与室外气温负相关,年供冷能耗与室外气温和相对湿度不具备线性相关性。     

严寒地区典型城市既有非节能居住建筑节能改造效果分析

研究以严寒地区典型城市既有非节能居住建筑为对象,对2015—2016年、2016—2017年供暖季(节能改造前、后)换热站、二次输配管网及建筑本体三处节点进行供暖能耗实测。通过对比节能改造前、后各节点处的耗热量及相对应的标准,研究供热系统各个环节的实际与理论节能潜力,采用度日数及综合传热系数等方法对节能改造前、后的能耗加以修正;通过监测节能改造前、后建筑本体的室内温度,分析过量供热等因素对节能潜力的影响。基于对典型地区的节能效果分析,提出严寒地区典型城市既有居住建筑节能改造政策建议。     

严寒地区公共建筑的能耗分析

能耗分析是建筑节能设计的必要环节,对建筑的节能改造和空调系统的运行管理有着重要的意义。本文以严寒地区（内蒙古自治区呼和浩特市）的公共建筑为例,对教学、酒店和办公类建筑,进行了能源审计,并给出了各类建筑的能耗分析数据,根据所得数据得到各个分项能耗指标和所占比例,最后给出了一些相关的节能建议。     

近零能耗建筑技术体系在严寒地区的实践研究

对比德国的被动式建筑技术体系及住建部出台的《被动式超低能耗绿色建筑技术导则》,在严寒地区搭建近零能耗居住建筑示范平台,拟围绕近零能耗建筑围护结构体系、可再生能源建筑一体化设计、智能化控制、建筑室内空气品质和热湿环境控制等方面开展研究,加强和提升节能产品和设备性能、可再生能源利用率和效率、建筑智能检测评估等,实现智能化近零能耗建筑相关关键技术的推广,为东北严寒地区尤其是辽宁省地区的建筑节能发展提供科学依据,为本地区建筑节能行业的发展开创新理念和新思路。