超低能耗装配式建筑围护结构部品能耗机理与技术整合设计策略研究

基本信息
批准号:51708394
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:郭娟利
学科分类:
依托单位:天津大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李纪伟,刘向峰,侯丹,徐贺,冯宏欣
关键词:
建筑设计技术整合围护部品被动超低能耗多目标优化
结项摘要

Envelope is an important guarantee for the realization of ultra-low energy consumption. The type and quantity of the building parts varies and demands the combination of corresponding technical requirements. There is no special energy saving design standards of the assembly building, therefore, the design process still follows the "Cold and Cold Areas of Residential Building Energy Efficiency Design Standards" (JGJ26-2010). In this project, based on the passive ultra-low energy consumption, the basic data of the performance of the envelope building parts are obtained through the research, the integrated principle of the building parts is taken as the research object and the multi-objective optimization analysis is taken as research method, comprehensively considering the benefits of energy consumption, material and cost as the optimization goal. And energy, material and cost factors are considered from the perspective of full life cycle, to determine the objective function, the constraint condition and the decision variables of the envelope building parts satisfying the passive ultra-low energy consumption demands, from the perspective of the material selection, construction mode, and heat transfer performance. The theoretical model of the relationship between product integration strategy and energy consumption is built through enormous simulation and statistical analysis to extract the energy consumption mechanism of envelope building parts of the ultra-low energy consumption assembly building, to study the design strategy of envelope building parts of the low cost and high performance assembly building, based on the passive ultra-low energy consumption demands. The research results provide a theoretical basis for guiding the design of energy-saving design and related standard of assembly building.

围护结构是实现建筑超低能耗的重要保障,装配式建筑部品种类和数量相对较多且需要循序相应的技术要求进行组合。目前尚无专门的装配式建筑节能设计标准,设计过程中仍参照《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2010)。本项目通过调研获取围护结构部品性能等基础数据,以被动式超低能耗为研究基准,以部品集成原理为研究对象,以能耗、材料、成本综合效益为目标,以多目标优化分析为技术手段,从全寿命周期角度综合考虑能源、材料及成本因素,确定满足被动超低能耗要求的围护部品在材料选择、构造方式、综合传热性能的目标函数、约束条件以及决策变量,通过计算机技术整合获取部品集成策略与能耗相互关系的理论模型。通过大量数据模拟并统计分析提取超低能耗装配式建筑围护结构部品能耗机理,研究基于被动超低能耗要求的低成本高性能的装配式围护结构部品设计策略。该研究成果对指导装配式建筑节能设计和相关规范标准的制定提供理论依据。

项目摘要

围护结构是实现装配式建筑超低能耗的重要保障。相较于传统建筑,装配式建筑在设计、建造和施工流程方面存在着较大差异,且存在建筑部品种类和数量相对较多并应遵循一定的技术要求进行整合。本项目通过问卷访谈与实际调研测试,获取装配式建筑易于产生热工缺陷的主要部位和原因。以超低能耗装配式建筑为基准,以建筑部品为研究对象,以能耗和成本为目标函数,利用GRASSHOPPER参数化设计平台得出最优的装配式建筑围护结构部品最优设计解集。利用DESIGNBUILDER能耗模拟软件研究热桥和气密性对装配式建筑负荷的综合影响。利用ANSYS有限元模拟软件和现场实测分析确定装配式建筑构造层次和施工误差造成的热桥影响。在此基础上,提取典型装配式建筑节点的热湿传递理论模型,运用COMCOL软件模拟验证模型的准确性,从而得出不同气候条件下不同参数变量对装配式节点热湿传递的影响规律,为今后装配式建筑围护结构的设计与优化提供指导,对指导装配式建筑节能设计和相关规范标准的制定提供理论依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
3

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
4

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022
5

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2020.05.013
发表时间:2020

郭娟利的其他基金

相似国自然基金

1

可持续性能导向的近零能耗装配式建筑整合设计策略研究

批准号:51678324
批准年份:2016
负责人:宋晔皓
学科分类:E0801
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
2

“能量—建构”矛盾导向下的近零能耗轻质装配式建筑围护系统整合设计策略研究

批准号:51908358
批准年份:2019
负责人:林正豪
学科分类:E0801
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
3

高温高湿气候区超低能耗建筑围护结构热工指标体系

批准号:51608421
批准年份:2016
负责人:何知衡
学科分类:E0803
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

建筑围护结构热辐射特性对建筑能耗与热舒适度影响的理论与实验研究

批准号:51508544
批准年份:2015
负责人:徐斌
学科分类:E0803
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目