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西部建筑环境与能耗控制理论研究
  • 项目名称:西部建筑环境与能耗控制理论研究
  • 项目类别:创新研究群体科学基金
  • 批准号:51221865
  • 申请代码:E0803
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2013-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:刘加平
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:西安建筑科技大学
  • 批准年度:2012
中文摘要:

地域建筑、环境与能耗控制理论是提高人居环境质量和节约建筑能耗的科学基础。本群体长期以发展西部绿色节能建筑为目标,围绕西部自然与社会背景下的建筑节能设计、可再生能源在建筑中应用及生态民居建筑模式开展研究,在理论和实践方面取得了一系列创新性成果,逐步形成了具有团队精神、热心公益事业、稳定而有朝气、在国际低能耗地域建筑领域知名的年轻学术群体。针对我国西部快速城市化进程中所面临的建筑能耗急剧增长、建筑环境质量恶化和传统建筑文化失传等重大问题,本群体依托西部建筑科技国家重点实验室、建筑设计及其理论和结构工程2个国家重点学科,基于建筑学、建筑物理学和结构工程学的科学原理,研究解决西部城乡建筑环境和能耗控制的基础科学问题,寻求建立同时可满足抗震安全、环境舒适、功能便利、生态节能、成本适宜等性能的地域生态建筑模式。通过3年建设,使研究群体成为国际地域建筑领域具有重要影响力的创新团队。

结论摘要:

围绕提升西部人居环境、控制建筑能耗增长的目标,通过六年建设,建立了西部建筑设计室外基础数据库、室内外参数以及能耗指标体系,形成了西部建筑群落、建筑空间形态、建筑热工、暖通设备等地域绿色建筑设计原理与方法,研发了建筑被动热环境调节、新型建筑保温构造、太阳能采暖系统、室内空气质量控制等关键技术,完成示范工程约150万平方米。发表论文340余篇,培养博士31人,硕士169人,培养青年科技人才10余名,获得国家科技二等奖2项,何梁何利奖1项,国际奖励1项,省部级奖励3项。在一期研究基础上,近三年研究归结了西部建筑能耗的现实特征和发展规律。分别针对西部特殊地貌、气候、人口、资源、太阳辐射资源以及多元文化特点建立了与地理环境相称;功能空间非均衡布局;能耗控制基本单元;就地取材循环利用;非平衡保温;融合共生等建筑设计原理。利用上述原理方法,分别在青海高海拔浅山区、新疆维吾尔聚居地区、四川羌族地区、青海牧民定居区、康巴藏区和关中平原开展了低能耗建筑设计实践。对西部不同地域气候区揭示了人体热适应的地域气候分布特征,建立了预测人体中性温度的气候适应模型,提出室内舒适温度边界条件计算方法。提出了建筑节能数据库体系和数据架构方法。利用被动式低能耗建筑的气候设计方法和营造技术,完成了全国供暖设计和空调设计分区;针对西部湿冷湿热、干冷干热等不同气候区的建筑提出适宜的被动式技术营造方法。揭示了西部建筑能耗形成机理,获得太阳能建筑高效运行的集热部件优化参数。研究围护结构热湿耦合传递迁移机理,获得含湿建材导热系数的修正方法,提出了湿迁移对冷热负荷影响的修正关系。围绕西部建筑室内空气品质,研究了建筑室内热环境特性、流场特性及污染物控制评价方法。提出了建筑用能链条分析方法,突破了能源利用中“不同源不可比”的限制。近三年发表学术论文173篇,其中SCI论文28篇,EI论文53篇,形成学术专著和标准10部,授权专利和软件著作权12件。获准国家杰出青年基金2人、国家中青年科技领军人才1人,建设教育部创新团队1个、陕西省重点科技创新团队2个,培养博士15名、硕士研究生101名、博士后4名,形成以西部地域低能耗建筑模式、建筑节能计算参数与性能指标、建筑环境质量控制、太阳建筑等四个重点研究为支撑的稳定团队合作模式。群体运行模式、研究思路和成果得到包括欧美发达国家等各国学者的普遍认可。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 65
  • 3
  • 0
  • 0
  • 7
期刊论文
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