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建筑科学
建筑科学

赵基达

月刊

1002-8528

busc@263.net

010-64517786 84272776

100013

北京北三环东路30号

建筑科学/Journal Building ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是建设部主管，中国建筑科学研究院主办，创刊于1985年，在国内外公开发行的建筑科学类综合性技术期刊。本刊内容丰富、可读、实用，在建筑行业中享有很高的声望。本刊依托建设部和中国建筑科学研究院，得到部、院领导的大力支持，并有许多国内建筑界著名的专家学者组成了编委会，使得本刊更具权威性、指导性。
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    建材碳排放因子区域缺省值及不确定性量化方法研究——以陕西省煤矸石多孔砖建材为例

    罗智星王伟于运星
    1-7,28页
    查看更多>>摘要：科学的建筑碳排放计算是实现建筑领域"双碳"目标的重要支撑,其中碳排放因子的数据质量很大程度上影响了建筑碳排放结果的准确性.目前,建材碳排放因子缺省值被大量广泛地使用在建筑碳排放计算中,建筑行业对于准确、权威的建材碳排放因子缺省值需求强烈.本研究以建材碳排放因子省级缺省值为研究对象,通过计算建材产品生产清单数据的不确定度,结合误差传递模型,建立了建材产品碳足迹的不确定度计算方法.选取区域内同类建材产品,通过合并碳足迹的不确定度并结合修正系数法,最终建立了建材碳排放因子区域缺省值不确定性量化方法.以陕西省煤矸石多孔砖为例,对该方法进行了验证.并讨论了影响建材碳排放因子区域缺省值不确定性的主要因素、降低不确定性的方法以及区域内同类建材产品抽样调查最少样本数量等.本研究通过建立建材碳排放因子区域缺省值的不确定性量化方法,提高了建筑碳排放计算的透明性,确保了建筑碳排放计算结果的科学准确性和可追溯性.

    建材碳排放因子缺省值不确定度数据质量误差传递模型

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    基于元分析的预制装配式建筑隐含碳排放评估

    卢昱杰杨晓露李佩娴宋广翰...
    8-17页
    查看更多>>摘要：建筑行业将推广装配式建筑作为实现"双碳"目标的重要途径之一,但现有研究多关注单体案例,缺乏对装配式建筑普适减排效果的理解与分析.本文筛选出62个具有详细数据的预制装配式建筑文献案例,统一系统边界为建筑物化阶段(建材生产、运输和现场施工),采用元分析方法研究了碳核算方法与建筑特征两方面共8个维度对预制装配式建筑碳排放的影响.结果显示,案例间的单位面积隐含碳差异较大.仅考虑物化阶段,钢结构建筑的单位面积隐含碳均值约为预制混凝土建筑的1.9倍;建筑层数与建筑类型对单位面积隐含碳无显著影响.相较于现浇混凝土建筑,装配式钢结构和预制混凝土建筑均可减少隐含碳排放,平均减碳率为12.54％.为切实有效减少隐含碳排放,预制混凝土建筑应提升工厂预制水平、减少预制构件运输距离、优化现场施工工艺,钢结构建筑可考虑利用高性能钢结构以减少钢材用量.

    预制装配式元分析碳足迹减排全寿命分析

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    低辐射地区城镇低碳居住建筑围护结构热工设计参数研究

    李越超刘衍杨柳乔宇豪...
    18-28页
    查看更多>>摘要：低辐射地区冬季湿冷,夏季闷热,日较差小,太阳辐射匮乏.本文构建了综合考虑能耗、碳排放和成本的"多目标优化多因素决策"模型,并提出了围护结构热工设计参数的优化方案.夏季,优先采用的措施是减小窗墙比以降低得热;冬季,着重提升外窗保温性能以减少失热.与现行国家标准相比,本研究提供的方案能够将空调能耗降低10.88％,总能耗减少3.17％,成本降低11.03％,碳排放减少8.46％.研究结果为该地区的节能降碳工作提供了理论支撑.

    低辐射地区城镇居住建筑低碳限值围护结构热工设计参数

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    城市建筑能耗和碳排放计算方法及云平台研发

    王晓宇胡亚山黄峥吴静云...
    29-36页
    查看更多>>摘要：建筑行业消耗了城市大约70％的一次能源.为了应对城市能耗和碳排放的快速增长,城市设计和城市更新中越来越注重建筑的节能降碳.然而,以低碳为导向的城市设计或城市更新需要首先能够对城市建筑能耗和碳排放进行科学、可靠、高效的计算.在此背景下,开发了 1种新型高效的城市建筑能耗与碳排放模拟云平台(Urban Energy & Carbon Cloud,简写UECC).UECC平台可以为城市规划设计中实现低碳节能的目标提供基础性的科学计算手段,为城市电力系统规划和区域能源站建设提供负荷需求数据,为城市能源政策制定者提供不同建筑节能措施的节能潜力分析报告和建议等.

    城市建筑能耗UECC碳排放建筑节能低碳

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    半透明晶体硅光伏组件效率计算模型与简易计算方法

    吴伯超彭晋卿王蒙
    37-47页
    查看更多>>摘要：该文提出了 1种半透明晶体硅光伏组件效率计算模型和1种简易计算方法.首先分析了从电池到组件的四类电阻并建立了从等宽电池条到光伏组件的效率损耗和电压降计算公式.然后利用自制的半透明晶体硅光伏组件,通过实验测试分析了激光切割后4 mm电池条相对于原片电池的电气参数损失情况.实验结果表明由电池到组件的过程中,因整体电路损耗在1 150 mm×750 mm的组件上产生了 0.573 W的功率损耗,占总组件功率的1.16％;产生了 1.71 V的电压降,占总峰值电压的8.67％.基于实测数据,该文通过电池到组件因子(cell-to-module,CTM)先后从峰值功率、等效损伤宽度、填充因子(FF)等角度讨论了激光切割对晶体硅电池造成的损伤,发现激光切割对晶体硅电池的损伤主要是由于P-N结被破坏从而产生了漏电流.因此,本文提出了 1种将光伏组件功率损耗近似转化为电池宽度损失的简易计算方法,以便在光伏组件制作工作中对其峰值功率进行快速计算.经验证,效率计算模型与简易计算方法的各项CTM误差均小于5％.该文提出的计算模型和简易计算方法将为简单快速地计算半透明晶体硅光伏组件发电效率提供指导和依据.

    半透明光伏组件晶体硅电池激光切割电阻分析效率计算

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    一体化光伏围护结构对建筑能耗和室外微气候的耦合影响研究

    陈逸晨俞布樊一帆葛坚...
    48-57,66页
    查看更多>>摘要：光伏建筑一体化技术(Building integrated photovoltaic,BIPV)对建筑"碳中和"有重要作用.建筑围护结构表面增加光伏组件会改变建筑本身的热工性能以及建筑能量平衡,从而影响冷热负荷与室外微气候.除此之外,室外微气候也对建筑冷热负荷和建筑的人为热排放有重要影响,从而产生建筑能耗与室外微气候的耦合作用.然而一体化光伏围护结构对建筑能耗与室外微气候的耦合影响仍然缺乏量化研究.本文提出了可以实现一体化光伏建筑的室外微气候和建筑能耗耦合模拟的流程框架,并建立了建筑能耗模拟(BES)和计算流体力学(CFD)的耦合模型.基于上述模型量化分析了不同BIPV铺设方案下室外微气候和建筑能耗的变化特征.结果表明,与未耦合模型相比,BES-CFD耦合模型显示室外10 m高度处平均风速最大下降47％,1.5 m高度处平均温度最大上升2.65％,制冷能耗最大增加7.7％.当光伏等效反照率(0.3)等于原本围护结构表面反射率(0.3)时,建筑屋面和立面满铺光伏组件后,夏季平均室外热舒适度(UTCI)最大降低0.13℃;当围护结构原本表面反射率较高(0.7),光伏等效反照率(0.3)低于其时,安装光伏会导致平均UTCI最大升高0.11 ℃;在制冷负荷方面,当光伏等效反照率等于和低于围护结构表面反射率时,最大分别减少0.03％和增加0.7％.该研究为精准量化建筑能耗以及评估室外微气候提供了重要工具.

    光伏建筑一体化建筑能耗微气候室外热舒适度

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    实景三维模拟下的农宅光伏布置策略研究——以西安市临潼区李坡村为例

    李文博李岳岩
    58-66页
    查看更多>>摘要：屋顶分布式光伏应用带来的清洁能源革命为乡村振兴战略提供了新的发展途径.当前乡村分布式光伏的布置面临着发电高效与宅间相互遮挡产生的阳光使用公平的问题,妥善处理高效与公平两方面问题,对乡村分布式光伏的发展具有重要意义.本研究以陕西省西安市临潼区刘寨村李坡组为研究对象,深入分析了光伏的布置方式对光伏效率和阳光权益之间的关系.通过利用实景三维技术与GIS技术,对乡村空间进行数字化建模,在此数字模型基础上实时对村落内光伏布置方式与遮挡情况进行深度模拟计算,模拟了不同布置方式下的发电与遮挡情况,最后提出了兼顾效率与公平的布置方式,为未来乡村能源的可持续发展与顶层设计提供了新思路.

    实景三维分布式光伏GIS农宅日照权

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    基于数字化模型的建筑屋面光伏组件倾角参数化优化设计方法研究

    刘伟魏大森吕嘉怡王瑶...
    67-79页
    查看更多>>摘要：在光伏建筑一体化设计过程中,优化光伏组件倾角对建筑光伏发电效率与降低碳排放量的提高具有重要意义.当前对于不同地区条件下光伏组件倾角的高效优化设计方法仍有所缺失,因此本文将参数化技术与建筑屋面光伏系统的数字化设计过程相结合,对光伏组件倾角的优化找形方法进行研究.首先分析太阳辐射与光伏系统发电量之间的线性关系,而后针对西安市某旧工业厂房屋面进行光伏系统组件与布局设计,并将光伏组件的工作模式分为全年倾角不变与全年倾角可变2种情况分别设定实验组进行倾角优化找形和发电量模拟,在各实验组优化找形过程中首先建立光伏系统数字化模型并使用环境气候分析模块Ladybug模拟计算其接收的太阳辐射量,而后应用单目标优化模块Galapagos与多目标优化模块Wallacei进行光伏组件倾角的优化找形,最后对各组倾角结果应用PVsyst软件进行发电量仿真模拟,分析得出光伏组件在倾角不变与倾角可变条件下对应的最优倾角数值,同时结合数学函数模型得出全年时段内光伏组件最优倾角的变化曲线,并对其全生命周期内相应减少的碳排放量与经济性问题进行计算与分析.经过研究结果可知本文所应用的光伏组件倾角参数化优化找形方法切实有效,实现了对建筑光伏系统的优化设计,以期对未来光伏建筑一体化的设计方法起到参考作用.

    光伏建筑一体化光伏组件倾角参数化设计遗传算法仿真模拟

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    多类型光伏与建筑一体化系统发电性能实验研究

    祝侃张赟田炜丁乾...
    80-85页
    查看更多>>摘要：本文对位于南京的多种类型的光伏一体化实验平台数据进行了研究分析,实验平台包含固定支架、动态追光型、光伏幕墙、光伏瓦、光伏栏杆等8类光伏一体化系统.研究针对总体发电性能、峰值效率、季节表现、辐照影响等方面进行数据对比,并针对单轴、双轴两类动态追光型光伏系统开展了专项分析.

    光伏与建筑一体化实验对比光伏幕墙追光系统

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    既有建筑改造减碳措施及其碳排放预测研究综述

    袁泽伟黄杰王德才高松...
    86-96页
    查看更多>>摘要：随着存量建筑增多,既有建筑综合改造对减少全球能耗和碳排放发挥越来越重要的作用,以往的建筑碳排放多关注于新建建筑,近年来越来越多的学者开始关注改造建筑的碳排放.文章首先对研究中广泛出现的减碳改造措施进行总结,包括被动式技术、主动式技术、可再生能源技术,再对既有研究中应用较多且具有发展前景的改造措施碳排放量化预测方法进行对比分析,包括单一或组合措施的碳排放量化、改造方案碳排放计算、改造措施的选择方式等,最后从改造措施、量化方法、隐含碳排放、改造决策等方面对既有研究进行分析展望,为相关学者提供理论参考.

    建筑改造减碳措施碳排放预测量化算法

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