基于近零能耗目标的寒冷地区办公建筑设计参数综合寻优和实证

目前近零能耗建筑在我国成规模化推广的趋势,从国家到地方的设计与评价标准在逐步完善,且多数标准以限定节能设计参数值来实现近零能耗目标。然而,办公建筑用能需求多样、能耗构成复杂,须通过节能设计参数的综合寻优才能实现能耗最小化的设计目标。基于此,首先通过调研确立了寒冷地区办公建筑的能耗构成和建筑信息基准模型,并通过Grasshopper建立了集模型构建、能耗模拟与自动寻优的参数化一体平台;其次,借助该平台对不同围护结构热工设计参数的办公建筑进行对比研究,确定了照明能耗的重要性及总能耗受多参数交互作用的影响规律;在此基础上,借助遗传算法进行以能耗为导向的设计参数寻优,得到最优结果;进而,以山东建筑大学综合实验楼为实例,通过实测数据与仿真数据对比验证了研究结果的可靠性与准确性;最后,通过数据统计软件对设计参数与能耗结果进行了相关性分析,在MATLAB中凭借数据集训练得到机器学习模型,验证了模型的准确性。     

严寒地区近零能耗办公建筑实践探索

分析了我国严寒地区首栋近零能耗办公建筑的目标设定、技术特点和关键围护结构等节点构造。分析了项目气密性、外墙、外窗、新风等关键技术检测结果,为严寒地区近零能耗建筑推广提供技术经验参考。     

近零能耗办公建筑间歇运行负荷附加率研究

近零能耗办公建筑由于采用高性能的围护结构和部件部品,负荷需求大大低于常规建筑,间歇运行模式对其负荷的影响与常规建筑不同,本文针对4种典型间歇运行模式分气候区对近零能耗办公建筑进行了负荷模拟计算,与连续运行负荷相比较后得出其负荷的附加率,由计算结果可知,内热对近零能耗间歇运行负荷附加率影响显著,内热对夏季冷负荷增加比例为近零能耗建筑负荷计算及供能和蓄能系统设计提供参考。     

山西省近零能耗办公建筑设计研究——以太原市某办公楼为例

办公建筑作为建筑业的庞大主体,其能耗水平对整个建筑行业的低碳发展有着举足轻重的影响。本文结合实际工程案例分析,通过采取多项被动式节能技术和主动式高性能能源系统,并结合太阳能光伏发电系统的应用,达到了有效提高办公建筑的保温隔热性能,降低建筑能耗的效果。本文初步探索了适用于山西省的近零能耗办公建筑设计方法,为今后山西省近零能耗建筑的设计提供成功经验和理论支撑。     

寒冷地区近零能耗办公建筑负荷特性与能源系统运行优化研究(2019-2021)

近零能耗办公建筑的被动式设计已近最优,故能源系统在运行阶段的优化调适提升能效非常重要.本研究以北京市某近零能耗办公建筑为对象,使用TRNSYS软件,分析了其负荷特性及复合式可再生能源系统的运行优化.结果显示,建筑最大冷负荷为57.64 W/m2,最大热负荷27.64 W/m2,人员内扰对负荷影响更大.能源系统经过运行调...     

寒冷地区小型办公建筑能耗特性的比较研究

针对建筑面积在3000m2以下的小型办公建筑,根据建筑所处地域、功能、体形系数、朝向、窗墙面积比、遮阳和围护结构传热等因素,应用Dest-2和正交试验法,对建筑使用能耗进行全方位、全生命周期的分析.结果表明:建筑面积、建筑的正面朝向、室内温度、窗墙面积比、机器与照明热、窗玻材料和屋顶传热系数是影响建筑夏季冷负荷主要的因素,设计并控制好这些因素是实现建筑节能目标的重要手段,对建筑节能设计具有指导意义.     

寒冷地区低碳园区近零能耗建筑设计实践与示范——以青岛自贸片区海辰园8号楼为例

发展近零能耗建筑是实现建筑领域碳达峰碳中和的重要路径之一。作为国内领先的低碳园区,青岛自贸片区海辰园积极践行绿色低碳理念,在超低能耗建筑的基础上进一步提升建设标准,进行了近零能耗建筑的探索和实践。本文以海辰园8号楼为例,通过“被动优先、主动优化、低碳能源”的技术策略,结合光伏建筑一体化和光储直柔的应用示范,实现了近零能耗建筑的目标,为寒冷地区公共建筑近零能耗建筑的建设提供了优秀的实践案例参考。     

某近零能耗办公建筑4年运行能耗数据分析

超低/近零能耗建筑在中国得到了快速发展,超低/近零能耗建筑实际运行能耗和室内环境数据是业界关注的焦点,也是验证超低/近零能耗建筑性能的关键参数.本文披露了中国建筑科学研究院近零能耗办公建筑连续4 a实际运行数据.文章首先简要介绍了该建筑的技术体系,然后从多个角度分析了4 a的运行数据.该建筑投入使用4a多,年平均暖通空...     

《近零能耗建筑技术标准》下夏热冬暖地区及寒冷地区零能耗建筑的可行性研究

已有的零能耗建筑可行性研究主要集中于居住建筑,且仅考虑建筑用能与可再生能源产能之间的平衡.我国新颁布的《近零能耗建筑技术标准》同时考虑了供需平衡和建筑本体节能.然而,目前尚无基于该标准的零能耗建筑可行性研究.本文基于该标准研究了3种场景下我国夏热冬暖地区和寒冷地区非住宅类零能耗建筑在设计阶段的可行性.结果 表明,不同场...     

近零能耗建筑的研究与实践

自上世纪70年代以来,国际上多个发达国家先后提出了"近零能耗建筑"及类似定义并开展技术研究,近期各主要发达国家在政府指令、技术发展目标等文件中对"近零能耗建筑"发展做出中长期规划,并完成建造了大量示范工程。随着我国建筑节能工作科技含量逐步提升,我国也开展了大量近零能耗建筑的研究与示范建设实践。     

无锡地区近零能耗公共建筑节能技术策略

建筑节能是实现绿色低碳与可持续发展的重要手段,近零能耗建筑因其具有高能效、低能耗的特点,受到各界广泛关注和研究,但不同地区、不同气候、不同建筑类型的技术策略不同。本工程以无锡地区首个近零能耗公共建筑示范项目为例,介绍近零能耗建筑设计方法,探讨研究适宜于无锡地区公共建筑的节能技术路径,为今后无锡地区近零能耗公共建筑的设计提供成功经验和理论支撑。     

严寒地区近零能耗建筑成套技术推广应用研究

从节能建筑、超低能耗建筑到近零能耗建筑,绿色建筑设计从探索到高追求,离不开节能技术的不断进步,也离不开国家在政策上的扶持和鼓励.成套技术即将已建成的成功实例所采用的策略和方法进行总结,从而便于从业者采纳借鉴.研究适合推广的严寒地区近零能耗建筑成套技术方案,推广方案适合不同层次的客户需求,易于推广.主要解决新型城镇化建设...     

寒冷气候区近零能耗公共建筑技术经济性分析

本文系统地研究了寒冷气候区的六例近零能耗公共建筑的全生命周期技术经济性数据,并通过与传统公共建筑进行比较,得出了寒冷气候区近零能耗公共建筑各项节能技术在增量成本以及增量效益方面的特征和规律。为指导设计人员合理选择技术方案,使建筑项目取得良好的全生命周期经济效益提出了参考建议。     

寒冷地区办公建筑外窗设计变量对室内采光及综合能耗影响研究

通过DesignBuilder建立模型,对济南某典型办公楼进行采光及能耗模拟,选择窗墙比、玻璃类型以及外遮阳形式作为外窗设计变量,采光评估使用SDA和ASE作为评估指标,能耗评估采用制冷供暖能耗、人工照明、综合能耗作为评价指标。最终将模拟后的数据结果进行定量分析,得到既可满足节能要求,又可拥有良好室内采光的外窗设计参数;经过模拟计算分析后,优化外窗设计参数为40%窗墙比、双层中空Low-E玻璃以及百叶窗外遮阳,相较于参考建筑,室内光环境提高约25%,节能效果提高约5%,为寒冷地区办公建筑外窗合理设计提供了一定的参考。     

寒冷地区既有办公建筑围护结构节能改造技术研究

能源消耗问题伴随着社会经济的发展越发显著,建筑业作为国民经济的重要支柱产业,其产生的建筑能耗不容忽视,其中公共建筑占比最高。而办公建筑因其特殊的使用职能及存量巨大的问题而更具研究价值和研究意义。本文以太原市既有办公建筑为研究对象,选取太原市典型既有办公建筑进行现状调研。通过调研数据,总结了太原市既有办公建筑围护结构存在的问题,并在此基础上提出相应的节能改造技术,最后通过具体改造案例对节能改造技术进行总结,研究具有一定的参考价值和现实意义。     

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...     

寒冷地区近零能耗装配式复合墙保温构造设计

“装配式+近零能耗建筑”的协同发展对装配式建筑外墙板和墙板连接节点的保温性能提出了更高要求。以装配式复合墙结构体系(Prefabricated Composite Wall, PCW)为例,应用二维稳态传热模拟软件THERM和有限元数值模拟计算软件ANSYS,对其采用干式连接的4类关键构造节点进行传热模拟,分析了各节点室内表面最低温度和线传热系数。并以近零能耗为导向,提出了寒冷地区PCW装配式复合墙板的保温构造设计方案。研究表明：当墙板结构层内部填充保温材料为180 mm厚EPS、外保温层为110 mm厚聚氨酯时,预制外墙板的整体厚度相对较小,且同时满足近零能耗建筑外墙传热系数和节点热桥线传热系数的规范限值要求。