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        熱工環境
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        綠色建筑環境與節能技術北京市重點實驗室

        時間:2022-09-14 11:22:23   作者:GBWindows   來源:行業網站   閱讀:1818  
        內容摘要:一、實驗室概況1.1實驗室簡介綠色建筑環境與節能技術北京市重點實驗室于2016年12月獲得北京市科委認定,是一個綜合實力雄厚的北京市重點實驗室,在業界有較大影響力。重點實驗室主任由劉加平院士擔任。實驗室的常駐科研人員24人中,全部具有博士學位,副教授以上研究人員占80%以上,有海外工作經歷者約占80%以上。經多年努力,...

        一、 實驗室概況 

        1.1實驗室簡介

        綠色建筑環境與節能技術北京市重點實驗室于2016年12月獲得北京市科委認定,是一個綜合實力雄厚的北京市重點實驗室,在業界有較大影響力。

        重點實驗室主任由劉加平院士擔任。實驗室的常駐科研人員24人中,全部具有博士學位,副教授以上研究人員占80%以上,有海外工作經歷者約占80%以上。經多年努力,在綠色建筑環境與節能技術領域開展了卓有成效的研究工作并推進了研究成果的產業化。

        本重點實驗室擁有焓差實驗室、建筑圍護結構熱工性能研究平臺、特殊建筑環控系統設計研究條件、熱電聯供效率測試平臺、相變材料性能測試平臺、HVAC調試模擬系統籌,現有儀器設備1000余臺件,總值約1870萬元。實驗室在綠色低能耗建筑熱工設計關鍵技術、高品質室內物理環境控制以及可再生能源高效利用及系統集成技術方面達到國際先進水平。

        1. 2 學術委員會

        學術委員會主任

        彭永臻     中國工程院院士    北京工業大學

        學術委員會副主任

        劉加平     中國工程院院士    北京工業大學

        李玉國     教授                     香港大學

        學術委員會委員

        李先庭     教授                    清華大學

        朱  能      教授                    天津大學

        趙耀華     教授                   北京工業大學

        李德英     教授                   北京建筑大學

        潘云鋼     教授級高工         中國建筑設計研究院

        徐宏慶     教授級高工         北京市建筑設計研究院

        二、科學研究

        2.1研究方向

        研發與推廣綠色建筑技術,降低建筑能耗和資源消耗、減少污染物排放,是京津冀一體化以及中國新型城鎮化進程中的重大需求,綠色建筑技術是綠色建筑的技術支撐,其發展水平決定了綠色建筑性能指標的優劣。本實驗室針對京津冀區域建筑用能特點以及用能過程中存在的問題,結合實驗室前期相關基礎理論與應用技術研究積累,以建筑環境與能源應用學科為基礎,融合建筑學與城市規劃、工程熱物理等多學科優勢特點,重點從大型建筑節能技術研究、可再生能源利用技術研究、特殊建筑節能與安全技術研究、建筑室內環境應對大氣環境污染技術措施研究等方向。實驗室將圍繞《北京市十三五”節能降耗及應對氣候變化規劃》目標,研究建立適宜京津冀地區的綠色建筑環境與節能技術體系,為修編北京市綠色建筑與建筑節能設計標準提供技術支持,推動京津冀地區綠色建筑行業的整體進步,為徹底改善京津冀地區環境質量做出貢獻,并將實驗室建成北京市綠色建筑與節能行業技術創新和人才培養的基地以及國際合作與交流的重要窗口。

        綠色建筑環境與節能技術”北京市重點實驗室有三個主要研究方向:

        綠色低能耗建筑熱工設計關鍵技術;

        高品質室內物理環境控制及節能技術;

        可再生能源高效利用及系統集成技術。

        2.2主要研究內容

        (1) 綠色低能耗建筑熱工設計關鍵技術

        在綠色低能耗建筑熱工設計關鍵技術研究方面,主要研究綠色建筑環境評價指標與熱工設計計算參數、地域傳統節能建筑經驗的科學化與技術化、地域氣候參數與傳統建筑空間組織耦合關系的科學表達、周期性熱作用與建筑熱穩定性對應關系的技術設計參數、與周期性熱作用相匹配的新型相變圍護結構、保溫、隔熱、防水、防潮一體化圍護結構體系、適應京津冀地區氣候參數的建筑空間模式以及低能耗建筑設計方法等。

        (2) 高品質室內物理環境控制及節能技術

        在高品質室內物理環境控制研究方面,主要研究高品質室內物理環境與室內空氣品質(IAQ)設計標準和計算方法、高效率建筑環境設備系統優化設計原理與方法、建筑環境設備系統運行節能控制系統以及特殊條件下(地鐵等)通風節能技術。

        (3) 可再生能源高效利用及系統集成技術

        在節能技術以及可再生能源高效利用及系統集成技術研究方面,主要研究適宜京津冀地區氣候參數和輻射條件的太陽能集熱與儲熱裝備、高性能的太陽能供熱輸配系統與末端裝置、適宜京津冀地區氣候條件的空氣源熱泵供暖系統以及太陽能采暖、空氣源熱泵與常規能源的集成系統。

        2.3科研項目

        本重點實驗室現承擔橫向科研項目40多項,總科研經費約3000萬元,其中國家級科研項目33項,國家自然科學基金12項,“十三五”國家重點研發計劃21項。北京市科委多項目資助等。

        其中較為代表性的項目:

        項目名稱

        項目來源

        起止時間

        項目經費(萬元)

        負責人

        極端熱濕氣候區圍護結構熱質遷移與熱工指標體系

        國家自然科學基金重大項目

        2016-2020

        470

        謝靜超

        中國建筑氣候分區理論、方法與區劃

        國家自然科學基金

        2019-2023

        141.18

        謝靜超

        面向多熱特性一體化控制的日光溫室建筑構造建模理論研究

        國家自然科學基金

        2016~2019

        77.26

        陳超

        BIPV/T-太陽能熱泵耦合供能系統優化設計方法

        國家自然科學基金

        2018~2021

        70.8

        全貞花

        地鐵車站細顆粒物分布規律及運動特性研究

        國家自然科學基金

        2016~2019

        76.2

        潘嵩

        基于移動傳感器信息的建筑熱環境預測方法研究

        國家自然科學基金

        2019-2022

        29.32

        張偉榮

        適于低溫高濕環境的高效空氣源熱泵關鍵技術與設備研究

        國家重點研發計劃

        2016~2020

        400

        王偉

        競速型人工賽道制冰系統關鍵技術研究

        國家重點研發計劃

        2019~2020

        196.25

        孫育英

        地鐵長區間隧道火災危險區域演化與疏散微環境控制

        北京市基金項目

        2017~2019

        20

        李炎鋒

        基于平板微熱管陣列的太陽能空氣集熱-潛熱儲熱一體化裝置換熱特性研究

        北京市基金項目

        2019-2021

        20

        刁彥華

        三、科研成果

        3.1示范工程

        3.1.1新能源利用

        趙耀華教授開發出了世界上唯一能商業化的、高可靠、長壽命光伏散熱組件及熱電聯產組件;單位面積的光伏組件每年發電量增加約30KWh;該技術產品獲日本東京都、環境省指定補貼產品;已在日本、美國、德國、匈牙利等國的多項熱電聯產工程獲得應用,出口創匯約200萬美元;在國內已完成多項商業運行工程,如國家新媒體產業基地(北京大興)2萬平米清潔能源采暖工程,大連青云社區47KW熱電聯產工程及內蒙古呼市德福工廠的采暖系統(40kW)等,直接經濟效益超過1.2億元。

        陳超教授北京市科學技術二等獎研究成果基于相變蓄熱與太陽能利用技術的高產溫室成套技術及應用”,在天津薊州區桑梓鎮農業園區推廣應用200畝;在煙臺旭耕農業科技有限公司海陽農業園區推廣應用20畝;通過寧夏回族自治區重點研發計劃在寧夏吳忠國家農業科技園區推廣應用。


        3.1.2南海島礁建設

        劉加平院士團隊承擔國家自然科學基金重大項目極端熱濕氣候區超低能耗建筑研究”及國家重點研發計劃課題“海洋氣候條件建筑節能設計計算參數”,建立可支撐海島建筑節能設計的室內外計算參數集,為我國開辟新的極端熱濕氣候區建筑熱工設計分區奠定科學基礎。

        3.1.3服務北京冬奧會

        陳超教授團隊結合相變蓄熱技術研究成果,開展關于2022年北京冬奧會三大賽區觀眾露天觀賽局部熱舒適條件改善技術研究。王偉教授團隊結合空氣源熱泵技術研究成果,開展關于2022年北京冬奧會延慶賽區人工賽道制冰系統調控技術研究。承擔國家重點研究計劃“科技冬奧”重點專項“人工剖面賽道類場館新型建造、維護與運營技術(2018YFF0300200)”2項子課題研究任務,為北京2022年冬奧會雪車雪橇賽道制冰系統節能運行、營造觀眾席舒適熱環境提供關鍵技術支撐。

        3.1.4服務北京大興機場

        陳超教授團隊集結城建學部、環能學院以及材料學院的優勢力量,發揮多學科優勢互補的特點,為北京大興國際機場提供能源管控與環境管控咨詢服務。重點關注空調、照明、電梯、行李系統節能運營,廢水、廢氣管控,垃圾分揀與減量,噪聲控制等問題。

        3.2科研獲獎

        [1]劉加平院士獲美國華盛頓州立大學授予的“全球杰出設計研究者獎”,獲日本空氣調和衛生工學會授予的“日本空氣調和衛生工學會國際榮譽會士”稱號。

        [2]劉加平、謝靜超完成的“新地域鄉村綠色建筑設計關鍵技術與應用”榮獲2019年度教育部高等學??茖W研究優秀成果獎(科學技術)科學技術進步獎一等獎。

        [3]劉加平榮獲第14屆光華龍騰獎“中國設計貢獻獎金質獎章”。

        [4]陳超等完成的建筑室內PM2.5污染全過程控制理論及關鍵技術的項目獲得“華夏建設科學技術獎”一等獎、北京市科技進步二等獎。

        [5]謝靜超等完成的現代城市熱環境調控關鍵技術創新與應用的項目獲得“華夏建設科學技術獎”一等獎。

        [6]王偉獲得“百名暖通空調杰出青年”稱號。

        [7]陳超發表在《農業工程學報》論文獲“中國精品科技期刊論文頂尖學術論文領跑者“稱號。

        四、學術活動

        4.1本實驗室承辦的學術會議

        4.1.1第一屆全國建筑調適與運維大會

        2019年6月28日,本重點實驗室在北工大建國飯店舉辦“第一屆全國建筑調適與運維大會”,逄秀峰教授為本次大會主要負責人之一,并在大會上做了報告。許多本行業教授專家與精英參加本次會議。本次會議得到大家的一致認可與贊美,為我國建筑設備的調適工作提供指導。同時與其他高校進行積極學術交流。

        4.1.2第八屆全國高等學校建筑環境與能源應用工程專業負責人會議

        2018年4月,由城建學部本重點實驗室承辦的 “第八屆全國高等學校建筑環境與能源應用工程專業負責人會議”在工大建國飯店舉行,120余所高校的行業專家教授以及相關企業高管嘉賓300余人,對建環專業學生教育方面以及行業發展等方面做了充分的學習交流與討論。

        4.2學術報告會

        4.2.1學術報告-工程與基礎科學研究方法和心得

        2020年7月22日,本重點實驗室邀請美國科羅拉多大學翟志強教授為本實驗室師生進行線上學術報告交流。題目為“工程與基礎科學研究方法和心得”,翟教授主要與大家分享工程與基礎科學的研究體會,內容包括科研目標選擇、時間管理、研究途徑以及更為具體的科研方法。

        4.2.2學術報告-溫濕度獨立控制空調系統:基礎理論與應用研究

        2020年7月8日,本重點實驗室邀清華大學劉曉華教授為本實驗室師生進行線上學術報告交流,交流題目“溫濕度獨立控制空調系統:基礎理論與應用研究” ,針對建筑熱濕環境營造的節能需求,報告從溫濕度獨立控制空調系統的基礎理論、關鍵裝置研究、工程實踐應用等方面介紹了相關的研究工作,以及對研究生培養的一些思考交流。

        4.2.3學術報告-從建筑環境節能減排技術研究談如何開展創新性科研工作

        2020年6月17日,本重點實驗室邀清華大學李先庭教授為本實驗室師生進行線上學術報告交流,題目為“從建筑環境節能減排技術研究談如何開展創新性科研工作”,針對我國建筑環境節能減排的重大需求和不能沿襲發達國家發展道路的現實,報告從非均勻環境營造理論、自然能源利用和高效冷源設備三個方面介紹了其開展的創新性科研工作,并結合自己的工作對青年人開展創新性科研工作給出了建議。

        五、合作交流

        5.1國內合作

        5.1.1新能源利用

        趙耀華教授在可再生能源高效利用及系統集成技術研究方面,與國內企業進行合作,完成和正在施工的5項工程示范。主要包括神華集團(建筑光伏光熱一體化、多能互補系統)、大興開發區(多能互補系統)、山東淄博開發區(建筑光伏光熱一體化、多能互補系統)、遼寧大連開發區(建筑光伏光熱一體化、多能互補系統)、北京工業大學后勤綜合樓(建筑太陽能熱水工程)。

        5.2國際合作

        5.2.1逄秀鋒教授對建筑仿真軟件EnergyPlus的開發與應用

        本重點實驗室的兼職教授逄秀鋒研究員主要從事建筑仿真軟件EnergyPlus的開發與應用,主持開發的建筑實時能耗模擬技術開創了將建筑能耗模型應用于建筑運行與監測的先河,為世界首創,作為項目負責人或主要完成人參與多個美國能源部、國防部以及加利福尼亞洲能源委員會的大型科研項目。

        5.2.2謝靜超教授與日本東北大學開展的國際合作科研項目

        日本東北大學與本重點實驗室謝靜超教授共同開展的國際合作科研項目-中國居住環境與人體健康研究,該項研究促進了本實驗室的國際化交流,學習國外科研經驗。


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