《建筑節(jié)能研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述》3600字

建筑節(jié)能研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述1.1背景隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民生活水平的提高，住宅建筑的用能設(shè)備相應(yīng)增多，能耗也愈來(lái)愈大。用能多、基數(shù)大、能源不合理的現(xiàn)象突顯REF_Ref1989693044\r\h[1]。校園建筑節(jié)能是建筑節(jié)能的重要一環(huán)，當(dāng)前許多校園建筑為舊式建筑，使用的外墻等材料不能滿(mǎn)足當(dāng)前的節(jié)能要求，另外，由于廣東地區(qū)潮濕多雨，舊式校園建筑易損壞破舊。因此，需要對(duì)廣東省校園建筑節(jié)能進(jìn)行研究。1.2建筑節(jié)能的研究進(jìn)展1.2.1高校建筑節(jié)能研究現(xiàn)狀TurleyChristinaREF_Ref1989844307\r\h[2]分析了科羅拉多州的6個(gè)住宅的使用率，并提出了關(guān)于住宅暖通空調(diào)的控制和調(diào)節(jié)的優(yōu)化策略。LimJeeyoungREF_Ref1989995570\r\h[3]等人基于大數(shù)據(jù)，使用整體分析法，分析了現(xiàn)有的關(guān)于能源效率的文獻(xiàn)。結(jié)果表明，中、韓、美國(guó)的論文最多，數(shù)值模擬和優(yōu)化策略占了全部?jī)?nèi)容的33.33%。作者還發(fā)現(xiàn)，不少?lài)?guó)家在2015年的聯(lián)合國(guó)氣候變化會(huì)議后，推出了與環(huán)境有關(guān)的政策。1.2.2建筑運(yùn)行管理情況紀(jì)博雅REF_Ref1990130026\r\h[4]對(duì)高校校園建筑節(jié)能運(yùn)行管理現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查。作者指出，我國(guó)高校目前的能源監(jiān)測(cè)平臺(tái)存在的問(wèn)題主要有檢測(cè)的指標(biāo)過(guò)于單一、關(guān)鍵性的指標(biāo)的選擇不恰當(dāng)、不完善等。1.2.3建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用情況紀(jì)博雅REF_Ref1990130026\r\h[4]指出，當(dāng)前校園的建筑能源監(jiān)測(cè)平臺(tái)并未將國(guó)際上的技術(shù)整合進(jìn)來(lái)，如BIM技術(shù)等，不夠體系化。另外，只有少數(shù)高校保留了關(guān)于可再生能源的利用情況的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，大多數(shù)高校不能高效率地采集和利用環(huán)境信息以及一些建筑信息。田雨地REF_Ref1990281289\r\h[5]分析了采光口的四個(gè)影響因素對(duì)于室內(nèi)照明負(fù)荷、得熱以及總負(fù)荷的影響。陳淑琴REF_Ref1990432552\r\h[6]JPCarvalhREF_Ref1990667850\r\h[7]BIM技術(shù)BIM技術(shù)1.3EnergyPlus能耗模擬研究現(xiàn)狀1.3.1EnergyPlus簡(jiǎn)介EnergyPlus是由美國(guó)能源部（DepartmentofEnergy，DOE）和勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LawrenceBerkeleyNationalLaboratory，LBNL）共同開(kāi)發(fā)的一款建筑能耗模擬引擎，可以用來(lái)對(duì)建筑的采暖、制冷、照明、通風(fēng)以及其他能源消耗進(jìn)行全面能耗模擬分析和經(jīng)濟(jì)分析1.3.2基于EnergyPlus分析保溫材料熱工性能利用EnergyPlus模擬計(jì)算對(duì)熱工參數(shù)進(jìn)行分析，可以得出一個(gè)節(jié)能且經(jīng)濟(jì)的熱工設(shè)計(jì)方案。劉中勇REF_Ref1990886341\r\h[8]以成都市某老舊小區(qū)住宅為研究對(duì)象，基于EnergyPlus進(jìn)行節(jié)能改造與節(jié)能分析，并得出結(jié)論：保溫材料為EPS板，時(shí)，外墻外保溫的節(jié)能效果更好。1.3.3基于EnergyPlus合理配置能耗曹榮光REF_Ref1991037604\r\h[9]以上海地區(qū)某辦公建筑為例，基于EnergyPlus，提出兩種節(jié)能路徑：圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能提升和暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化，并研究其有效性。楊安黔REF_Ref1991272902\r\h[10]利用仿真軟件ENERGYPLUS和建筑控制虛擬試驗(yàn)平臺(tái)(BCVTB)搭建了具有三個(gè)區(qū)域的辦公建筑模型，綜合利用制熱-通風(fēng)-空調(diào)系統(tǒng)(HVAC)設(shè)備及日照能量補(bǔ)償?shù)亩喾N組合，進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。張勇REF_Ref1991373744\r\h[11]等人基于EnergyPlus研究人員的在建筑室內(nèi)的舒適性，提出一種基于分解多目標(biāo)進(jìn)化優(yōu)化(MOEA/D)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法，研究對(duì)象為我國(guó)北方常見(jiàn)的多房間居民建筑，結(jié)果表明，該方法會(huì)提高人員的舒適性，而建筑能耗只有小幅增加。李煥冬REF_Ref1991541814\r\h[12]以湖北省宜昌市某辦公建筑為對(duì)象，利用SketchUp建立模型，通過(guò)EnergyPlus對(duì)建筑物的能耗現(xiàn)狀進(jìn)行了模擬研究，分析室外的平均干球溫度對(duì)平均冷熱負(fù)荷的影響。奚曦REF_Ref1991978796\r\h[13]以夏熱冬冷地區(qū)的江蘇省南通市的中小學(xué)教學(xué)建筑能耗為研究對(duì)象，采用EnergyPlus能耗模擬，得出理想外墻傳熱系數(shù)0.5W/m2·K，屋面0.4W/m2·K，外窗2.2W/m2·K、太陽(yáng)得熱系數(shù)0.25。圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化方案的節(jié)能率達(dá)17.77%，其中空調(diào)制冷能耗相比當(dāng)前案例減少32.35%，供熱能耗減少7.15%。王路REF_Ref1993239321\r\h[14]對(duì)住宅建筑分類(lèi)研究，基于EnergyPlus研究了各項(xiàng)因素對(duì)于建筑能耗的影響，根據(jù)實(shí)際調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)回歸出一種入住率計(jì)算方法，并驗(yàn)證了該回歸模型的正確率。蘇英杰REF_Ref1993424198\r\h[15]采用能耗相關(guān)系數(shù)法，基于OpenStudio和EnergyPlus制定公共建筑能耗限額值，并驗(yàn)證能耗限額的先進(jìn)性，利用相關(guān)系數(shù)法分析相關(guān)因素與能耗之間的關(guān)系程度，建立快速能耗限額公式與定額修正公式。LForzaniREF_Ref1993525040\r\h[16]等人研究了植被和建筑之間的關(guān)系，以及植被的存在如何影響建筑項(xiàng)目和性能。通過(guò)一個(gè)案例研究，使用Grasshopper分析能源消耗還有EnergyPlus軟件，結(jié)果表明樹(shù)木有助于減少能耗，這與樹(shù)木的物種以及傳統(tǒng)的遮蔭系統(tǒng)有關(guān)。1.4被動(dòng)式超低能耗建筑研究現(xiàn)狀時(shí)甲豪REF_Ref1993777145\r\h[17]探討基于軟件模擬的校園建筑改造方式，采用ClimateConsultant、EcotectAnalysis和綠建斯維爾三種軟件能耗模擬，分析了校園建筑的熱環(huán)境、風(fēng)環(huán)境、光環(huán)境、建筑能耗等，提出了校園建筑的被動(dòng)式節(jié)能的改造策略。1.5辦公建筑節(jié)能方案易檢長(zhǎng)REF_Ref1993995636\r\h[18]從項(xiàng)目本身、節(jié)能服務(wù)公司及單項(xiàng)節(jié)能改造技術(shù)３個(gè)角度分析節(jié)能量分析、經(jīng)濟(jì)性分析與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的敏感性。1.6校園建筑節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)現(xiàn)狀王玲、滕國(guó)玲REF_Ref1994264548\r\h[19]分析了校園建筑節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)的需求。其指出，節(jié)約型校園的建設(shè)就是通過(guò)建設(shè)節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)，對(duì)整個(gè)校園的能源消耗量進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)、分析、統(tǒng)計(jì)與控制，從而降低辦學(xué)成本，推動(dòng)節(jié)約型校園的發(fā)展。1.7建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展1.7.1校園建筑節(jié)能設(shè)計(jì)畢曉莉、苗馨馨REF_Ref1994701530\r\h[20]結(jié)合Weathertool分析了酒泉市氣候條件及被動(dòng)式設(shè)計(jì)策略的有效性，并指出想要負(fù)荷節(jié)能性，需要重點(diǎn)加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，另外，自然通風(fēng)、遮陽(yáng)等技術(shù)也需要注意。SakiyamaN.R.M.REF_Ref1994903214\r\h[21]等人介紹，在歐洲研究項(xiàng)目（Horizon2020-Wall-Ace）的框架中，開(kāi)發(fā)了一種新型氣凝膠的絕緣外用試驗(yàn)臺(tái)，并評(píng)估其耐用性。BuiDac-KhuongREF_Ref1995054477\r\h[22]提出了仿生自適應(yīng)柵(BAF)的設(shè)計(jì)，以提高建筑的能效，在此基礎(chǔ)上，提出了基于仿生類(lèi)比的BAF系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。此外，將EnergyPlus、Python包(Eppy工具包)和決策輔助工具集成到一個(gè)計(jì)算工具中，支持BAF系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和可行性評(píng)估。1.7.2建筑能耗模型研究彭惠旺REF_Ref1995289775\r\h[23]對(duì)珠三角地區(qū)的典型建筑的耦合參數(shù)進(jìn)行聚類(lèi)法分析，建立珠三角地區(qū)的建筑模型。使用EnergyPlus軟件對(duì)七種典型住宅單體建筑和三種典型住宅小區(qū)進(jìn)行全年能耗模擬，并利用珠三角地區(qū)廣州市近年的上千棟住宅單體建筑的能源審計(jì)結(jié)果，對(duì)比驗(yàn)證二者是否相符。LiuYangREF_Ref1995491459\r\h[24]等人以華中科技大學(xué)的西十二教學(xué)建筑（WTTB）為研究對(duì)象，建立能耗模型，分析了十種可能影響建筑能量消耗的因素：屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)，新鮮的空氣量，內(nèi)壁的傳熱系數(shù)等等。SunYongkaiREF_Ref1995625915\r\h[25]利用遺傳算法開(kāi)發(fā)了基于建筑物的共模仿真方法，用于優(yōu)化從建筑能效的角度來(lái)考慮的大學(xué)時(shí)刻表。以中國(guó)西安的大學(xué)教學(xué)建筑從2019年9月到2020年1月的時(shí)間表為例，使用該方法進(jìn)行模擬。根據(jù)模擬結(jié)果，優(yōu)化時(shí)間表中教室的相對(duì)使用時(shí)間。隨著下午分配更多課程，白天的照明時(shí)間將相應(yīng)地減少。因此，照明功耗減少，制冷負(fù)荷增加，制熱負(fù)荷降低。G.KalogerasREF_Ref1995777178\r\h[26]等人介紹道，建筑能耗建模為估算建筑能耗提供了一個(gè)很好的工具。提出了不同的建模方法，根據(jù)EnergyPlus動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果和作為基準(zhǔn)的商用相關(guān)工具的計(jì)算結(jié)果，確認(rèn)了模型預(yù)測(cè)能力。將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于大型模擬數(shù)據(jù)集，并對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了靈敏度分析。張偉REF_Ref1996466265\r\h[27]以臨沂職業(yè)學(xué)院主校區(qū)為研究對(duì)象，對(duì)學(xué)生公寓進(jìn)行節(jié)能改造，并在改造前后模擬分析了熱負(fù)荷、冷負(fù)荷，結(jié)果表明節(jié)能改造后學(xué)生公寓冷熱負(fù)荷大幅降低，負(fù)荷至少降低25%。對(duì)兩個(gè)非節(jié)能建筑多個(gè)節(jié)能方案，采用BIM軟件對(duì)不同改造方案的熱負(fù)荷進(jìn)行了計(jì)算，提出了節(jié)能方案。1.7.3保溫墻體性能分析張妍REF_Ref1996684756\r\h[28]圍繞STP真空絕熱板展開(kāi)研究，分析其傳濕性能、傳熱性能，結(jié)果表明，與其他材料的厚度相同時(shí)，STP保溫外墻防表面結(jié)露的效果好；與其他材料的保溫效果相同時(shí)，防表面結(jié)露的效果不明顯，但防內(nèi)部冷凝效果更好。1.7.4建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工具ImaniNeginREF_Ref1996869633\r\h[29]等人制定了一個(gè)框架，使建筑師能夠以設(shè)計(jì)節(jié)能建筑的靈感來(lái)尋找熱調(diào)節(jié)方法。作者詳細(xì)描述了通過(guò)專(zhuān)題編碼的NVIVO12加產(chǎn)生的定性數(shù)據(jù)收集程序和分析結(jié)果。1.7.5商業(yè)建筑空間布局氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)王太洋REF_Ref1996970475\w\h[30]進(jìn)行嚴(yán)寒地區(qū)商業(yè)建筑空間布局氣候適應(yīng)性模擬實(shí)驗(yàn)。采用以Grasshopper為平臺(tái)，EnergyPlus為計(jì)算核心的Ladybug+Honeybee體系對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中模型進(jìn)行能耗模擬，通過(guò)模擬分析給出嚴(yán)寒地區(qū)商業(yè)建筑空間布局氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)策略。參考文獻(xiàn)王東，吳長(zhǎng)蘭.廣東碳排放現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)研究[J].開(kāi)放導(dǎo)報(bào)，2015，(06):91-94.TurleyChristina,JacobyMargarite,PavlakGregory,HenzeGregor.DevelopmentandEvaluationofOccupancy-AwareHVACControlforResidentialBuildingEnergyEfficiencyandOccupantComfort[J].Energies,2020,13(20).LimJeeyoung，KimJosephJ.，KimSunkuk.AHolisticReviewofBuildingEnergyEfficiencyandReductionBasedonBigData[J].Sustainability，2021，13(4):紀(jì)博雅，劉玉明.高校校園建筑節(jié)能運(yùn)行管理現(xiàn)狀及問(wèn)題調(diào)查[J].沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2020，22(06):610-616.田雨地.基于校園建筑室內(nèi)環(huán)境光熱耦合特性的外窗節(jié)能研究[D].重慶大學(xué)，2017.杜必文.我國(guó)高校校園建筑節(jié)能管理現(xiàn)狀及問(wèn)題研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14(35):152+154.JPCarvalho，CarvalhoJP，Bragan?aL，MateusR.GuidelinesforanalysingthebuildingenergyefficiencyusingBIM[J].IOPConferenceSeries:EarthandEnvironmentalScience，2020，588(2):劉中勇.夏熱冬冷地區(qū)既有建筑節(jié)能改造優(yōu)化策略[D].四川師范大學(xué)，2021.曹榮光,董書(shū)蕓,宋孝春,何海亮,周鵬.夏熱冬冷地區(qū)辦公建筑降低供暖空調(diào)能耗的技術(shù)路徑[J].暖通空調(diào),2022,52(01):81-87.楊安黔,陳湘萍,王代華.兼顧舒適度和節(jié)能要求的建筑能源控制系統(tǒng)研究[J].中外能源,2022,27(01):87-94.張勇，梁曉珂，袁麗娟.面向節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)多目標(biāo)優(yōu)化方法[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2021，49(07):107-112.李煥冬.夏熱冬冷地區(qū)某辦公建筑能耗模擬與節(jié)能研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2021.奚曦.南通地區(qū)中小學(xué)教學(xué)建筑能耗特性及節(jié)能策略研究[D].東南大學(xué)，2020.王路.基于能耗視角的城市建筑分類(lèi)研究[D].東南大學(xué)，2020.蘇英杰.基于相關(guān)系數(shù)法對(duì)公共建筑能耗限額研究[D].西南科技大學(xué)，2018.LForzani，F(xiàn)orzaniL，MazzucchelliES，RigoneP.Useofvegetationtoincreasebuildingenergyefficiency:applicationtoarealcasestudy[J].IOPConferenceSeries:EarthandEnvironmentalScience，2020，588(3):時(shí)甲豪.基于軟件模擬的校園建筑被動(dòng)式節(jié)能改造方式探究[J].建筑與文化，2020(06):232-233.易檢長(zhǎng)，何影，歐陽(yáng)前武.基于全過(guò)程的深圳某辦公建筑節(jié)能改造技術(shù)節(jié)能量與經(jīng)濟(jì)性分析[J].暖通空調(diào)，2020，50(11):81-87.王玲，滕國(guó)玲.節(jié)約型校園建筑節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)的需求分析[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2019(04):28-29.畢曉莉，苗馨馨.被動(dòng)優(yōu)先的河西地區(qū)校園建筑節(jié)能設(shè)計(jì)研究——以酒泉市職業(yè)技術(shù)學(xué)校新能源綜合樓設(shè)計(jì)為例[J].建筑節(jié)能，2018，46(11):15-21.SakiyamaN.R.M.，F(xiàn)rickJ.，StipeticM.，OertelT.，GarrechtH..Hygrothermalperformanceofanewaerogel-basedinsulatingrenderthroughweathering:Impactonbuildingenergyefficiency[J].BuildingandEnvironment，2021(prepublish):BuiDac-Khuong，NguyenTuanNgoc，GhazlanAbdallah，NgoTuanDuc.Biomimeticadaptiveelectrochromicwindowsforenhancingbuildingenergyefficiency[J].AppliedEnergy，2021，300:彭惠旺.珠三角地區(qū)商業(yè)和住宅建筑的典型建筑能耗模型研究[D].廣州大學(xué)，2020.LiuYang，WangXian-jia，ZhouShan，ChenHongyu.Enhancingpublicbuildingenergyefficiencyusingtheresponsesurfacemethod:Anoptimaldesignapproach[J].Environme