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东北地区教学建筑侧窗导光构件形态模拟研究

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2024年第2期40卷 330-337页

作者：刘万里夏柏树李思琪李轩王哲民沈阳建筑大学建筑与规划学院辽宁沈阳110168 辽宁省区域建筑学与寒地人居科学重点实验室辽宁沈阳110168 中国建筑东北设计研究院有限公司辽宁沈阳110006

目的为解决东北地区教学建筑中自然光分布严重不均衡,而单纯依靠粗放式地提高窗地比采光计算方法无法改善,通过设置导光构件解决自然光分布不均衡的难题。方法应用Ecotect软件建立典型教室空间和导光构件的参数化模型,分析导光构件内... 详细信息

目的为解决东北地区教学建筑中自然光分布严重不均衡,而单纯依靠粗放式地提高窗地比采光计算方法无法改善,通过设置导光构件解决自然光分布不均衡的难题。方法应用Ecotect软件建立典型教室空间和导光构件的参数化模型,分析导光构件内外位置、水平高度、截面尺寸、截面形态、透光度等参数变化对于采光系数、照度、采光均匀度等参数的影响。结果通过对模拟数据的比较分析发现,导光板在位于侧窗室内一侧、高度为2 400 mm、截面宽度为1 050~1 200 mm、截面形态为弧形向下的情况下,采光照度和均匀度达到最佳平衡状态;导光百叶中的水平内倾百叶的综合性能优于其他类型。结论横向比较,导光板最优方案在综合性能上优于导光百叶,是东北地区较为适用的导光构件。

关键词：采光模拟分析东北地区教学建筑导光构件采光均匀度

光热复合催化Trombe墙性能及百叶角度调控策略研究

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新能源进展 2024年第1期12卷 40-47页

作者：樊苗苗顾涛李念思余本东安徽建筑大学建筑能效控制与评估教育部工程研究中心合肥230601 南京工业大学城市建设学院南京210009

太阳能热催化技术利用太阳全光谱产生集热和降解甲醛,太阳能光热复合催化技术是一种可以同时利用光和热产生热量并降解甲醛的高效技术。分别将热催化、光热复合催化百叶技术应用到Trombe墙系统,实现采暖的同时,能够利用太阳光降解室内... 详细信息

太阳能热催化技术利用太阳全光谱产生集热和降解甲醛,太阳能光热复合催化技术是一种可以同时利用光和热产生热量并降解甲醛的高效技术。分别将热催化、光热复合催化百叶技术应用到Trombe墙系统,实现采暖的同时,能够利用太阳光降解室内气态污染物。建立热催化、光热复合催化百叶Trombe墙传热传质模型并进行实验验证,基于模型探究热催化百叶Trombe墙和光热复合催化百叶Trombe墙在南京和北京冬至日(9:00—17:00)气象参数下百叶全天最佳调控策略。结果表明,建立的传热传质模型预测与实验数据符合度较高。同一百叶Trombe墙系统,不同地区的最佳百叶角度不同;对于热催化百叶Trombe墙,南京全天最佳百叶角度下,产生的热量和干净空气量分别为5.6 MJ/d、196.7 m^(3)/d,北京分别为4.6 MJ/d、167.9 m^(3)/d;对于光热复合催化百叶Trombe墙,南京全天最佳百叶角度下,产生的热量和干净空气量分别为6.7 MJ/d、205.6 m^(3)/d,北京分别为5.4 MJ/d、174.8 m^(3)/d;在全天最佳百叶角度调控策略下,其南京冬至日产生的热量和干净空气量分别为热催化百叶Trombe墙系统的1.20倍和1.05倍;系统位于北京时,分别为热催化百叶Trombe墙系统的1.17倍和1.04倍。

关键词： Trombe墙光热复合催化热催化净化百叶采暖甲醛

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分布式耦合空间对多功能厅堂音质影响的模拟研究

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2024年第3期40卷 486-494页

作者：张九红王敏琦马鸣霄朱国风东北大学江河建筑学院辽宁沈阳110169 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 天津大学建筑学院天津300072

目的探究分布式耦合空间对多功能厅堂音质的影响规律,以改善多功能厅室内声环境。方法以东北大学多功能厅为例,先对该厅堂的基础数据进行调研分析;然后利用Odeon软件建立分布式耦合空间模型,并与实测数据对比,验证可行性;分析耦合空间... 详细信息

目的探究分布式耦合空间对多功能厅堂音质的影响规律,以改善多功能厅室内声环境。方法以东北大学多功能厅为例,先对该厅堂的基础数据进行调研分析;然后利用Odeon软件建立分布式耦合空间模型,并与实测数据对比,验证可行性;分析耦合空间的材料、构造和耦合面面积对声能衰减度和混响时间的影响;最后,设置两种模拟工况来优化改造方案。结果主空间声环境得到优化,主空间混响时间降低约30%,语言传输指数提升至良好水平。结论在保证原建筑设计风格的基础上,利用分布式耦合空间可以调节主空间声环境,主空间音质效果提升良好,为多功能厅声环境设计提供技术支撑。

关键词：分布式耦合空间多功能厅堂厅堂音质设计混响时间语言传输指数

基于双负荷预测的温湿独控蓄冷空调系统优化控制策略

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建筑科学 2024年第4期40卷 53-65页

作者：韦应安孟庆龙肖瑞锋罗亚欣杨洋孙哲长安大学建筑工程学院西安710061

近年来冰蓄冷作为一种关键的空调需求响应(DR)技术,可以有效实现建筑的柔性用能,增强电网稳定性。对于带冰蓄冷的温湿度独立控制系统,由于存在高、低温2种冷源,因此,其控制策略的优化也更为复杂,常规策略难以适用。为此,提出了1种基于... 详细信息

近年来冰蓄冷作为一种关键的空调需求响应(DR)技术,可以有效实现建筑的柔性用能,增强电网稳定性。对于带冰蓄冷的温湿度独立控制系统,由于存在高、低温2种冷源,因此,其控制策略的优化也更为复杂,常规策略难以适用。为此,提出了1种基于高温和低温双负荷预测的温湿独控冰蓄冷空调系统优化控制策略。该策略采用径向基函数(RBF)神经网络算法分别预测逐时的高温和低温空调冷负荷,同时结合空调设备特性和当地分时电价,建立了冷机和蓄冰槽的逐时冷量分配模型。以深圳市某办公建筑冰蓄冷空调系统为例,展开模拟和实验研究,以测试和验证所提策略。结果表明,在保证室内热舒适的前提下,相较于传统控制策略,所提优化控制策略可实现32.3%的运行费用节省率和88.7%的峰值负荷削减率,更好地兼顾了用户侧经济效益和电网侧经济效益。

关键词：冰蓄冷空调系统温湿度独立控制需求响应冷负荷预测优化控制

环境智能控制参数采光系数的建筑模型实验研究

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实验技术与管理 2024年第6期41卷 28-33页

作者：郑华美福州大学建筑与城乡规划学院福建福州350108

为了丰富室内光环境智能控制参数采光系数的教研平台内容,使用建筑模型探讨模拟实验方法。仿造适用于人工天穹设备使用的多变量采光口结构的建筑模型,从中探究测量人工天穹亮度和建筑模型内照度的实验方法和原理。在建筑模型采光口上沿... 详细信息

为了丰富室内光环境智能控制参数采光系数的教研平台内容,使用建筑模型探讨模拟实验方法。仿造适用于人工天穹设备使用的多变量采光口结构的建筑模型,从中探究测量人工天穹亮度和建筑模型内照度的实验方法和原理。在建筑模型采光口上沿高度不变的情况下,测得不同窗台高与不同进深位置的采光系数。在该建筑模型及实验方法范围内,获得了一种多模态的可重复性实验的建筑模型,为室内光环境采光系数的模拟测算,以及探究光环境智能控制需求奠定了基础。

关键词：采光系数侧窗建筑模型人工天穹照度

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考虑时效损伤的硬岩非线性蠕变本构模型研究

岩石力学与工程学报 2024年

作者：宋战平王博文范胜元张宇涛王军保西安建筑科技大学土木工程学院西安建筑科技大学陕西省岩土与地下空间工程重点实验室西安建筑科技大学基础设施智能建造研究院

为探究硬岩蠕变全过程中各阶段的变形特征，对硬质凝灰岩开展了恒围压、分级升轴压的室内蠕变试验。通过不同应力路径下硬岩蠕变特征分析，结合扫描电镜(SEM)测试探讨了岩石细观损伤演化机制与宏观破坏特征之间的关系；基于蠕变过程中... 详细信息

为探究硬岩蠕变全过程中各阶段的变形特征，对硬质凝灰岩开展了恒围压、分级升轴压的室内蠕变试验。通过不同应力路径下硬岩蠕变特征分析，结合扫描电镜(SEM)测试探讨了岩石细观损伤演化机制与宏观破坏特征之间的关系；基于蠕变过程中岩石力学性能随时间的劣化效应引入损伤变量，构建了能够描述硬岩蠕变全过程的损伤蠕变本构模型；同时，通过优化BP神经网络模型，改善了模型参数的识别与预测。结果表明：随偏应力水平提高，硬质凝灰岩表现出较为明显的脆–延性变形转化特征，且岩石蠕变现象更加明显；在较高偏应力持续作用下，岩石损伤累积与力学性能力劣化更加充分，引起破坏阶段硬质凝灰岩的加速蠕变特征随围压增加而突显，硬岩破坏变得更加剧烈。改进后的损伤本构模型与Burgers相比能够更好地描述硬岩蠕变全过程，验证了该模型的合理性。基于优化后的BP神经网络模型，能够准确地预测高应力水平下硬岩的加速蠕变曲线，提高了模型的适用性。本研究结果不仅丰富了硬岩蠕变本构模型的理论研究，还可为硬岩地层中工程岩体长期稳定性的设计提供理论指导。

关键词：岩石力学硬岩蠕变损伤本构模型参数拟合

考虑桩岩界面体积剪缩的灌注桩竖向荷载传递解析解

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岩土工程学报 2024年

作者：杨凯旋赵衡赵明华湖南大学土木工程学院湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南大学国家级建筑安全与环境国际联合研究中心

当钻孔灌注桩深入软岩地层时，其竖向荷载传递行为与桩岩界面的粗糙度具有高度相关性，具体表现为孔壁与桩身的接触面在荷载作用下错动而剪胀并引起侧向约束(法向应力)的增加。现有基于Patton模型及其广义模型的桩岩界面建模方法可较好... 详细信息

当钻孔灌注桩深入软岩地层时，其竖向荷载传递行为与桩岩界面的粗糙度具有高度相关性，具体表现为孔壁与桩身的接触面在荷载作用下错动而剪胀并引起侧向约束(法向应力)的增加。现有基于Patton模型及其广义模型的桩岩界面建模方法可较好地模拟峰前剪胀过程中法向应力的增长过程；但其忽略了一个重要事实：当剪胀达到一定程度时，孔壁粗糙体将由于局部应力增加而破坏，此时由于剪胀过程所积蓄的系统内能将随粗糙体的断裂或破坏被迅速释放，在宏观上表现为桩岩界面的体积剪缩并引起法向应力的减小。为此，本文综合已有室内试验的观测结果并基于单边受压楔体的上限解，确定出三角形粗糙体破坏时将分离出一个新的三角形岩屑并沿着本文定义的剪缩角斜向滑动。在考虑粗糙体几何特征和运动学原理的基础上，利用能量准则求解了剪缩角以及峰后剪缩过程中的滑动摩擦力。随后，修正了已有的界面剪切模型并利用室内直剪试验的结果验证了桩岩界面剪切全过程的应力-位移预测曲线，并据此得到基桩竖向荷载传递解析解。参数分析表明半波长、剪胀角和岩石内摩擦角是影响剪缩角和单位侧阻力发挥的主要因素。

关键词：基础工程桩岩界面竖向荷载传递粗糙度剪缩角

电测量法在岩质边坡软弱层损伤累积研究中的应用

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工程地质学报 2024年第2期32卷 657-666页

作者：李笑唯周晗旭车爱兰上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

岩质边坡软弱层的结构性改变会导致边坡损伤,在强震和降雨作用下,损伤效应将更为明显,其累积也是触发滑坡的关键因素。因此岩土体内部缺陷累积过程、滑动面的发育规律等研究对于明确滑坡动态演化机制具有重要的理论意义。本文基于电测量... 详细信息

岩质边坡软弱层的结构性改变会导致边坡损伤,在强震和降雨作用下,损伤效应将更为明显,其累积也是触发滑坡的关键因素。因此岩土体内部缺陷累积过程、滑动面的发育规律等研究对于明确滑坡动态演化机制具有重要的理论意义。本文基于电测量法,对岩质边坡软弱层材料设计开展不同含水率的电测量试验,集成电测量系统与三轴压缩试验的接驳装置,分别探究了电阻率-含水率关系和电阻率变化率-应力-应变关系,初步建立了边坡软弱层损伤与电阻率变化率的关系。在此基础上开展小比例尺模型试验,模拟降雨-拟地震力作用下岩质边坡软弱层水分升高与强度劣化过程,评价了试验过程中含水率的变化与边坡软弱层的损伤累积,并探讨了将电测量方法应用于边坡软弱层损伤累积研究中的可行性。

关键词：岩质边坡软弱层损伤累积电阻率室内试验模型试验

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基于辐射型反射涂层的热控制墙体性能分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 465-474页

作者：胡轩宇殷勇高赵兴旺东南大学能源与环境学院南京211189 东南大学低碳型建筑环境设备与系统节能教育部工程研究中心南京211189

为评估基于辐射型反射涂层的热控制墙体节能效果,解决相关评测体系缺失问题,建立墙体瞬态传热模型,探究复杂气候交变环境下墙体温度和热流的动态特性,以及辐射换热在被动式制冷过程中的热调控作用,基于热流和墙体传热系数提出一种新的... 详细信息

为评估基于辐射型反射涂层的热控制墙体节能效果,解决相关评测体系缺失问题,建立墙体瞬态传热模型,探究复杂气候交变环境下墙体温度和热流的动态特性,以及辐射换热在被动式制冷过程中的热调控作用,基于热流和墙体传热系数提出一种新的评估模型进行性能评价.结果表明:在室内空调开启情况下,热控制墙体相比于普通墙体,其外表面温度平均下降10.74%,热流提升了281.54%;在夏热冬暖地区,建筑南侧涂覆辐射型反射涂层效果最佳,涂层可以降低建筑全年冷负荷87.8 MJ/m2;在夏热冬冷地区,建筑西面涂覆辐射型反射涂层可以降低建筑全年总负荷26.3 MJ/m2.所提出的性能评价指标能够刻画热控制墙体一天内的传热过程和传热特性,进而得到墙体的折合传热系数,对指导实际建筑施工、降低建筑全生命周期总能耗有重要意义.

关键词：辐射型反射涂层数值模拟动态特性建筑节能评价指标