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1.內(nèi)容提要 本書從宏觀層面對國內(nèi)外零能耗建筑狀況和發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行了梳理,從微觀層面對零能耗居住建筑的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了具體的研究和探索,全面具體地分析和呈現(xiàn)了針對零能耗建筑這一建筑新模式的起源、發(fā)展、概念界定及優(yōu)化技術(shù)等相關(guān)理論與方法,這對于統(tǒng)計(jì)和分析零能耗建筑具有重要的文獻(xiàn)價(jià)值,為我國建設(shè)綠色生態(tài)城市及改善人居環(huán)境提供了一定的參考價(jià)值。 本書可供建筑學(xué)專業(yè)方面的研究者、從事城市建設(shè)及能源研究的人員和相關(guān)機(jī)構(gòu),以及對此方面感興趣的讀者閱讀參考。 2.目錄 1緒論1 1.1研究背景與目的1 1.1.1研究背景1 1.1.2研究目的4 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)4 1.2.1ZEB建筑相關(guān)研究4 1.2.2ZEB建筑優(yōu)化研究14 1.2.3ZEB建筑能量分析理論與方法20 1.2.4ZEB建筑評(píng)價(jià)模式理論與方法21 1.2.5多目標(biāo)優(yōu)化理論與方法24 1.2.6總結(jié)27 1.3研究內(nèi)容27 1.4研究方法和技術(shù)路線29 1.4.1研究方法29 1.4.2技術(shù)路線30 1.5創(chuàng)新點(diǎn)31 2典型房理論模型構(gòu)建研究32 2.1基于相似理論的典型房理論模型構(gòu)建32 2.1.1相似理論32 2.1.2基于相似理論的簡化模型構(gòu)建34 2.2原型基本邊界條件統(tǒng)計(jì)與分析35 2.2.1典型戶型幾何模型的選取35 2.2.2典型戶型圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選取39 2.2.3用能方式43 2.3基于相似理論簡化模型的構(gòu)建與應(yīng)用45 2.3.1物理邊界條件45 2.3.2“九宮格”分析方法46 2.3.3典型相似模型建立47 2.3.4相似度分析50 2.4簡化模型的獨(dú)戶與集合式各類模式的能耗關(guān)系53 2.5本章小結(jié)55 3零能耗建筑實(shí)現(xiàn)技術(shù)途徑與運(yùn)行模式研究58 3.1ZEB建筑實(shí)現(xiàn)技術(shù)途徑研究58 3.1.1ZEB建筑與一般節(jié)能建筑的區(qū)別59 3.1.2高能效建筑62 3.1.3國內(nèi)外建筑節(jié)能策略差異63 3.2基于能量平衡的ZEB建筑運(yùn)行模式69 3.2.1nZEB建筑理論模型構(gòu)建69 3.2.2NZEB建筑理論模型構(gòu)建71 3.2.3AZEB建筑理論模型構(gòu)建73 3.3本章小結(jié)73 4壽命期能量與成本數(shù)學(xué)模型構(gòu)建研究75 4.1基于壽命期節(jié)能量的分析理論與評(píng)價(jià)75 4.1.1基本原理76 4.1.2基于分析模式下的LCE方法模型建構(gòu)77 4.1.3壽命期節(jié)能量分析基本數(shù)學(xué)理論模型構(gòu)建80 4.2基于壽命期節(jié)能收益成本的LCC分析理論81 4.2.1基本原理81 4.2.2基于能量分析的LCC理論模型建構(gòu)82 4.2.3ELCC基本數(shù)學(xué)模型84 4.3基于典型房ZEB實(shí)現(xiàn)途徑的能量與成本分析數(shù)據(jù)庫構(gòu)建84 4.3.1ELCE數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析84 4.3.2ELCC數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析97 4.3.3能量與成本數(shù)學(xué)模型分析數(shù)據(jù)庫102 4.4本章小結(jié)104 5多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究106 5.1多目標(biāo)優(yōu)化的設(shè)計(jì)原理106 5.2基于壽命期能耗與成本的ZEB多目標(biāo)優(yōu)化模型構(gòu)建110 5.2.1基于實(shí)值編碼的NSGAⅡ理論模型構(gòu)建110 5.2.2基于壽命期能耗平衡的目標(biāo)函數(shù)理論模型115 5.2.3基于壽命期節(jié)能收益成本的多目標(biāo)理論模型的構(gòu)建115 5.2.4關(guān)于變量取法問題116 5.3基于典型房ZEB建筑實(shí)現(xiàn)途徑的多目標(biāo)優(yōu)化研究116 5.3.1基于典型房的能量平衡目標(biāo)子函數(shù)構(gòu)建116 5.3.2基于典型房的成本目標(biāo)子函數(shù)構(gòu)建118 5.3.3各工況模式的多目標(biāo)優(yōu)化主函數(shù)模型構(gòu)建119 5.4優(yōu)化結(jié)果討論120 5.4.1方法有效性驗(yàn)證120 5.4.2優(yōu)化結(jié)果取值121 5.4.3最優(yōu)方案的選取與解的應(yīng)用124 5.5本章小結(jié)125 6零能耗建筑評(píng)價(jià)技術(shù)研究127 6.1ZEB評(píng)價(jià)體系概述127 6.1.1國內(nèi)外評(píng)價(jià)體系研究127 6.1.2評(píng)價(jià)方法的確定128 6.2評(píng)價(jià)方法模型的建立129 6.2.1熵權(quán)法理論模型129 6.2.2灰色關(guān)聯(lián)度方法的理論模型130 6.2.3綜合評(píng)價(jià)應(yīng)用工作框架134 6.3ZEB建筑能源供耗系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化方案的評(píng)價(jià)優(yōu)選研究134 6.3.1基于Pareto空間特征解分析的改進(jìn)熵權(quán)評(píng)價(jià)法135 6.3.2基于典型房的Pareto空間特征解的分析135 6.3.3綜合特征值的改進(jìn)熵權(quán)評(píng)價(jià)136 6.3.4結(jié)果總結(jié)與驗(yàn)證138 6.4本章小結(jié)139 7零能耗太陽能居住建筑實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究141 7.1實(shí)驗(yàn)室綜合能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)141 7.1.1ZEB實(shí)驗(yàn)室建設(shè)概述141 7.1.2多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)141 7.1.3多能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)144 7.2實(shí)驗(yàn)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)152 7.2.1地源熱泵監(jiān)測系統(tǒng)152 7.2.2建筑綜合測控構(gòu)建153 7.3實(shí)驗(yàn)室建造與運(yùn)行156 7.4本章小結(jié)158 8總結(jié)與展望159 8.1總結(jié)159 8.2對今后研究工作的展望161 參考文獻(xiàn)162 附錄:研究數(shù)據(jù)176 附錄一:戶型樣本調(diào)研統(tǒng)計(jì)表176 附錄二:實(shí)際工程基本資料調(diào)研表(52棟住宅樓)186 附錄三:典型戶型圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本仿真模擬參數(shù)設(shè)置表192 附錄四:能耗對比分析表194 附錄五:10類戶型能耗值(kWh)195 附錄六:3單元4層能耗值(kWh)196 附錄七:圍護(hù)結(jié)構(gòu)選型與能耗數(shù)據(jù)表197 附錄八:住宅區(qū)用電量統(tǒng)計(jì)表198 附錄九:基于實(shí)值編碼的NSGAⅡ多目標(biāo)優(yōu)化求解Pareto解集(迭代100,種群50)199 附錄十:基本設(shè)備耗電量核算206 附錄十一:實(shí)驗(yàn)房多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果數(shù)據(jù)207 附錄十二:Equest仿真模擬209 附錄十三:PVsyst 模擬實(shí)驗(yàn)室發(fā)電量表214 附錄十四:相變儲(chǔ)能材料使用前后測溫記錄215 致謝241 |
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