在全球變暖及快速城市化背景下,城市微氣候環境的問題日益突出。為貫徹落實中國城市現代化目標,堅持安全、綠色、可持續的發展理念,聚焦城市微氣候環境治理,探究城市熱濕環境變化和圍護結構低碳技術,營造安全、舒適和健康的城市物理環境。在中國建筑學會建筑物理分會指導下,“2023年城市微氣候與低碳技術研究論壇”于2023年4月8日順利召開,論壇主題:“安全?節能?低碳:城市微氣候與低碳技術”,指導單位為中國建筑學會物理分會,主辦單位是澳門第一娛樂娛城官網,由廣東省建筑節能協會及廣州大學建筑設計研究院有限公司協辦。論壇的線下會議地址為廣州市番禺區大學城小谷圍街立德街6號廣州大學城雅樂軒酒店,并結合分會場廣州大學理科教學樓北樓317課室線上會議進行。
會議開幕和致辭
論壇由澳門第一娛樂娛城官網鄭穎生副教授主持,由中國建筑學會建筑物理分會秘書長羅濤和廣州大學科研院楊玉寶處長進行開幕致辭,出席本次研究論壇的嘉賓還有澳門第一娛樂娛城官網院長李建軍教授,廣州大學建筑節能研究院院長周孝清教授。

主持人:澳門第一娛樂娛城官網副教授,建筑學系副主任,香港中文大學博士 鄭穎生

中國建筑學會建筑物理分會秘書長羅濤?研究員

廣州大學科學研究院楊玉寶?處長

嘉賓合照
主題報告
報告1:《自適應圍護結構初步研究》

華南理工大學教授,博士生導師,中國建筑節能協會副監事長及專家委員會專家,中國建筑學會建筑物理分會理事 趙立華
趙立華教授首先指出項目以推動近零能耗建筑為目標,旨在突破近零能耗高層建筑圍護結構節能理論和技術措施的難點,為使用者提供熱和視覺舒適等目標的自適應圍護結構關鍵技術體系及智能集成方案。其次,她介紹了節能目標和策略研究,包括典型模型研究、參數化模型生成、多參數能耗模擬及自適應策略研究等。最后,趙立華教授對可變圍護結構關鍵技術研究內容進行了報告,指出項目通過搭建全尺寸實驗平臺,利用實驗實測等方式提出相關策略,并在夏熱冬暖地區進行了驗證。
報告2:建筑圍護結構熱濕耦合遷移框架體系與關鍵問題

重慶大學建筑城規學院建筑技術科學系副主任,重慶大學建筑城規學院教授,博士生導師 馮馳
馮馳教授梳理了建筑圍護結構熱濕耦合遷移的框架體系與關鍵問題,從背景簡介、框架體系、關鍵問題和研究問題四個方面進行逐一講解。他指出圍護結構是室內環境營造的基礎,圍護結構的熱濕耦合與建筑環境營造密切相關。馮馳教授講解了圍護結構傳熱傳濕的應用流程,提出以物理過程、控制方程、數值求解及分析應用為主要步驟的框架體系,指出其核心是圍護結構熱濕耦合傳遞的模型,并闡述了在應用過程中會面臨的關鍵問題,譬如假設簡化、物性測試的能力及精度問題、風驅雨邊界條件等。最后,他展示了相關問題的研究案例及進展。
報告3:近零能耗建筑外保溫系統防護層濕性能控制指標研究

中國建筑科學研究院碳中和研究院,副總工程師 孫立新
孫立新副總工程師指出,在碳排放與碳中和愿景下,發展近零能耗、零碳建筑是各國應對氣候變化和實現碳中和的主要途徑。他闡述了近零能耗建筑的定義、發展情況、評價體系及相關編制,同時提出在建筑節能的多樣途徑中,建筑本體的能效提升是其中的基礎和關鍵環節,并梳理了建筑外墻保溫工程的研究現狀及行業調研,指出解決熱濕作用是外墻保溫工程面臨的重要問題。通過分析外保溫系統的相關控制指標,他指出以“出多進少”為設計原則,以氣液兩相耦合遷移為理論基礎,以防護層含濕量為關鍵點,提出了新的綜合聯動控制指標,提升了理論性和關聯性,為外保溫濕控制從經驗定性向分區定量奠定基礎,從工程設計角度加強對系統含濕量的控制。
報告4:建筑外墻的風驅雨曝露與吸收過程分析

上海交通大學設計學院建筑學系副教授,博士生導師 張會波
張會波副教授以風驅雨為關鍵切入點,闡述了風驅雨的定義及對建筑性能的影響,指出研究需要明確兩個問題,一是在單次降雨事件下,建筑外墻有多少雨水曝露量,主要研究方法分為三種,分別是半經驗模擬法、實驗測量和數值模擬方法;二是雨水撞擊外墻后,有多少雨水被逐步吸收和蒸發。首先,在宏觀分析評估上,她展示了中國全域建筑立面風驅雨曝露風險評估;其次,具體到每棟建筑外表面的曝露量,她通過半經驗模型,利用氣象參數對建筑壁面上的風驅雨進行評估和預測。張會波副教授在介紹中還講解了建筑外立面的風驅雨的雨水浸潤量的影響因素及后續相關問題的探討。
報告5:全要素氣候模擬實驗艙在風驅雨濕熱行為研究中的應用

澳門第一娛樂娛城官網建筑學系副教授,碩士生導師 李麗
李麗副教授首先對風驅雨的研究進行了概述,提出國際熱點目前集中在其風險評估,并闡述了風驅雨對建筑圍護結構的影響,以及風驅雨的研究方法。她展示了不同高校實驗艙的調研內容,提出國內大部分實驗平臺的建設目的是研究雨水對設備安全性的影響,尚未有以復現風驅雨為關鍵要素,研究圍護結構濕熱過程的氣候實驗室?;诖死铥惛苯淌趶呐擉w構建、艙體校核和艙體應用三個方面為我們介紹了其團隊搭建的全要素氣候環境模擬實驗艙,為后續開展相關研究提供了實驗平臺。
本次論壇匯聚了來自全國各地的專家學者,共同探討建筑熱工設計、室內非均勻環境保障、低空遙感地表溫度反演方法以及城市街區熱舒適營造等主題。經過一輪休息,專家們在下午帶來了精彩的匯報。
報告6:建筑熱工設計基礎參數的確定方法初探

西安建筑科技大學教授,博士生導師 劉衍
劉衍老師在論壇中介紹了建筑熱工設計基礎參數的確定方法初探。劉衍老師從《民用建筑熱工設計規范》解釋了建筑熱工設計的定義,并對建筑熱工設計室外計算參數進行介紹。從介紹中了解到我國建筑節能設計基礎參數和方法的發展歷程,整體起步較慢并有所滯后。接著他詳細講解了建筑熱工設計室外計算參數的一般統計計算流程,包括保溫設計、隔熱設計和防潮設計等內容。劉衍老師提出了基于動態傳熱的保溫設計、自然通風設計、建筑遮陽設計計算參數確定方法,并展示了其主要研究成果。
報告7:面向個性化熱需求的室內非均勻環境保障

北京科技大學土木與資源工程學院副教授,清華大學博士、博士后 邵曉亮
邵曉亮老師介紹了面向個性化熱環境需求的室內非均勻環境保障。他對研究的相關概念進行介紹引入,展示了現有氣流組織包括“混合”通風和“工作區”通風,室內熱環境營造面臨著個性化、多變熱需求的挑戰。他講解了非均勻熱環境和均勻熱環境在不同方面的差異,并提出了室內非均勻分布關系式和個性化通風、多子區氣流分布系統等設計方案。進一步講解了熱環境參數分布,基于可及度指標提出室內非均勻分布關系式,并對自循環氣流存在進行拓展,得出分布關系式溫度預測可靠性。邵曉亮老師還介紹了良好的分區隔離措施和基于有限個傳感器的熱、濕源辨識,優化個性化送風需求等技術。
報告8:基于三維查找表的低空遙感地表溫度反演方法研究

華南理工大學建筑學院副教授,博士 任鵬
任鵬老師帶來了基于三維查找表的低空遙感地表溫度反演方法研究。他從現狀氣候環境引入到微氣候的街區尺度熱環境,介紹了低空遙感的工具和無人機超低空遙感面臨的挑戰,并詳細講解了反演方法的思維導圖和發射率反演模型的難點。對整個反演方法進行詳細明晰的思維導圖展示,對基于輻射傳輸模式反演的研究目的和理論基礎進行介紹,整個過程遵循定量遙感“正演”和“反演”的原則。任鵬老師展示了研究結果,并提出了對無人機輔助研究的思考。
報告9:城市街區熱舒適營造策略研究

大連理工大學建筑與藝術學院副教授 蘇媛
蘇媛老師以大連市為例,介紹了城市街區熱舒適營造研究。蘇媛老師以生動的語言刻畫出城市在熱環境上面臨的現狀,并對研究地塊進行用地性質的劃分,對每個點位進行檢測,得出各用地性質的街區熱環境要素的數據,并分析了熱環境因素和建筑高度、建筑密度、綠化率在不同尺度下的耦合關系。在此之上對數據提出模擬驗證,展開進一步分析。最后提出相應的營造策略,提出總結和展望。
報告10:夏熱冬冷地區建筑墻體動態熱濕傳遞特征及節能性能研究

廣東海洋大學海洋工程與能源學院講師 房愛民
房愛民老師對夏熱冬冷地區建筑墻體動態熱濕傳遞特征及節能性能研究展開介紹。首先對夏熱冬冷地區氣候、供暖空調運行和建筑墻體的特征進行總結,并提出建筑墻體內濕遷移與積累會引發一系列問題和關鍵科學問題進行提出。介紹了以毛細壓力為濕驅動勢的熱濕耦合傳遞模型(CHM)進行展示,通過對比傳統求解方法介紹了采用多物理場耦合仿真模擬軟件(COMSOL Multiphysics)求解方法。對風驅雨對墻體傳遞冷熱負荷和墻體內濕分積聚冷凝風險的影響進行介紹,最后提出對未來研究的展望。
報告11:熱濕地區人為排熱對城市熱環境的影響特征及規劃應對策略

澳門第一娛樂娛城官網講師,博士,廣州市勘察設計協會市政分會副秘書長 樊成亮
樊成亮老師對熱濕地區人為排熱對高密住區熱環境的影響及規劃應對策略進行介紹。首先提出了極端天氣和城市熱污染的研究背景和問題,基于此提出整個研究的目標和內容,對研究的方法流程進行了闡述。對熱浪與人為排熱的耦合關系從建筑人為排熱的時空分布上進行研究,并對不同居住區空間下的熱環境變化提出高密居住區空間規劃響應策略,最后給出總結和工作計劃。
論壇的成功舉辦對于推動城市微氣候與低碳技術的研究與應用具有積極的促進作用,也為相關領域的學者們提供了一個互相交流學習的平臺。