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绿色建筑环境与节能技术北京市重点实验室

时间:2022-09-14 11:22:23   作者:GBWindows   来源:行业网站   阅读:459  
内容摘要:一、实验室概况1.1实验室简介绿色建筑环境与节能技术北京市重点实验室于2016年12月获得北京市科委认定,是一个综合实力雄厚的北京市重点实验室,在业界有较大影响力。重点实验室主任由刘加平院士担任。实验室的常驻科研人员24人中,全部具有博士学位,副教授以上研究人员占80%以上,有海外工作经历者约占80%以上。经多年努力,...

一、 实验室概况 

1.1实验室简介

绿色建筑环境与节能技术北京市重点实验室于2016年12月获得北京市科委认定,是一个综合实力雄厚的北京市重点实验室,在业界有较大影响力。

重点实验室主任由刘加平院士担任。实验室的常驻科研人员24人中,全部具有博士学位,副教授以上研究人员占80%以上,有海外工作经历者约占80%以上。经多年努力,在绿色建筑环境与节能技术领域开展了卓有成效的研究工作并推进了研究成果的产业化。

本重点实验室拥有焓差实验室、建筑围护结构热工性能研究平台、特殊建筑环控系统设计研究条件、热电联供效率测试平台、相变材料性能测试平台、HVAC调试模拟系统筹,现有仪器设备1000余台件,总值约1870万元。实验室在绿色低能耗建筑热工设计关键技术、高品质室内物理环境控制以及可再生能源高效利用及系统集成技术方面达到国际先进水平。

1. 2 学术委员会

学术委员会主任

彭永臻     中国工程院院士    北京工业大学

学术委员会副主任

刘加平     中国工程院院士    北京工业大学

李玉国     教授                     香港大学

学术委员会委员

李先庭     教授                    清华大学

朱  能      教授                    天津大学

赵耀华     教授                   北京工业大学

李德英     教授                   北京建筑大学

潘云钢     教授级高工         中国建筑设计研究院

徐宏庆     教授级高工         北京市建筑设计研究院

二、科学研究

2.1研究方向

研发与推广绿色建筑技术,降低建筑能耗和资源消耗、减少污染物排放,是京津冀一体化以及中国新型城镇化进程中的重大需求,绿色建筑技术是绿色建筑的技术支撑,其发展水平决定了绿色建筑性能指标的优劣。本实验室针对京津冀区域建筑用能特点以及用能过程中存在的问题,结合实验室前期相关基础理论与应用技术研究积累,以建筑环境与能源应用学科为基础,融合建筑学与城市规划、工程热物理等多学科优势特点,重点从大型建筑节能技术研究、可再生能源利用技术研究、特殊建筑节能与安全技术研究、建筑室内环境应对大气环境污染技术措施研究等方向。实验室将围绕《北京市十三五”节能降耗及应对气候变化规划》目标,研究建立适宜京津冀地区的绿色建筑环境与节能技术体系,为修编北京市绿色建筑与建筑节能设计标准提供技术支持,推动京津冀地区绿色建筑行业的整体进步,为彻底改善京津冀地区环境质量做出贡献,并将实验室建成北京市绿色建筑与节能行业技术创新和人才培养的基地以及国际合作与交流的重要窗口。

绿色建筑环境与节能技术”北京市重点实验室有三个主要研究方向:

Ø 绿色低能耗建筑热工设计关键技术;

Ø 高品质室内物理环境控制及节能技术;

Ø 可再生能源高效利用及系统集成技术。

2.2主要研究内容

(1) 绿色低能耗建筑热工设计关键技术

在绿色低能耗建筑热工设计关键技术研究方面,主要研究绿色建筑环境评价指标与热工设计计算参数、地域传统节能建筑经验的科学化与技术化、地域气候参数与传统建筑空间组织耦合关系的科学表达、周期性热作用与建筑热稳定性对应关系的技术设计参数、与周期性热作用相匹配的新型相变围护结构、保温、隔热、防水、防潮一体化围护结构体系、适应京津冀地区气候参数的建筑空间模式以及低能耗建筑设计方法等。

(2) 高品质室内物理环境控制及节能技术

在高品质室内物理环境控制研究方面,主要研究高品质室内物理环境与室内空气品质(IAQ)设计标准和计算方法、高效率建筑环境设备系统优化设计原理与方法、建筑环境设备系统运行节能控制系统以及特殊条件下(地铁等)通风节能技术。

(3) 可再生能源高效利用及系统集成技术

在节能技术以及可再生能源高效利用及系统集成技术研究方面,主要研究适宜京津冀地区气候参数和辐射条件的太阳能集热与储热装备、高性能的太阳能供热输配系统与末端装置、适宜京津冀地区气候条件的空气源热泵供暖系统以及太阳能采暖、空气源热泵与常规能源的集成系统。

2.3科研项目

本重点实验室现承担横向科研项目40多项,总科研经费约3000万元,其中国家级科研项目33项,国家自然科学基金12项,“十三五”国家重点研发计划21项。北京市科委多项目资助等。

其中较为代表性的项目:

项目名称

项目来源

起止时间

项目经费(万元)

负责人

极端热湿气候区围护结构热质迁移与热工指标体系

国家自然科学基金重大项目

2016-2020

470

谢静超

中国建筑气候分区理论、方法与区划

国家自然科学基金

2019-2023

141.18

谢静超

面向多热特性一体化控制的日光温室建筑构造建模理论研究

国家自然科学基金

2016~2019

77.26

陈超

BIPV/T-太阳能热泵耦合供能系统优化设计方法

国家自然科学基金

2018~2021

70.8

全贞花

地铁车站细颗粒物分布规律及运动特性研究

国家自然科学基金

2016~2019

76.2

潘嵩

基于移动传感器信息的建筑热环境预测方法研究

国家自然科学基金

2019-2022

29.32

张伟荣

适于低温高湿环境的高效空气源热泵关键技术与设备研究

国家重点研发计划

2016~2020

400

王伟

竞速型人工赛道制冰系统关键技术研究

国家重点研发计划

2019~2020

196.25

孙育英

地铁长区间隧道火灾危险区域演化与疏散微环境控制

北京市基金项目

2017~2019

20

李炎锋

基于平板微热管阵列的太阳能空气集热-潜热储热一体化装置换热特性研究

北京市基金项目

2019-2021

20

刁彦华

三、科研成果

3.1示范工程

3.1.1新能源利用

赵耀华教授开发出了世界上唯一能商业化的、高可靠、长寿命光伏散热组件及热电联产组件;单位面积的光伏组件每年发电量增加约30KWh;该技术产品获日本东京都、环境省指定补贴产品;已在日本、美国、德国、匈牙利等国的多项热电联产工程获得应用,出口创汇约200万美元;在国内已完成多项商业运行工程,如国家新媒体产业基地(北京大兴)2万平米清洁能源采暖工程,大连青云社区47KW热电联产工程及内蒙古呼市德福工厂的采暖系统(40kW)等,直接经济效益超过1.2亿元。

陈超教授北京市科学技术二等奖研究成果基于相变蓄热与太阳能利用技术的高产温室成套技术及应用”,在天津蓟州区桑梓镇农业园区推广应用200亩;在烟台旭耕农业科技有限公司海阳农业园区推广应用20亩;通过宁夏回族自治区重点研发计划在宁夏吴忠国家农业科技园区推广应用。


3.1.2南海岛礁建设

刘加平院士团队承担国家自然科学基金重大项目极端热湿气候区超低能耗建筑研究”及国家重点研发计划课题“海洋气候条件建筑节能设计计算参数”,建立可支撑海岛建筑节能设计的室内外计算参数集,为我国开辟新的极端热湿气候区建筑热工设计分区奠定科学基础。

3.1.3服务北京冬奥会

陈超教授团队结合相变蓄热技术研究成果,开展关于2022年北京冬奥会三大赛区观众露天观赛局部热舒适条件改善技术研究。王伟教授团队结合空气源热泵技术研究成果,开展关于2022年北京冬奥会延庆赛区人工赛道制冰系统调控技术研究。承担国家重点研究计划“科技冬奥”重点专项“人工剖面赛道类场馆新型建造、维护与运营技术(2018YFF0300200)”2项子课题研究任务,为北京2022年冬奥会雪车雪橇赛道制冰系统节能运行、营造观众席舒适热环境提供关键技术支撑。

3.1.4服务北京大兴机场

陈超教授团队集结城建学部、环能学院以及材料学院的优势力量,发挥多学科优势互补的特点,为北京大兴国际机场提供能源管控与环境管控咨询服务。重点关注空调、照明、电梯、行李系统节能运营,废水、废气管控,垃圾分拣与减量,噪声控制等问题。

3.2科研获奖

[1]刘加平院士获美国华盛顿州立大学授予的“全球杰出设计研究者奖”,获日本空气调和卫生工学会授予的“日本空气调和卫生工学会国际荣誉会士”称号。

[2]刘加平、谢静超完成的“新地域乡村绿色建筑设计关键技术与应用”荣获2019年度教育部高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)科学技术进步奖一等奖。

[3]刘加平荣获第14届光华龙腾奖“中国设计贡献奖金质奖章”。

[4]陈超等完成的建筑室内PM2.5污染全过程控制理论及关键技术的项目获得“华夏建设科学技术奖”一等奖、北京市科技进步二等奖。

[5]谢静超等完成的现代城市热环境调控关键技术创新与应用的项目获得“华夏建设科学技术奖”一等奖。

[6]王伟获得“百名暖通空调杰出青年”称号。

[7]陈超发表在《农业工程学报》论文获“中国精品科技期刊论文顶尖学术论文领跑者“称号。

四、学术活动

4.1本实验室承办的学术会议

4.1.1第一届全国建筑调适与运维大会

2019年6月28日,本重点实验室在北工大建国饭店举办“第一届全国建筑调适与运维大会”,逄秀峰教授为本次大会主要负责人之一,并在大会上做了报告。许多本行业教授专家与精英参加本次会议。本次会议得到大家的一致认可与赞美,为我国建筑设备的调适工作提供指导。同时与其他高校进行积极学术交流。

4.1.2第八届全国高等学校建筑环境与能源应用工程专业负责人会议

2018年4月,由城建学部本重点实验室承办的 “第八届全国高等学校建筑环境与能源应用工程专业负责人会议”在工大建国饭店举行,120余所高校的行业专家教授以及相关企业高管嘉宾300余人,对建环专业学生教育方面以及行业发展等方面做了充分的学习交流与讨论。

4.2学术报告会

4.2.1学术报告-工程与基础科学研究方法和心得

2020年7月22日,本重点实验室邀请美国科罗拉多大学翟志强教授为本实验室师生进行线上学术报告交流。题目为“工程与基础科学研究方法和心得”,翟教授主要与大家分享工程与基础科学的研究体会,内容包括科研目标选择、时间管理、研究途径以及更为具体的科研方法

4.2.2学术报告-温湿度独立控制空调系统:基础理论与应用研究

2020年7月8日,本重点实验室邀清华大学刘晓华教授为本实验室师生进行线上学术报告交流,交流题目“温湿度独立控制空调系统:基础理论与应用研究” ,针对建筑热湿环境营造的节能需求,报告从温湿度独立控制空调系统的基础理论、关键装置研究、工程实践应用等方面介绍了相关的研究工作,以及对研究生培养的一些思考交流。

4.2.3学术报告-从建筑环境节能减排技术研究谈如何开展创新性科研工作

2020年6月17日,本重点实验室邀清华大学李先庭教授为本实验室师生进行线上学术报告交流,题目为“从建筑环境节能减排技术研究谈如何开展创新性科研工作”,针对我国建筑环境节能减排的重大需求和不能沿袭发达国家发展道路的现实,报告从非均匀环境营造理论、自然能源利用和高效冷源设备三个方面介绍了其开展的创新性科研工作,并结合自己的工作对青年人开展创新性科研工作给出了建议。

五、合作交流

5.1国内合作

5.1.1新能源利用

赵耀华教授在可再生能源高效利用及系统集成技术研究方面,与国内企业进行合作,完成和正在施工的5项工程示范。主要包括神华集团(建筑光伏光热一体化、多能互补系统)、大兴开发区(多能互补系统)、山东淄博开发区(建筑光伏光热一体化、多能互补系统)、辽宁大连开发区(建筑光伏光热一体化、多能互补系统)、北京工业大学后勤综合楼(建筑太阳能热水工程)。

5.2国际合作

5.2.1逄秀锋教授对建筑仿真软件EnergyPlus的开发与应用

本重点实验室的兼职教授逄秀锋研究员主要从事建筑仿真软件EnergyPlus的开发与应用,主持开发的建筑实时能耗模拟技术开创了将建筑能耗模型应用于建筑运行与监测的先河,为世界首创,作为项目负责人或主要完成人参与多个美国能源部、国防部以及加利福尼亚洲能源委员会的大型科研项目。

5.2.2谢静超教授与日本东北大学开展的国际合作科研项目

日本东北大学与本重点实验室谢静超教授共同开展的国际合作科研项目-中国居住环境与人体健康研究,该项研究促进了本实验室的国际化交流,学习国外科研经验。


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