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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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    基于微热管阵列的热电热回收新风装置性能研究

    石峻璋全贞花王林成王宇波...
    84-93页
    查看更多>>摘要：提出了 1种利用微热管阵列高效传热实现回风加热新风的热电热回收装置.在焓差实验室中搭建了新型热电热回收新风装置的性能测试平台,实验研究了热回收装置性能,并对其影响因素进行了分析.结果表明,实验在新风量为280 m3/h,新风进风温度为10 ℃,输入电功率为550 W的工况下新风温升达到最大值10.87 ℃;新风进风温度为0℃,输入电功率为550 W的工况下装置制热量达到最大值1 255.8 W.实验工况的能量回收比在1.87～12.48之间变化.输入电功率每增加50 W,出口温度约增加0.63℃,能量回收比随之快速降低;新风进风温度每降低1℃,出风温度降低0.8 ℃,制热量和ERC增大;风量从110 m3/h增加至280 m3/h时,制热量和ERC增大,出风温度降低7.5 ℃,同时压降也增大了 47.32 Pa.分析装置的传热机理后以实验数据为样本拟合了送风温度与进风温度和输入电功率之间的关系式,为其实际工程应用提供了理论参考.研究结果为实现新风节能供应提供了技术支持,也为建筑减少运行能耗与碳排放提供了新的思路.

    新风系统热电热回收微热管阵列性能测试理论分析

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    通信基站用空调热管一体化设备性能测试及适用性研究

    崔四齐张毅白静杨涵斐...
    94-99,119页
    查看更多>>摘要：为了解决通信基站空调系统温控效果不佳,能耗高等突出问题,提出了采用空调热管一体化,下送上回高风速内循环气流方式的技术方案,并开发了样机.经实地测试表明,该空调热管一体化设备控制机柜温度保持在10～38 ℃,且全年节能率高达60.0％.基于中国各地区的气候差异性进行了适用性分析,以郑州市作为参照标准,选取各地区代表性城市进行节能率分析推算,结果表明,各地区代表城市全年节能率均在50％以上,证明该空调热管一体化设备在全国地区值得推广应用.

    间接蒸发冷却近零能耗建筑实测分析冷却效率温降

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    植物活墙对办公建筑室内CO2净化及节能效果

    张丹妮张磊张玉
    100-110页
    查看更多>>摘要：CO2既是室内环境通风指标也是1种直接的污染物.为了探究植物活墙对办公建筑室内CO2净化及节能效果,先采用对比实验房探究办公空间中可调节因素植物固碳生化途径、光照强度和生长基质干湿程度对植物活墙CO2净化速率的影响,再数学分析植物活墙对广州地区单人办公空间新风负荷的影响.研究发现,植物固碳途径和基质干湿程度对植物活墙CO2净化速率影响不显著,但基质水分缺乏会造成植物活墙净光合效率降低.黑暗条件下CAM植物具有一定的碳同化能力,但无法平衡土壤微生物的呼吸量.对于广州地区单人办公空间,每增加1 m2绿萝活墙,高光照下,夏季新风冷负荷和冬季新风热负荷分别降低18.67 W和8.77 W;中等光照下,夏季新风冷负荷和冬季新风热负荷分别降低6.70 W和3.15 W,单位面积绿萝活墙可实现建筑节能率3.6％～7.7％.预计高光照下13.0 m2绿萝活墙可以替代单人办公空间新风系统的CO2净化效果.

    植物活墙办公建筑二氧化碳浓度室内空气质量建筑节能

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    基于BP神经网络和遗传算法的封闭式厨房污染物模拟与优化

    凌薇杨遵挥张芷薇魏鑫...
    111-119页
    查看更多>>摘要：中式烹饪产生的油烟污染物会对人体健康产生危害.现有的厨房污染物研究主要使用数值模拟和实测2种方法,这2种方法计算量大,研究时间长,因此本文使用代理模型,代替数值模拟软件进行厨房污染物研究与评估,然后通过遗传算法寻求最优参数组合.首先根据门窗灶位置关系,对566个单排型厨房实际案例进行了归类,建立了最具有代表性的单排型厨房原型模型.然后提出了通过厨房开间、进深、窗与灶具对侧墙之间距离、灶具与窗对侧墙之间距离4个参数来建立任一厨房实验模型的方法,搜集了 130个实际工程案例参数后,使用BP神经网络和Fluent建立了厨房尺寸参数和污染物浓度之间的厨房污染物浓度预测模型.最后使用遗传算法,寻求该模型的最小值,此时的自变量取值即为控制变量的最优参数组合,并验证了最优参数组合的准确性.结合建筑模数协调标准,给定最优参数组合的取值范围:厨房开间[1.7 m,1.8 m],厨房进深[3.9 m,4.0 m],窗洞口到墙面距离[0.17 m,0.18 m],灶具中心到墙面距离[0.34 m,0.35 m].在4个控制变量中,灶具中心到墙面距离对降低污染物浓度起到了更重要的作用.未来的厨房平面设计中,要考虑建筑模数协调与烹饪操作的空间需求,同时可结合本文研究结果,从而选择适宜的布局方案.

    封闭式厨房污染物浓度BP神经网络遗传算法空间优化

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    西安市冬季两典型新建住宅通风量及室内空气质量实测与分析——自然通风及机械通风工况

    隋学敏田中杰宇森锋闫博...
    120-130页
    查看更多>>摘要：针对西安市设有户式新风系统的两典型新建住宅,测试了冬季门窗关闭自然渗透、开窗通风及机械通风3种通风方式下的通风量及室内污染物浓度.对不同通风方式下的室内空气质量进行了评价与对比,并采用数值模拟对机械通风存在的问题进行了诊断分析.研究结果表明自然渗透下的换气次数为0.17 h-1,不同开窗尺度的开窗通风下的换气次数为1.43～3.74 h-1,不同运行工况下的机械通风下的换气次数为2.31～4.50 h-1.自然渗透工况室内CO2浓度严重超标,采用开窗通风控制CO2时需保证足够的开窗时间.采用带过滤装置的机械通风系统在雾霾天气可将室内PM25浓度控制到远低于限值.6种机械通风测试工况均不能将室内CO2浓度控制在限值以内,气流组织设计不当是主要原因.模拟优化结果表明侧送风口设置在下部排风门缝对角方位为最优的气流组织设计方案.

    住宅建筑自然通风机械通风通风量室内空气质量气流组织

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    湿热地区不同衰弱程度老年人夏季室外热舒适评价指标筛选

    王江南李琼朱国栋孟庆林...
    131-141页
    查看更多>>摘要：为准确描述湿热地区老年人的夏季热感觉,更有针对性地改善老年人室外热舒适,对室外常见热环境评价指标进行筛选.以广州市老人院为研究对象,基于老年人处于不同的健康情况将其分为健康组、衰弱前期组、衰弱期组三大类,通过问卷调研和热环境实测的方式,研究了每类老年人最适合的热舒适评价指标.实验结果表明:老年人越衰弱,其对外界热环境的敏感度越低,但老年人的运动状态与热感觉的相关性较低;此外,老年人对风速指标的敏感度最高,通过增大风速可以更有效地改善湿热地区老年人夏季的室外热舒适;相比于生理等效温度(Physiological Equivalent Temperature,PET)、修正生理等效温度(Modified Physiological Equivalent Temperature,mPET)、通用热气候指数(Universal Thermal Climate Index,UTCI),标准有效温度(Standard Effective Temperature,SET')更适合用于评价湿热地区不同衰弱程度老年人的夏季室外热感觉情况,其预测率和表现力最优.在湿热地区的适老化设计中,可采用SET*进行老年人夏季室外热舒适评价,以期为建设健康、舒适,适合各类老年人活动的夏季室外热环境提供理论指导.

    老年人衰弱室外热舒适评价指标湿热地区

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    寒冷地区室外辐射特性对人体热舒适影响研究

    刘魁星游伟洁甘婷婷
    142-149,159页
    查看更多>>摘要：随着城市人口的增加,为居民创造健康舒适的户外开放空间显得尤为重要.国内外学者研究发现室外空气温度、太阳辐射、风速、湿度等微气候参数是影响室外热舒适的关键因素,但针对各环境因素的影响作用研究并不完善,尤其是具有明显的瞬时变化性和空间不均匀性的太阳辐射.研究采用问卷调研与微气候测量相结合的方法从2018年9月-2019年12月对天津市校园公共空间进行为期1年半实验,获得的各项环境参数频率覆盖天津地区环境参数出现频率的80％以上,以探究太阳辐射对人体热感觉的复杂影响及其与其它环境参数的交互作用.实验结果表明,微气候参数对热舒适的影响作用远高于个人因素,并且太阳辐射和空气温度对室外人体热舒适的作用尤为关键,影响权重分别为35.7％和41.6％.其中太阳辐射对人体热感觉的影响,随着空气温度的变化而变化.在15～25 ℃空气温度段,太阳辐射的变化对人体热感觉和冷感觉的影响程度是最小的,随着温度升高或降低,太阳辐射对人体热感觉影响程度增加.并得出风对太阳辐射热作用有一定的削减效果,在不同背景工况下,带给人体不同的舒适度影响.冷环境背景下,高风速加剧冷感,且不成比例增加;热环境背景下,除极端高温且高辐射的环境,起始热感越强烈风速对热作用的削减越大,越有利于改善人们的热感觉.这对营造舒适健康的城市热环境具有一定指导意义.

    室外热舒适太阳辐射微气候参数

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    长进深型民居天井空间通风降温性能与形态尺度研究

    孙倩倩罗智星白鲁建
    150-159页
    查看更多>>摘要：天井在我国湿热地区长进深型民居中应用广泛,是获取自然采光和通风的重要空间.而在现代长进深型民居方案设计阶段,天井的设计原则尚不明确.为提升该类民居的室内热舒适性,实现新民居的绿色生态设计,研究采用热环境实测和CFD模拟的方法,探索天井的形态尺度与空间组织对主要建筑用房的通风降温性能影响作用.研究表明,与建筑朝向相比,天井对热环境的影响更为明显;距离天井越近的房间,室内热环境越优;天井顶部宜设计半开敞式覆顶构造,既遮蔽来自顶部的太阳辐射,又不影响空气流通;为营造良好的室内外热环境,天井顶部无覆顶时,宜采用倒漏斗形态,顶部设有半开敞式平覆顶时,宜采用顶前错位的天井空间形态;天井高度的增加,有利于降低室内外人体活动高度区域范围内的空气温度,其高度与进深(H/D)比例不应小于 1,天井进深尺度过大,会增加北侧背风向房间的室内热不适.研究从定性和定量两方面,将天井的空间尺度形态等设计因素进行剖析,为长进深型新民居设计提供有益的指导建议,在设计阶段走绿色低碳可持续发展道路.

    湿热气候长进深民居空间形态通风降温防热性能

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    光储直柔建筑直流微网架构与柔性用电设计要点研究

    朱显浩李杜渊田品慧朱永强...
    160-169,188页
    查看更多>>摘要：光储直柔建筑新型配电系统是在建筑领域实现碳中和目标的重要路径.为完善其应用体系,以"光储直柔"中"直"与"柔"为切入点,着重探讨光储直柔建筑配电系统直流微网架构、柔性用电的分项框架和细分研究对象,针对单项模块的技术含义、结构类型、应用场景等展开研究,为其建设提供参考.直流微网架构部分包含建筑直流供电电压等级、建筑直流微网主线结构、建筑直流微网网架结构和建筑直流微网组网结构4个设计要点;柔性用电部分包含建筑柔性负荷种类、建筑柔性负荷参数设置、建筑柔性储能容量配置和建筑柔性用电策略4个设计要点.最终从光储直柔建筑的建设角度,给出每个要点下相应的设计重点和设计建议.

    光储直柔建筑配电系统直流微网架构柔性用电设计要点

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    一种新型可调节卷膜遮阳系统的传热性能研究

    王凯孟庆林刘志超汪俊松...
    170-178页
    查看更多>>摘要：建筑外窗是建筑围护结构热工性能最为薄弱的部位,传统的静态优化已将其性能提高至较高水平,因此采用可调节遮阳构件是目前提高建筑外窗性能最有效的方式之一.本文基于夏季遮阳与冬季保温的原理,以传统遮阳卷帘为基础,设计了一种兼顾遮阳与保温效果的新型可调节卷膜遮阳系统,采用实验测试和数值模拟对其传热过程进行分析,并在此基础上探究了空腔厚度D和遮阳面积比例SAR对其保温性能的影响.实验结果表明:由于存在垂直方向的热流,SAR与系统传热系数成非线性反比关系,而D在小于20 mm时,由于空腔以导热为主,会显著影响系统传热系数.以上述两个参数为自变量、传热系数为因变量进行非线性拟合,进一步得出当D为112 mm时,新型可调节卷膜遮阳系统能够实现传热系数1.764-2.467 W/(m2·K)的变化,并达到该玻璃配置下其保温可调节性能的最优化.

    可调节卷膜遮阳系统传热过程保温性能

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