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基于热力学机理的高性能低能耗建筑设计关键技术与应用

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登记号:G20200899

所属行业:建筑业

学科分类:土木建筑工程;能源科学技术;

关键词: 热力学机理 高性能低能耗建筑 气候响应 数据驱动 物质文化

绿色分类:可持续建筑;

发布者:null

发布时间:2020-08-29

  • 基本信息
成果名称: 基于热力学机理的高性能低能耗建筑设计关键技术与应用
成果登记号: G20200899 学科分类: 土木建筑工程;能源科学技术;
绿色分类: 可持续建筑; 项目关键词: 热力学机理  高性能低能耗建筑  气候响应  数据驱动  物质文化
推荐单位:

同济大学

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作,面洽, 成果所属行业: 建筑业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

本项目属于建筑能源与环境技术领域,依托已结题的国家自然科学基金项目,将研究成果应用转化于多项大型建筑项目之中,获得科技进步成果与经济、社会效益。 我国日益增长的建筑能耗带来一系列能源环境问题,成为我国建筑领域的主要矛盾。目前,超低能耗建筑设计与发展仍存在诸多误区,一方面建筑环境性能尚存在单一性“高技术依赖”;另一方面缺少系统化、通用性强、全生命周期的超低能耗建筑设计技术应用方法。本项目提出系统性的高性能低能耗建筑的设计方法与技术,通过能量系统图解、气候参数评估、性能模拟评价、能耗模型分析、实验参数实测、多目标算法优化与后评估反馈结合的综合手段,探究高性能低能耗建筑原型与热力学理论应用,从交叉学科的基础理论中梳理构建出可应用于高性能低能耗建筑设计的重要机制;提出设计初期基于气候分区的能源供需策略确定与优化方法,结合我国典型气候区案例展开建筑与能源整合的路径、策略、模式研究;创新性地建立适用于我国建筑项目全生命周期中不同阶段的环境性能评价指标与反馈机制,为从建筑设计初期即开始的能源整合及以建筑环境性能为基础的体系发展奠定基础;构建物质文化导向的材料热力学性能与超低能耗建筑建造体系,探究不同地区的气候因素与不同功能建筑的内部因素对建筑各层面构造技术的影响;最后,突破理论整合、实践落地、地域调适等瓶颈,开创性提出高性能低能耗建筑热力学设计方法与技术体系。 1. 国内率先将基于能量系统语言的热力学理论引入技术平台,提出数据驱动技术导向的低能耗建筑能耗模型建构方法,创新建筑性能和能耗评价标准,创新性地建立全生命周期的评价与反馈机制。 2. 提出基于气候分区的能源供需策略,结合我国典型气候区项目实践优化建筑与能源整合的路径、策略、模式,深入研究材料热力学性能,建立以物质文化导向的低能耗建筑建造体系。 3. 优化完善基于气候参数分析的数据表征方法,国内领先地提出基于多目标优化的性能算法与后评估反馈机制,建立了环境调控导向的低能耗建筑热力学设计方法与技术应用体系,实现了系统设计。 项目关键技术具有自主知识产权,共授权专利5项,计算机软件著作权2项,出版专著5部,发表SCI/EI收录论文10余篇。其关键技术系统性地在大中型项目中推广应用,在全生命周期进行环境评价和模拟优化。应用于申报人主持设计的逾十个大型公共建筑中,包括杭州市民中心(后评估中获20位行业著名专家的认可)、黄河口生态旅游区游客服务中心、上海市崇明体育训练中心1、2、3 号楼、河南省科技馆新馆、同济大学嘉定校区大学生活动中心等。应用后减少了15-22%使用暖通设备的面积,过渡季节热舒适小时百分比提高了22-30%,每年暖通设备运营可节约能耗30%,近三年新增直接经济效益达3500万元。并推广应用于其他项目,经济效益和社会效益显著

姓名: 李麟学 性别:
出生日期: 2020-05-27 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市杨浦区四平路1239号行政北楼302室
电子邮件: chengky@tongji.edu.cn
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