绿建小筑周报 | 第二十四期

亲爱的绿建小伙伴们:

不好意思让大家久等了!本周各种事务纷至沓来,耽误了周报的发布时间,非常抱歉。虽然如此,我们依然精心准备了两篇高质量的综述性论文,分别探讨太阳能控制智能玻璃幕墙的最新技术进展,以及城市微气候研究的工具与方法,希望能为大家的专业工作带来启发与帮助!🌿


📚 本周论文分享

1️⃣ 《太阳能控制智能建筑玻璃幕墙:技术、性能和研究展望综述》

随着玻璃幕墙在现代建筑中的广泛应用,传统玻璃面临的热损失高、过热和眩光等问题日益凸显,严重影响建筑能效和居住者舒适度。本综述全面梳理了太阳能控制智能玻璃技术的研究现状和应用前景,包括光致变色、热致变色、相变材料、气致变色、电致变色、悬浮颗粒和液晶玻璃等多种技术路线。

研究针对不同气候条件下各类智能玻璃的性能表现进行了系统分析,涵盖了热带、干旱、温带和大陆性气候区。结果显示,电致变色(EC)和热致变色(TC)玻璃是研究最为广泛的两种技术,它们在节能和改善室内舒适度方面表现出色。例如,EC玻璃在热带气候下可节能高达19%,在热沙漠气候下更可节能高达50%。而TC玻璃在温带气候条件下也能实现高达50%的节能效果。

在视觉舒适性方面,光致变色(PC)、悬浮颗粒(SP)和液晶(PDLC)玻璃表现突出。PC玻璃在温带气候下可将有效照度提高20%,而PDLC玻璃甚至能增加有效照度165%。气致变色(GC)玻璃虽然研究相对较少,但在大陆性气候下已证实可降低35%的HVAC负荷。

这些智能玻璃技术通过动态调节透光率和太阳热增益,有效平衡了采光需求与热舒适性要求,为建筑节能与舒适环境的协同提升提供了可行路径。特别是EC和TC技术已实现商业化应用,在多种气候条件下展示出显著的节能潜力和实用价值。

研究也指出了当前研究的不足:对热带气候下智能玻璃性能的研究缺乏,特别是PCM、GC和SP技术;关于智能玻璃对热舒适性影响的深入研究不足;多数研究未能综合所有性能评估方面;现有研究主要局限于单一空间或建筑,缺乏在城市背景下的整体性能评估。未来研究应着重弥补这些空白,全面评估不同气候条件下的能量、舒适度、经济和环境性能。

2️⃣ 《揭示微气候:可持续城市工具、技术和未来方向的综合综述》

城市微气候研究在应对气候变化和改善城市宜居性方面扮演着关键角色。本综述全面梳理了2010年后城市微气候研究的工具、技术及未来发展方向,为可持续城市规划与设计提供了系统性参考。

研究汇总了约400篇学术文献,并精选137篇最新且相关的出版物进行重点分析。结果显示,微气候高分辨率模拟研究自2010年以来增长了10倍,计算流体动力学(CFD)模拟成为最主流的研究方法,而城市热岛效应和室外热舒适性则是研究热点。

综述详细介绍了各类微气候评估工具的特点与局限性:风洞实验提供可控条件下的气流模式洞察,但难以模拟热效应;CFD模拟特别是RANS和LES方法,能精细模拟气流、热传递和污染物扩散,但计算资源需求高;WRF与城市冠层模型结合可进行区域尺度模拟;辐射模型侧重于太阳辐射和热舒适性评估;数据驱动模型(如机器学习算法)在预测微气候变量方面展现潜力;遥感与GIS技术则提供高分辨率的地面数据,弥补传统气象站的不足。

这项综述为城市规划者和设计师提供了全面了解微气候评估工具的基础,有助于将先进的模拟技术应用于城市热岛缓解、建筑节能优化、室外热舒适提升及污染物扩散控制等领域。研究建议未来应优先发展基于LES的高分辨率模拟,开发结合物理模型和数据驱动方法的混合模型,整合遥感产品,并深入研究空气污染对微气候的影响及农村微气候,同时呼吁开发更用户友好的城市规划工具。

尽管本综述全面梳理了研究现状,但在具体解决方案和创新方法的提出上仍有限,更多侧重于现状总结。此外,对不同模型在特定情景下的适用性差异分析尚不充分,需要进一步研究。

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🔍 从综述到实践:绿建领域的前沿思考

本周分享的两篇综述论文,分别聚焦于建筑外围护结构的智能玻璃技术和城市微气候研究方法,为我们提供了绿色建筑研究中两个重要方向的全景视图。这些综述不仅梳理了研究现状,还指明了研究空白和未来方向,具有重要的指导价值。

从智能玻璃幕墙研究,我们看到了建筑技术如何逐步从静态走向动态、从被动迈向主动。传统的静态玻璃无法应对气候和使用需求的变化,而新型智能玻璃通过动态调节光学和热学性能,实现了能源效率与舒适体验的平衡。这种从”一成不变”到”随需而变”的转变,正代表着绿色建筑技术的发展趋势。

从微气候研究综述中,我们看到了研究方法从单一走向综合、从简化走向精细的演进。随着计算能力的提升和多学科融合的深入,我们对城市微气候的理解和模拟能力正在快速提高。特别是CFD、机器学习和遥感技术的结合,为精确评估和优化城市微气候提供了强大工具。

这两个研究方向的共同点在于:它们都致力于创造更加高效、舒适、健康的人居环境,同时减少能源消耗和环境影响。未来,随着智能材料技术的进步和微气候模拟精度的提高,我们有望看到更多创新性的绿色建筑解决方案,这些解决方案将精确响应环境条件和使用需求的变化,实现建筑与环境的动态平衡。

作为绿建从业者,我们不仅需要关注单点技术的突破,更要着眼于技术整合和系统协同,将智能玻璃等创新材料与精确的微气候分析相结合,才能实现从理论研究到实际应用的飞跃,推动绿色建筑行业的可持续发展。


感谢每一位关注和支持绿建小筑的朋友!尽管本周的周报来晚了,但我们对分享高质量内容的承诺从未改变。希望这两篇综述能为您的专业工作带来启发,我们下周再见!祝愿大家工作顺利,生活愉快!