可持续的建筑实践教育——中国国际太阳能十项全能竞赛中的技术创新与人才培养

基于清华大学参加的3届中国国际太阳能十项全能竞赛的可持续建筑教育实践的历程,以参赛团队主导设计与建造的作品——“草原方舟”为例,阐述一种面向未来的零能耗住宅技术体系,包含气密构造、多功能墙、热二极管、相变材料等被动式策略,和建筑光伏一体化、斯特林机热电联产等主动式技术。该项目为严寒地区牧民的定居建筑类型提供了参考。同时,本赛事中的技术研发过程,建立了以学生研究、实践为主导的可持续建筑人才培养模式。     

基于平板热管的新型直膨式辐射可调节供暖末端（英文）

建筑供暖电气化是实现碳中和目标的有效途径。作为一种清洁和可持续的电气化供暖技术,空气源热泵被广泛应用于缺乏集中供暖的地区。然而,现有末端形式存在难以同时实现间歇性和舒适性,且作为主要构件尚未较好地与空气源热泵匹配等问题。因此,本研究提出了一种与空气源热泵结合的新型辐射可调节供暖末端,以实现电气化节能减碳、间歇性和更好的热舒适性。针对辐射供暖末端目前存在的三个主要问题（分别是峰值供热量受限、可调节性受限以及难以与空气源热泵结合）,本文通过改进末端结构设计（改进A～E）提供了有效解决方案。研究结果表明,新型末端能够将峰值供热量提升23.6%,并为使用者提供从10.1%到30.9%的可调辐射比。在此基础上,巧妙地借助平板热管减少了原有直膨式辐射供暖末端的制冷剂管道长度,进而改善了供暖末端的稳定性（利于回油）、间歇性（降低热惯性）和安全性（降低制冷剂泄漏风险）。此外,本文基于新型末端提出了一种新的分阶段运行策略,可进一步提升末端的可调节性。本研究可以为电气化供暖助力建筑低碳提供一定参考。