关键词： 绿色生态   园区规划   生态技术措施   建筑节能减排  

摘要： 打造全新绿色生态大数据产业园区是建设新型数字基础设施的重要举措之一。以中国联通互联网应用创新基地为例,对园区生态规划、建筑节能减排技术进行实证研究分析,提出在双碳战略指引下、在工艺要求基础上,适合数据中心园区“绿色生态”建设的策略和措施,助力绿色生态大数据产业园区的建设推广。

关键词： 绿色建筑   节能减排   效益评价   熵权法   物元可拓理论   提升策略  

摘要： 能源匮乏和温室气体排放造成的问题日益突出,双碳目标的提出对建筑业整体的能源消费和污染物排放等指标有了更高质量要求。绿色建筑节能减排、生态健康的理念和优点为现代建筑业发展转型升级提供了方向和选择,绿色建筑的应用发展为我国建筑业节能减排带来了显著的效果。积极推崇和发展绿色建筑是贯彻落实十四五节能任务、建筑业实现“碳达峰”、“碳中和”目标的需要。绿色建筑在特定方面表现出了良好的节能减排效益,但整体效益有待提升。本文介绍了绿色建筑节能减排效益评价研究现状,运用绿色建筑、节能减排以及可持续发展理论,明确绿色建筑节能减排的效益内涵。从建筑能耗、技术效率、使用者感受以及服务性能四个维度出发分析经济、技术、环境和社会四个方面的绿色建筑节能减排效益。依据绿色建筑评价标准的节能减排目标初步识别效益影响因素,采用文献分析法对绿色建筑节能减排效益的影响因素进行汇总,运用主成分分析法(PCA)进行分析筛选,确定指标要素,构建全面系统的绿色建筑节能减排效益评价指标体系。通过熵权法确定指标权重,建立基于物元可拓理论的效益评价模型。结合绿色公共建筑项目案例分析,明确项目的效益等级,同时验证了熵权-物元可拓模型的适用性和有效性。确立了绿色建筑节能减排路径,提出了完善政策法规、融合现代信息技术打造智慧建筑、扩大新能源应用规模、推动光伏建筑一体化等相关策略,为充分提升绿色建筑节能减排效益,推动绿色建筑产业发展提供参考。

关键词： 建筑电气   节能减排   光伏新能源  

摘要： 光伏新能源是一种应用较为广泛的新能源。在建筑节能方面，光伏新能源有着很大的应用空间。目前，我国正在推进光伏建筑的建设工作，并针对建筑节能减排提出了新的要求，这在很大程度上缓解了当下的能源紧张问题。本文就建筑电气节能减排措施以及光伏新能源在建筑电气节能中的设计与应用展开研究，以期为建筑节能减排提供更多思路。

关键词： 定形相变材料   石灰石煅烧粘土水泥   界面改性   建筑节能减碳  

摘要： 随着社会的发展,我国碳排放量日益剧增,其中建筑行业属于能源密集型产业,碳排放量巨大。随着“双碳”目标的提出,建筑节能减碳逐渐成为当今时代发展的主旋律。从全生命周期的角度出发,建筑材料的生产及建筑运维过程是资源消耗与碳排放的主要来源。因此,研发低碳、宜居的建筑材料有利于实现建筑行业的转型升级,有助于“双碳”目标的实现。基于此,本文研发了一种低碳、储热功能型水泥基材料。其中,采用石灰石煅烧粘土水泥（Limestone calcined clay cement,LC3）作为胶凝材料;以工业固废赤泥作为主要原材料,采用反相悬浮聚合法与真空浸渍法制备出一种新型定形相变材料,并通过接枝过程实现CaCO3壳层的包覆,改善与水泥基体之间的兼容性;探究了定形相变材料对LC3水泥砂浆的力学强度、微观结构与水化产物的影响规律;评价了LC3相变储能砂浆对建筑热环境及节能减排作用的量化关系。 首先通过碱激发反应,利用赤泥、矿渣和碱激发剂制作成地聚物中空微球（RMHM）,将相变材料正十八烷（ODE）浸渍其中制作成ODE/RMHM相变微球,采用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为表面活性剂,将ODE/RMHM相变微球与氯化钙溶液（CaCl2）充分混合,随即向反应溶液中滴加碳酸钠溶液（Na2CO3）,从而实现ODE/RMHM相变微球的碳酸钙二次包覆,进而制备出ODE/RMHM@CaCO3相变微球。实验结果表明ODE/RMHM@CaCO3相变微球具有合适的相变温度、较高的相变焓值及优异的热稳定性。 然后将ODE/RMHM相变微球和ODE/RMHM@CaCO3相变微球加入LC3水泥中,研究ODE/RMHM@CaCO3相变微球的掺入对LC3水泥水化过程的影响。通过实验表明,随着相变微球取代砂的量提高,试件的抗压强度逐渐降低,通过微观表征发现ODE/RMHM相变微球会减弱LC3水泥的水化反应,同时导致ODE/RMHM相变微球与LC3水泥的界面过渡区较差,经过碳酸钙包覆的ODE/RMHM@CaCO3相变微球能够相比较于ODE/RMHM相变微球能够减弱ODE/RMHM相变微球对LC3水泥的水化反应造成的影响,并因为LC3水泥与碳酸钙之间的化学反应和碳酸钙本身的填充效应导致该相变微球与LC3水泥基体之间的界面过渡区较为致密,性能良好。 最后借助DesignBuilder软件对LC3相变水泥砂浆应用到建筑中的节能减排效果进行评价。结果表明,LC3相变水泥砂浆的引入能够最大降低建筑室内空间温度达到0.75℃;每年降低建筑能耗达到40373.25 kWh;在建筑使用年限50年内,一共能够减少1624.49 t的二氧化碳排放,相当于1800颗树50年吸收的二氧化碳总和;LC3相变砂浆的成本回收期为23.01年,远低于住宅建筑年限50年的规范要求,证明LC3相变砂浆引入到建筑中这一行为在经济上是可行的。

关键词： 既有公共建筑节能   全局敏感性分析   舒适度   用户行为   分时电价   多目标优化  

摘要： 中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,助力完成“双碳”目标。2021年4月,国家发改委提出碳达峰、碳中和八个方面的重点工作,明确要求要“大力调整能源结构,实施可再生能源替代行动”。建筑行业作为高耗能行业之一,碳排放量占全国碳排放的40%左右,既有建筑的节能改造对减少碳排放和降低建筑能耗有显著的作用。建筑节能要避免大拆大建,可以通过节能改造来降低建筑运营阶段的能耗,同时注意用户行为对能耗的影响。本文对既有建筑节能减排研究考虑的因素和方法进行了整理和评述,在满足夏热冬冷地区建筑节能规范基础上,建立了仿真模型。以用户行为对既有公共建筑的影响情况为主线,在满足用户舒适度的前提下提出了考虑节能措施组合优化、电价需求响应和可再生能源参与的节能减排策略。主要研究内容和创新点如下:(1)以夏热冬冷地区既有公共建筑作为代表建筑。首先建立仿真模型。然后考虑影响用户行为和其他参数变化的全局敏感性分析方法得出组合优化策略。考虑用可变电价对用户进行激励,通过需求响应函数实施分时(Time-of-use,TOU)电价策略,得出节能减排优化方案。研究结果表明:仿真模型中,空调系统在1月制热和7月制冷的能耗最大,其他设备的逐月能耗变化不大。组合优化策略中建筑夏季典型日的设计能耗、碳排放和用能开支与初始情况相比降低了24.5%;TOU电价策略中夏季典型日设计的能耗和碳排放降低了26.4%,用户用能开支减少了26.1%。(2)在不同场景设计下,考虑最小的碳排放量和最大的全生命周期效益,建立多目标优化模型。采用NSGA-Ⅱ算法得出了既有公共建筑节能减排方案,并对其参数进行稳定性检验。研究结果表明:光伏和地源热泵系统同时实施时节能效果更好,其多目标函数的解逼近帕累托前沿。电价、初始投资成本、太阳光峰值小时数和浅层地热能的比例对碳排放和全生命周期效益影响较大。光伏和电网的替代比例在全生命周期内每5年的替代比例超过8%,在2050年替代率较高。加入地源热泵系统后,在2045年替代率较高。总之,在满足用户舒适度前提下,从经济和环境角度下采用组合优化和TOU电价策略,有利于负荷的响应和调节电源的波动性。降低用户的用电成本和供电侧的运维成本。虽然,加入可再生能源增加了初始投资成本,但是建筑节能减排策略是在“双碳”目标下考虑的,光伏和浅层地热能对电能的替代是必要的,在全生命周期内降低了成本和碳排放。

关键词： 相变储能建筑   建筑性能   参数化建模   能耗预测   多目标优化  

摘要： 相变材料作为一种新型储能材料,其在建筑领域的应用研究日益受到关注。相变材料可以在温度变化时吸收或释放大量热量,从而实现建筑能源的高效利用,并减少建筑领域的碳排放。然而,影响相变储能建筑节能减排效果的因素众多,且由于相变储能建筑投资成本较高,限制了其大规模应用和普及。采用人工智能技术对相变储能建筑能耗进行精准预测,有利于进行相变储能建筑优化设计,从而减少建筑运营能耗及碳排放,并提高经济收益,实现相变储能建筑多目标优化。 首先,本文采用数值模型（Design Builder）,通过模拟不同相变储能建筑设计方案,并获得相应的建筑能耗数据,从而生成数据集,为机器学习模型预测提供数据输入。为考虑综合建筑设计,本文考虑了多种主要影响建筑性能的被动式设计策略(相变材料层布置位置、相变材料层厚度、窗墙比、外窗U值、外窗SHGC值。其次,本文构建8种不同的异构机器学习模型（多元线性回归、岭回归、支持向量回归、随机森林、极端随机森林、梯度提升决策树、ADBoost和XGBoost）及集成所有机器学习模型的Stacking模型,通过对比建筑能耗预测性能,选取预测最为精确的模型与NSGA-Ⅲ优化算法进行集成,进行相变储能建筑性能多目标优化研究。接着,基于该人工智能的相变储能建筑多目标优化框架,通过优化建筑设计以同时满足建筑能耗、全生命周期经济收益和全生命周期节碳量的三个目标。研究结果表明,Stacking模型具有最好的预测性能,在测试阶段的R2为0.97。此外,Stacking模型与NSGA-III多目标优化算法相结合,优化相变储能建筑围护结构设计。与参考建筑相比,相变储能建筑的最佳设计方案使建筑能耗降低45.38%,全生命周期节碳量为10.75 kg-CO2.e/m2。此外,在建筑使用期限内,经济效益为452.21元/m2。 此外,不同建筑节能指标对于建筑能耗水平评估不尽相同,极大程度影响了建筑优化设计方向。本文发现随着人员占用率的增加,单位建筑面积能耗增加,单位建筑面积能耗与人员占用率呈正比关系。而人均能耗随着人员占用率增加呈下降趋势。因此,为探究相变储能建筑在综合设计策略下的节能减排设计研究,本文采用Rhino-Grasshopper实现参数化设计和建筑性能模拟一体化,提高相变储能建筑的建模效率,批量化生成能耗数据。本文考虑了不同气候区相变储能建筑的被动式设计策略（相变材料类型、相变材料层厚度、建筑保温层厚度、窗墙比、窗户玻璃类型）和主动式设计策略（人员占用率、通风措施、空调设定温度）对于建筑能耗的影响,并设计以建筑能耗、经济收益和节碳程度的多种不同组合的多目标优化框架,获得实现多个冲突目标同步优化的建筑设计方案,并针对相变储能建筑性能进行优化评估。以单位建筑面积能耗和人均能耗为目标的帕累托最优解集为例,深圳地区相变储能建筑使用工业石蜡为相变材料可实现筑面积能耗减少53.28%,人均能耗减少34.23%;而在沈阳可实现单位建筑面积能耗减少30.18%,人均能耗减少29.96%。 本文的研究为相变储能建筑提供了高效、准确的多目标优化框架,综合评估相变储能建筑设计,在建筑节能领域中具有实用价值。

关键词： 光伏发电   建筑电气   节能减排  

摘要： 现阶段，我国光伏发电技术还未成熟，与世界顶尖技术差距显著，光伏发电技术研究成为重要问题。在开发光伏发电项目的过程中，受诸多因素的影响，难以保证项目施工质量。因此，作为光伏发电企业，需要做好光伏发电项目管理工作，降低各种质量安全问题的可能性，提高施工管理水平，保证建筑电气节能减排符合要求。下面本文就光伏发电助力建筑电气节能减排策略进行简要探讨。

关键词： 新能源   光伏发电   建筑电气   节能减排   技术  

摘要： 在社会经济快速发展的背景下,新能源作为节能减排、环境保护的重要能源,将新能源有效地进行应用,不仅能够促进行业的进步与发展,还能够实现我国社会经济的快速提升。在目前建筑电气节能减排设计的阶段中,将新能源光伏发电技术有效地进行应用,是实现建筑行业绿色发展的主要手段,在保障电力资源供应稳定效果的基础上,节约能源的损耗,实现行业的进步与发展。

关键词： BIM   装配式   节能减排  

摘要： 以基于BIM的装配式建筑为研究对象,对比其他建造类型,进行节能减排分析,建立全生命周期评价矩阵,评价各建造类型各阶段节能减排效益。结果表明,基于BIM+装配式建筑在节材、节水、节电、节地、污染排放方面均有突出优势;BIM技术实现了模型的可视化、过程的可模拟、各专业的协调优化,在结构深化设计、管线碰撞、装配模拟方面起重要作用;全生命周期中施工阶段的能耗排污最多,应重点管控以实现节能减排效益的优化。

关键词： 绿色建筑   节能减排   设计应用  

摘要： 绿色节能技术已成为建筑工程领域发展的核心,其在节能减排、环境保护方面的价值更是得到了社会各界的认可。为了可持续发展的目标,行业应当将绿色节能施工技术的使用变成常态化,提高设计中绿色材料的利用率,采用先进技术保证建筑设计全程在节能、环保、绿色的环境下开展,这样才能降低并逐渐解决资源浪费,才能对如今资源短缺的情况有所帮助。