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[硕士论文] 胡双双
土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,世界能源消耗总量的30%左右是建筑能耗,且目前一直在呈增长的发展劲头。根据发达国家原先的实践经历,建筑能耗是的总消耗的35%左右。地源热泵作为环境友好型的“绿色”新技术,因其具有可再生利用、经济有效、显著的环境效益、一套系统设备多用及系统维护费用低的优点,近年来己在国内外取得广泛的研究与应用。
  本文主要通过对地源热泵系统介绍、竖直U型埋管换热器传热的理论分析和数值模拟影响竖直U型地埋管传热性能的因素,以某工程为工程实例,开展岩土热响应试验,模拟计算出试验所得的单位孔深换热量,并对数据进行不同制冷工况、不同运行份额工况、单孔和双孔工况及夏季和冬季工况下分析研究,为后期工程实际应用提供参数依据。主要进行了以下方面研究:
  地源热泵系统的类型分类及其工作原理说明,结合它们各自的特点,分别研究分析它们的适用性范围。
  埋管换热器的传热模型理论分析,即钻孔内、外:关于钻孔内的部分,其传热过程普遍是稳态,且孔内分—维、二维及三维的模型理论;关于钻孔外的部分,其传热过程普遍是非稳态,且钻孔内主要有无线长线热源模型、无限长圆柱面热源模型及解析和数值混合等模型分析。再者,简单概况U型地埋管地源热泵系统设计及注意方面。
  数值模拟影响竖直U型地埋管换热性能的因素。先简略介绍所需的岩土热响应试验:包括试验测试方法及试验原理和方案;再者,进行U型地埋管换热性能影响因素数值模拟,包括:土壤的热物性参数、回填材料的导热系数、进口温度、管材管径和钻孔深度。
  以某工程为工程实例,先是进行岩土热响应试验。利用测得的岩土热响应参数:即岩土的导热系数和容积比热容等,考虑相关的影响因素,模拟计算出单位孔深换热量,对数据进行不同制冷工况、不同运行份额工况、单孔和双孔工况及夏季和冬季工况下分析研究,结论可得:单位孔深换热量随着运行份额的增大降低;双U型的钻孔单位孔深的换热量大于单U型的钻孔单位孔深的换热量;夏季的钻孔单位孔深换热量明显大于冬季的钻孔单位孔深换热量。
[硕士论文] 叶原君
桥梁与隧道工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:使用CFD软件对建筑物在大气边界层中的绕流进行数值模拟时,需要给出特定的入流边界条件,入流条件的关键物理量在还未到达模拟的建筑物时已经发生了明显变化,这种变化会降低模拟结果的准确性。所以,用数值模拟方法研究建筑物与大气相互作用时,必须要验证来流条件是否能够基本保持不变,即建筑物是否处于平衡的大气边界层中,只有这样计算得到的结果才更准确。
  研究平衡大气边界层的关键在于入流条件、湍流模型和壁面条件三者之间的匹配性。因此要想实现大气运动的自保持性,本文从三个方面入手:第一,由大气边界层保持平衡的假设推导出一组适合特定风场条件下的平均风速,湍动能以及耗散率的表达式,并且要求这类表达式能符合现实情况;第二,通过对湍流模型壁面函数的研究,选择能够合理表达地面粗糙度的壁面函数,给出和湍流模型相匹配的来流边界条件以及砂砾型粗糙度条件下修正的壁面函数;第三,通过研究标准k-ε湍流模型湍流输运方程,将推导得到湍动能和耗散率的扩散项作为源项添加到输运方程中。最后基于平衡大气边界层,研究了低矮建筑表面的风压分布情况,和现场实测及风洞试验结果进行对比验证了本文工作的适用性。
[硕士论文] 李伟
控制理论与控制工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:针对智慧城市建设,本文结合LED照明技术、物联网技术和云平台技术,设计研发了基于物联网的城市道路智慧照明云管控系统,为城市道路照明节能化、舒适化、智慧化建设提供系统解决方案。
  论文主要工作如下:
  (1)归纳了国内外城市道路照明系统的研究现状和发展趋势,依据道路照明的设计标准和智慧照明的功能需求,给出了基于物联网的城市道路智慧照明云管控系统的设计方案,并进行可行性分析。
  (2)设计研发了物联网型LED灯具。研发的物联网型LED灯具以低结温、高光效、长寿命为设计要求,光效大于100Lm/W,温升低于60℃,能实现恒流驱动LED,能通过PWM控制实现LED灯具照度0~100%平滑调节,能通过RS485接口实现双向通信。
  (3)设计研发了物联网型测控器。研发的物联网型测控器以嵌入式微处理器STM32F103为核心,具有手动/本地/远程三种工作模式,能对灯具状态、灯具电流、环境照度等工况进行实时监控和故障报警,能通过ZigBee上行通信在同一集控器下实现多测控器自组网,能通过RS485下行通信实现多LED灯具组网。
  (4)设计研发了物联网型集控器。研发的物联网型集控器以嵌入式微处理器STM32F107为核心,具有本地设置/远程操控两种工作模式,能通过GPRS/RJ45上行通信实现多集控器联网,能通过ZigBee下行通信实现多测控器自组网,并具有数据汇总传输功能。
  (5)设计研发了智慧照明云管控平台。基于阿里云研发的云管控平台能对海量的照明信息进行数据存储、处理分析,能通过制定智慧管控策略实现对城市道路照明的可视化集中管控。
  本文按照城市道路照明的设计标准以及系统的设计目标,给出了一套系统测试方案,对系统进行功能和性能测试,结果表明,整个系统达到了预期的设计目标,可实现城市道路照明设备实时监控的智能化,运行维护的可视化,能通过智慧管控策略实现在保证道路照明照度前提下,最大限度达到节能效果。
[硕士论文] 李世东
结构工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)可实现建筑全寿命周期中各参与方在同一多维信息模型上的数据共享和协同工作,必将极大促进工程勘察设计行业生产方式的变革。结构专业通常需要使用详细的细节构造和配筋信息对结构物进行反复的模拟与仿真,建立具有良好信息交互能力的高精细度结构BIM模型是实现结构专业BIM应用价值的前提。目前BIM建模仍存在随意性强、工作量大、效率低、定量控制困难等问题,难以保证模型质量、模型工作性能和模型信息交互能力,这对结构专业的BIM实施带来极大困难,也无法为未来智能化的信息综合应用提供合理的BIM模型。为此,本文基于信息方法论、拓扑空间论和人工神经场论对结构专业BIM实施要素的配置方法、高效高精细度建模方法、建模质量定量控制方法和模型特征信息智能提取方法开展了探索性的研究。
  首先探索了结构BIM定量化的研究模式,通过文献和工程调研分析,得到了开展结构物高精细度BIM研究的要点分布和相互关系;其次基于上述要点和信息方法论,识别并定义了结构BIM实施要素的配置关系,称为“结构BIM构型”;再次基于拓扑空间论对结构BIM构型中的关键要素“结构BIM模型系统”进行研究,选择一跨50m预制箱梁高精细度BIM子模型作为样本开展实验,分析了模型信息拓扑特征的变化规律,得到了高精细度BIM模型的信息拓扑结构,提出了模型质量的定量评价方法;接着对上述拓扑结构进行简化,并基于人工神经场(ANEF)对拓扑网络中两类特征节点进行数学建模,得到了网络节点模型;最后将上述结论应用于某实际工程项目中进行了验证和完善。
  本文建立了结构BIM构型,发现了各类外部影响要素对具有体系结构的结构BIM模型系统的配置方式;通过模型实验,得到了结构BIM模型的信息网络拓扑结构,发现了BIM模型信息拓扑随所包含子模型数目变化的类细胞分裂特征,提出了BIM模型拓扑质量的定量化评价方法;建立了结构BIM信息网络的节点模型;初步实现了高精细度结构BIM模型在力学分析和土建模拟中的直接应用,为未来进一步研究建筑大数据信息系统提供了参考。
[硕士论文] 王超
动力工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:随着公共建筑数量的不断增加,其能源消耗过高的现象越来越严重,因此减少公共建筑运行过程中能源消耗就显得尤为重要。BIM技术基于建筑工程项目的各相关参数,采用数字信息化仿真建立建筑信息模型,是建筑能耗分析与节能管理的技术手段之一。本文采用BIM技术对某一典型公共建筑能耗进行分析,并对其节能优化运行进行了研究。
  论文以某宾馆建筑为研究对象,通过BIM技术建立建筑能耗模型。利用SketchUp软件对目标建筑进行建模,并通过OpenStudio软件对模型进行建筑信息赋予,建立了包括水源热泵机组、输配水系统、风系统、空气处理末端的空调系统能耗模型以及建筑照明能耗模型,并对其运行能耗进行模拟研究,分析了其能耗特性。
  搭建了对目标建筑中空调系统、照明、动力等能耗进行分项计量的能源管理平台,对实际运行中各分项能耗数据进行在线监测,得到了目标建筑实际运行的能耗,并对实际各分项能耗进行了分析与评价。通过对比模拟结果与实测数据,调整建筑在实际负荷率条件下的能耗模型并进行能耗模拟研究。
  将调整模型后的模拟结果与在线监测能耗数据对比,发现该宾馆建筑在空调运行上存在冷冻水出水温度设置不合理、冷冻水供水和回水温差小、机组运行COP偏低、客房末端湿度偏大、部分新风量偏低及照明系统未充分利用自然采光等问题。为解决以上运行中的问题,建立了以运行费用以及人员舒适度PMV作为判断指标的目标函数,通过DAKOTA与EnergyPlus相结合的集成运算,采用进化算法,得出最优的冷冻水出水温度时间表。优化结果表明:系统运行能耗与费用都相应减少,人体的舒适度改善后能满足人体舒适要求,优化运行后制冷机组平均COP提高了0.12。同时,通过模拟与优化分析,在保证满足光照要求的条件下,充分利用自然采光,降低照明用电费用。
  论文研究成果可为公共建筑节能运营提供指导。
[硕士论文] 刘婷
项目管理 山东大学 2017(学位年度)
摘要:当前,随着对节能减排和可持续、绿色化发展理念的日益重视,建筑节能工作得到了前所未有的发展。随着城镇化的发展和人们对舒适度要求的不断提高,公共建筑的数量和建设标准越来越高,公共建筑节能工作成为了建筑节能的重点工作。在工作不断开展的过程中,重点从新建公共建筑节能推进到既有公共建筑节能,从单纯利用技术材料深入到建筑的运行管理节能。根据国家的部署和山东省自身的需要,自2015年开始,开展了山东省公共建筑能耗限额制定的工作。通过制定的能耗限额量化指标,提高建筑业主的节能意识,督促开展节能改造和节能运行管理,降低既有公共建筑的能耗,提高其能效水平。
  本文主要从山东省制定所辖17个城市既有公共建筑的能耗限额指标体系的整个项目过程出发,对调查数据质量和限额制定的技术方法进行了研究,保证了本次限额指标最终的质量和在现实中的可执行性。针对这个项目涉及单位多、参与人员复杂、步骤繁复的特点,在项目实施过程中引入了项目管理的方法,对整个项目流程进行管控,根据项目目标和客户需求,对能耗限额项目进行了整体的设计和规划,完成了项目的组织结构和WBS工作分解等工作的设计,通过对能耗统计调查的设计规划和过程控制,保证了调查数据的质量。通过对不同限额制定方法的研究比较,最终采用了以统计限额为主,技术限额进行验证的方法来计算公共建筑的能耗限额指标。加强了过程中的数据质量控制,利用PDCA循环理论建立了公共建筑能耗调研的三层级审核制度,并对调查数据处理过程和研究方法进行监控,在保证指标质量的同时提高了工作效率。
  山东省公共建筑的类型多、用能种类不同、建筑所处的气候条件也不尽相同。针对不同地区、类型和功能的公共建筑,需要分门别类的制定各自合理的能耗限额方面的指标。山东省在制定能耗限额指标过程中强调了指标的质量,不止遵循了合理和公平原则,还考虑到了限额指标应是时效和可行的。根据17个地级市既有公共建筑的分布规律和构成,利用AHP层次分析法研究确立了能耗限额的四级指标体系。按照建筑类型划为4个一级指标——办公、宾馆酒店、商场和医院。按业主性质、建筑单位规模或功能等建筑特殊因素不同分为11个二级指标。按冬季供暖方式不同分为5个三级指标,分别为“供热能耗”(采用锅炉或市政热力的,单位kgce/m2·a);根据冬季是否采用空调供暖分为A和B两个“建筑总能耗”(单位kWh/m2·a);医院建筑根据冬季供暖的不同方式增加了两个床均能耗指标,分别为D床均能耗(空调供冷供暖的,单位103kWh/hb·a)和E床均能耗(空调仅供冷的,单位103kWh/hb·a)。最后制定了2个四级指标——约束值和先进值。
  本文通过项目管理体系中的多种管理方法和工具,实现了对限额研究项目的整体管控,最终利用限额水平法计算得出了山东省公共建筑能耗统计限额的约束值和先进值。通过技术限额的验证,能耗限额指标符合山东省实际,并与国家标准进行了对比分析,确定了山东省公共建筑能耗限额指标体系。通过本次项目的实施,论证了项目管理对于大型的、跨组织的、复杂的研究类项目具有很好的适用性,为今后类似的研究课题项目提供了很好的管理经验。
[硕士论文] 蒋德民
软件工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:在现代城市管理理念中,公共照明设施的管理已经成为及其重要的环节,各类照明设施在全社会的日常生活、经济的发展等方面起到了至关重要的作用,设施运转情况优劣与否,决定了城市管理水平的高低,另外随着公共照明设施数量的增加,能耗水平也急剧上升,节能管理成为照明管理人员的重要课题,因此,建立、优化完善的城市公共照明设备管理监控和节能机制已经成为城市管理者所面临的重要问题。目前该领域中,精细化管理程度不够,缺乏合理的节能手段,便捷性不足的缺陷体现较为明显,城市公共照明设备监控系统的开发基于此现状进行。
  城市公共照明设备监控系统主要着力于设备管理和设备监控两大部分。设备管理中以变压器、灯杆、单灯、防盗、电表等多种类型设施的管理为根本。变压器管理中涉及到变压器和交流接触器的管理业务;RTU管理包括了分组、RTU信息、参数设置等类型的业务;灯杆管理主要面向灯杆信息、灯杆模型等设施。单灯管理以单灯控制器、单灯信息、单灯参数等为主要组成部分。设备监控则以单灯和RTU为核心设置,对其巡测、开关灯、监控等类型的业务进行了提现。
  在本论文的开发设计工作中,采用了云平台、.NET winform框架、C#语言等多种技术形式,分为客户层、应用层、数据分析层和网络层等四个主要组成部分。客户层和应用层主要为用户提供服务,采用NET winform和C#进行开发,并在GIS地图上进行展现和管理。数据分析层对数据进行分析和加工,采用SQL Server2014数据库。网络层依托网络及云中心。
  系统的应用顺应了目前节能减排的社会号召,通过对管理的精细化,降低照明产生能耗。同时,工作人员可以通过平台和手机APP对辖区内部的公共照明设置工作状态进行把握,维护工作效率得到保证和提升,从而节约了维护成本。另外,系统的应用,在推动城市照明行业发展、提高照明资源和照明信息利用率等方面提供了诸多便利条件,因此而产生的费用和开销也可得到节约和控制。
[硕士论文] 李记松
项目管理 西南交通大学 2017(学位年度)
摘要:项目管理全寿命阶段,始终秉持几个重要技术评定指标:即预算、工期以及工程质量,对上述指标进行精细化研究,以市政照明工程的施工安全为前提,提炼出的观点就是:项目管理需要与现代技术相融合。此次研究主要涵盖了:基于工作结构分解(WBS)模式拆分加拉市政照明工程项目,为后续的工期计划,工程成效、预算监管,资源整合等提供全面的理论依据;借助关键路径原理(CPM)的工程工期计划,设计、完善并改进相应的网络模式,来确保丹加拉市政照明工程工期规划与项目管理能够实现技术上的密切关联;充分借助全面质量管理体系与PDCA循环模式来确保照明项目最终呈现的品质。
  本文中主要分析了项目管理的结构理论和形式,确定了丹加拉市政照明工程遵循的结构类型,同时对丹加拉市政工程项目的最优化结构类型进行多方面的论证。利用项目计划分析研究了市政工程项目的分解结构图,为接下来控制管理的模式研究打下来理论基础。充分剖析了进度控制的网络计划技术,着重研究了进度计划制定的相关规范,立足于实际施工现状,研究了丹加拉市政照明工程进度控制的一体化流程,实现了进度规划与控制的有机结合。
  最后,定性评估项目成本计划制定、预算控制管理等内容,分析了丹加拉市政照明工程的成本管理模式。借助依照质量管理体系,明确提出了丹加拉市政照明工程质量管理体系。
[硕士论文] 孙麒
艺术 西南交通大学 2017(学位年度)
摘要:灯光在现代生活中起着重要的作用,它极大地影响了人们平时的生活习惯与生活方式。在室内设计领域之中,灯光已然成为高品质空间中设计的必要手段。在中国,专业的照明设计作为独立的设计行业,其一些列的服务业务水平还并没有得到广大人民的认可,但目前照明工程建设和设计体制、制度已经逐渐完善。经济的发展加速着人们的生活水平,科技的便利使在设计中能够运用各种方式来表达室内空间,视觉艺术成为当下比较流行的元素之一,如何能够满足人们的视觉感受,通过照明方式最能够体现出人们的视觉,并引发不同的视觉感受。照明设计的不断发展渐渐走向多元、独特、高质量的阶段,此变化对营造环境的照明提出了更高的要求。现代社会的发展使民宿空间设计得到更好的发展,多角度深入研究灯光以及光环境与空间之间的关系,有利于设计出更好的室内环境与灯光环境。
  本文论述照明设计的基本原理,通过分析,介绍照明设计在传统民宿空间中设计的基本思路,对望鱼乡传统民居空间的案例进行分析,运用光源的种类、照明的方法、照明的要求以及灯具控制等方面来进行分析和研究传统民居空间照明设计基本要素。古镇旅游带动了当地民宿的发展,越来越多的居民和游客也开始注重对空间的感受,传统民居空间相对于其他的旅店、宾馆来讲,相对简陋,达不到住户的使用要求,其室内照明也达不到现代居室的使用要求,所以在传统民居的改造基础之上运用照明设计来营造室内空间的艺术氛围,使简陋的居室空间能够焕然一新,变得更加具有艺术气息。照明成为营造民宿室内空间的重要手段和方式。光与影相互依存,是构成室内气氛的视觉元素,光源的照明角度与物体空间中光和阴影的组成密切相关,它与整个环境的气氛有关。因此,光影的构成研究成为照明设计中最重要的事情。此外,民宿照明必须要满足旅客的心理需求。在民宿空间中,对民宿空间的光照度、光照形式的设计要满足住客的要求为前提。使民宿成为具有功能与审美为一体的休憩的场所,从而营造舒适、安静氛围。
[博士论文] 胡中停
动力工程及工程热物理 中国科学技术大学 2017(学位年度)
摘要:随着生活质量的改善,人们对室内的舒适性要求日益提高,进而用于室内采暖、通风与空气调节的能耗不断增加。在建筑中推广可再生能源应用技术,特别是太阳能建筑一体化技术,被认为是一种降低建筑能耗的重要途径。太阳能Trombe墙,作为一种典型的被动式太阳能在建筑墙体中的利用,能够为室内提供采暖与通风,相关研究表明太阳能Trombe墙的使用可以减少30%的建筑采暖能耗。然而,传统太阳能Trombe墙的夏季过热、冬季夜晚或者连续阴雨天热损较大、外形不美观等问题牵制了其推广与应用。为此,本文提出将百叶帘与太阳能Trombe墙结合应用,形成了百叶型太阳能Trombe墙及百叶型太阳能PV-Trombe墙两种结构的太阳能建筑一体化技术:前者可根据太阳能Trombe墙系统运行时间的不同,通过对百叶角度进行调节实现最大效率的采暖、通风;后者的提出是基于现有太阳能PV-Trombe墙存在的问题及百叶型太阳能Trombe墙的优点,百叶型太阳能PV-Trombe墙在给室内采暖或者通风的同时可以输出电能,实现太阳能全年高效利用。
  百叶型太阳能Trombe墙系统内百叶帘叶片的正反面分别涂有高吸收与高漫反射涂层分别用于百叶型太阳能Trombe墙系统冬、夏季不同的工作模式。利用可对比热箱搭建了百叶型太阳能Trombe墙系统的实验平台,对于冬季自然采暖模式及夏季通风模式分别进行了短期的实验测试,对比了有无百叶型太阳能Trombe墙的两个房间的性能,并记录了各个部件的温度数据以用于后续理论模型的验证。分别建立了百叶型太阳能Trombe墙系统在冬季及夏季运行模式下的非稳态传热、流动模型以及房间的热舒适性模型并通过实验数据验证所建模型的准确性。冬季的理论与实验结果表明,相比于传统太阳能Trombe墙系统,百叶型太阳能Trombe墙系统在日出后开风口的时间早1.5小时,房间的平均温度高约5.5℃,日落后系统的热损更小。PMV的计算结果得出百叶型太阳能Trombe墙系统的房间在白天能够达到基本舒适状态(9:00-17:00),而传统太阳能Trombe墙系统以及无太阳能Trombe墙系统的房间分别属于偏凉与冷状态,并得出百叶型太阳能Trombe墙系统更适用于像办公室、学校等白天需要采暖较多的建筑。此外,通过比较百叶型太阳能Trombe墙与传统太阳能Trombe墙系统的房间的垂直温差发现:百叶型太阳能Trombe墙系统房间的垂直温度梯度更大,其会引起约12%的不满意百分比,故提出在太阳辐照较高时调整百叶角度使太阳光线更多投射到叶片后侧的蓄热墙体表面,或者配备风机等改善建议。利用夏季的通风模型,在满足室内新风需求的前提下讨论了百叶角度、空气流道厚度、墙体材料等参数对室内冷负荷的影响。结果表明,相比于空气流道与墙体厚度,百叶角度及墙体构造材料对改善室内冷负荷的作用更为显著,特别值得注意的是,当室内空调温度设定为26℃时,若百叶角度小于15 ℃时,百叶型太阳能Trombe墙的使用会增加室内冷负荷。
  采用电池层压工艺,将光伏电池与经过阳极氧化处理的铝百叶整体层压成型,即形成百叶型太阳能PV-Trombe墙内的光伏百叶帘。设计并搭建了百叶型太阳能PV-Trombe墙模块以及现有文献提出的另两种太阳能PV-Trombe墙模块,即内置式太阳能PV-Trombe墙与外置式太阳能PV-Trombe墙。在相同的自然环境下,对三种尺寸完全相同的太阳能PV-Trombe墙模块进行了不同进口空气流速下的对比实验研究。实验测试结果表明:在进口空气流速为0.45 m/s时外置式太阳能PV-Trombe墙模块的日发电量(0.32 kWh)高于百叶型太阳能PV-Trombe墙模块(0.23 kWh),但百叶型太阳能PV-Trombe墙的日平均热效率(43.1%)明显优于外置式太阳能PV-Trombe墙(23.8%)与内置式太阳能PV-Trombe墙模块(33.4%)。从光热、光电综合利用角度得出百叶型太阳能Trombe墙的对太阳能的利用率高于外置式式太阳能PV-Trombe墙模块(高约14.5%)与内置式太阳能PV-Trombe墙模块(高约14.1%)。根据上述百叶型太阳能PV-Trombe墙的实验结果,对光伏百叶帘的结构进行理论上的改进,分别建立改进后的百叶型太阳能PV-Trombe墙系统、外置式太阳能PV-Trombe墙系统以及内置式太阳能PV-Trombe墙系统的动态数学模型。以冬冷夏热的合肥地区(32N,117 E)为例,首先从理论上分析了百叶角度对百叶型太阳能PV-Trombe墙系统性能的影响,得出了在不同季节不同时刻下的最优百叶角度,然后采用所建数学模型,从光热、光电两个方面对比分析了三种太阳能PV-Trombe墙全年的运行性能。模拟结果表明,改进后的百叶型改进后的百叶型太阳能PV-Trombe墙系统热收益最多,而电性能与外置式太阳能PV-Trombe墙系统的电性能相近,均优于内置式太阳能PV-Trombe墙系统。将减少的冷、热负荷转化为电能消耗的减少量后得出百叶型太阳能PV-Trombe墙系统年度节约的总电能比外置式太阳能PV-Trombe墙系统高约45.7%,比内置式太阳能PV-Trombe墙系统高约45.1%。进一步得出,单位面积百叶型太阳能PV-Trombe墙系统年度减少的CO2排放量约为内置式或者外置式太阳能PV-Trombe墙系统的1.5倍之多。
[硕士论文] 周志超
电子与通信工程 宁波大学 2017(学位年度)
摘要:伴随着社会和电子行业的发展,人们更加追求新潮的生活方式,享受便利的生活。作为照亮夜晚的明灯,传统的灯光控制开关已经追赶不上现代生活的节奏。物联网的广泛应用不仅将改造和提升传统的产业,促进当今制造业的发展,更将培育和发展新兴产业,促进现代服务业的发展。
  本文分析了课题的研究背景及其意义,总结了国内外智能灯具系统的发展现状和未来趋势。如今计算机技术、Android、通信技术等高科技高速发展,人们对于利用手机、平板等无线终端结合 WiFi、4G移动网络来控制室内灯具的需求正在不断增长中。结合社会的发展需求,提出了一种以 Android系统为平台, WiFi无线技术为通信方式的智能灯具控制系统的设计方案。该系统主要分为三大模块:开关端 MCU控制子系统、APP终端软件、远程服务器。
  本文首先对智能灯具控制系统的设计需求进行了分析,给出了系统的整体架构。设计了一款 Android客户端的 APP。具有用户注册、登录;用户管理;远程控制;实时监控;定时控制;场景设置等功能。此外,详细介绍了系统中所使用的 WiFi模块,单片机等硬件,以及远程服务器的架设搭建。
  最后,对所设计的智能灯具控制系统进行了相关功能测试,运用一部Android系统的手机通过 APP实现对灯具的控制,达到了预期目标。
[硕士论文] 逯飞麒
电子与通信工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:民用建筑电气的光彩照明控制系统已发展到远程控制,智能控制及无线控制。而本文所描述的是采用网络控制方式对大楼光彩照明的控制案例,综合开发商的建筑成本,可大大节约安装部分建造成本,具有一定市场优势。
  在选择硬件的时候,首先考虑了已经被市场所接受,而且同时投入成本较低的三星公司的处理器产品。同时这样考虑也是为了硬件系统的问题性,因为已经大批量的采用被市场已经充分的验证。
  我们在考虑软件的时候,首先考虑的操作系统的移植问题,因为服务终端为嵌入式处理器。它需要一个操作程序,原则上要必须简单运行速度快能耗低等特点,所以我们选择uClinux系统的移植,这个操作系统满足我们的使用需要。
  在驱动程序的开发环节,考虑了嵌入式处理器的驱动程序的开发,数据的顺畅传输等问题。三星公司的处理器有着自身的优势,我们是在它自身的驱动程序上加以修改,最终应用于本系统。
  对于网页操作界面的设计,我们考虑了超文本语言和java语言相结合的形式,从管理者的权限出发,设置了不同的权限,从界面的控制方式出发,设置了不同的回路不同的控制方式,同时还考虑的多用户同时进行不同命令的操作时候,处理器的相应处理方式等。另外处于安全的考虑,网页端的时间传输还进行了加密设计,网页端的用户登录过后,系统会自动注销相关信息。
  本文旨在设计一个应用架构,可以把具有嵌入式微控制通过服务器管理使普通的网页浏览器上了因特网。该系统允许集成网络,其元件可以轻易利用对方的服务及功能。独特的设计是用来开发原型系统,进而用于试验和特性设计。这个架构有其轻量化设计,同时采用了被大众所广泛使用的网络协议的Internet TCP/IP和http作为通讯协议。
  最终所要达到的效果是用户可以在网页浏览器端,实时的通过输入指令,来达到大楼外立面光彩照明灯具回路的控制,从工业成本出发,最大的优势在于投资成本的降低。
[硕士论文] 张红武
建筑与土木工程 长安大学 2017(学位年度)
摘要:桥梁设计不断创新,施工工艺日益完善,越来越多的桥梁出现在世界各个角落。人们开始重视桥梁美学的价值,桥梁的夜景影响着城市夜景效果,桥梁夜景设计是桥梁设计的重要组成部分。
  桥梁美学是在建桥之前需要考虑桥梁的整体美观性、考虑桥梁各构件相互作用的协调性以及展示桥梁的艺术美和造型美的学科。论文在总结桥梁美学的发展和建筑形态构成的基础上,对桥梁名牌、雕塑小品、栏杆、绿化、照明设施等桥梁辅助设施发展进行了阐述,并且结合桥梁夜景实例分析了其美学效应以及它的美学价值。在进行桥梁夜景设计时要遵循夜景设计原则,照明要素、色彩、眩光等是设计的主要内容。桥梁夜景设计与评价是桥梁美学的具体实施,将桥梁自身与灯光设计相结合。本文通过调查统计与桥梁夜景设计实例相结合,对桥梁夜景设计进行评价分析。其中,对广州新光大桥的3种夜景设计方案进行调查,通过对211个人即专业人群、一般专业人群、非专业人群进行调查,比较3种方案,得出最优方案。创新是桥梁建设必不可少的环节,本文将创新的方法组合创新法、类比创新法、设问创新法、列举创新法运用到桥梁夜景设计构思中,提出桥梁夜景设计创新的思路。
  通过以上研究可以发现,桥梁夜景设计在桥梁的景观设计中占有非常重要的地位,进行桥梁夜景设计能为城市带来不一样的夜景景观,对其进行评价能够得到最优的桥梁夜景设计方案,同时通过不同的创新方法得到优秀的桥梁夜景设计方案。
[硕士论文] 杜卉
土木工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:近几年来,我国建筑业城镇化和现代化的快速发展,对施工企业的管理水平、技术水平及施工能力提出了更高的要求,而目前建筑市场粗放的发展模式、落后的技术水平、匮乏的高素质技能人才等都阻碍了我国建筑业的发展,所以施工企业纷纷引入新技术来改变这种状况。在各项新兴技术中,BIM技术作为一种先进的管理手段脱颖而出。BIM技术的应用促进了我国建筑行业信息化发展,有效提高了工程管理水平及施工效率,保证了工程质量及效益。随着政府及行业相关部门对BIM技术应用的大力推广,越来越多的施工企业开始接触BIM技术,并进行了实践应用,也取得了良好的效果。
  本文主要研究了BIM技术在总承包单位工程管理中的应用。首先,通过查阅相关文献,总结了BIM技术国内外研究现状,简述了BIM技术概念及特征;其次,阐述了国内主要的几种总承包模式,分析了目前总承包单位在工程管理中图纸审查、深化设计、施工方案编制、施工现场管理、施工进度管理等各阶段中存在的问题,并详细说明了BIM技术在上述工程管理各阶段中应用的价值;最后,结合BIM技术在勤城达和园一期的应用实例,详细地介绍了BIM技术在总承包单位工程管理中的应用价值及其带来的效益。
  BIM技术的应用有效地提高了建筑业信息化水平,实现了项目精细化管理,促进了我国建筑业的科技进步及转型升级。但是我国BIM技术的应用仍然处于初步阶段,在实际工程应用过程中还存在着很多问题,阻碍了BIM技术的发展,所以如何应用并用好BIM技术还需要进行进一步的探索和研究。
[硕士论文] 钱叶
供热、供燃气、通风及空调工程 长安大学 2017(学位年度)
摘要:目前,能源与环境问题己成为全球性的重大问题,建筑节能是节约能源的重要方面。建筑围护结构的传热系数值是影响建筑能耗的重要因素。通常,建筑围护结构材料为多孔介质,新建建筑围护结构由于施工原因常处于非饱和含湿状态。含湿围护结构中复杂的传热传质过程会影响其传热性能,故在实际检测评价中应考虑新建建筑围护结构的含湿对其传热系数的影响。本论文针对新建建筑围护结构传热系数的动态变化进行了实验研究。
  在本课题组已搭建的原位实验房屋中,安装了温度、湿度检测系统及热流检测系统。对围护结构的温、湿度及热流密度进行了跟踪检测;采用热流计法定期检测各围护结构的实验综合传热系数。为了检测围护结构内部的湿度,对热容式湿度传感器进行了实验标定。
  对于外围护结构综合传热系数的变化。采用热流计法定期检测外围护结构综合传热系数,对检测数据分别采用算术平均法和动态法进行计算分析。结果表明:围护结构竣工后,实验综合传热系数先有短暂上升后逐渐线性下降。在房屋竣工后第551天,动态法的计算分析结果显示,北钢筋混凝土墙的实验综合传热系数是0.3394W/m2·K,是理论值的1.0019倍;北加气混凝土墙的实验综合传热系数是0.3537W/m2·K,是理论值的1.0441倍;屋顶的实验综合传热系数是0.4146W/m2·K,是理论值的1.224倍,均大于理论值。
  对于外围护结构湿度的变化。根据检测数据得到,在房屋竣工26天~410天中,围护结构的含湿饱和度呈现先下降(在竣工26天~259天中)后上升(在竣工260天~410天中)的变化,含湿饱和度与室外空气含湿量呈现相反的对称曲线变化关系。
  经分析提出建议:新建建筑围护结构的实验综合传热系数先出现约50天的短暂上升后再进入逐渐下降的过程,这是由于竣工初期围护结构外侧的 EPS保温层受潮导致的。因此在实际工程中不可在建筑竣工后50天内进行传热系数的检测;为避免太阳直射对围护结构传热性能的影响,实际工程中对北向墙体进行检测较合理;为保证室内外表面温差大于10℃,实际检测实验最好在室外温度较低的季节进行。
  在采用热流计法进行综合传热系数检测中,由于室外温度的波动,会对传热系数产生一定的影响。分别用算术平均法和动态法分析了北钢筋混凝土墙各次检测值,并对各自的综合传热系数进行拟合,结果显示动态法计算的线性相关性明显大于算术平均法。因此,在室外温度波动的条件下,采用动态法分析综合传热系数要比算术平均法更为可靠。
[硕士论文] 宋蒙
检测技术与自动化装置 长安大学 2017(学位年度)
摘要:目前我国大型公共建筑占城镇建筑面积的比例不到4%,但耗电量占到城镇建筑总耗电量的22%以上,为普通住宅建筑的10倍以上,大型公共建筑节能是我国建筑节能的重点研究范畴。能耗预测在能源管理中非常重要,本文作为陕西省住房和城乡建设厅科技项目“能耗分析及能效测评系统的开发与研究”(项目编号2014-R24)下的一个子系统,主要是分析大型公共建筑的能耗构成,以大型公共建筑的建筑外围护结构参数、当地气象参数、人为影响因素及历史用电能耗数据为研究对象,针对办公建筑用电能耗建立能耗预测模型,并使用计算机软件技术对能耗预测及数据分析系统加以实现。
  针对本课题背景,论文首先研究寒冷地区大型公共建筑的能耗特点,针对办公建筑用电能耗中空调系统用电能耗波动较大的特点,采用正交实验法对办公建筑空调系统影响因子进行研究分析,确定了办公建筑空调系统用电能耗主要影响参数。
  然后,建立办公建筑能耗预测模型,以历史能耗数据及办公建筑空调系统用电能耗的影响因子为输入,采用RBF神经网络的方法对办公建筑空调系统用电能耗进行预测,得到能耗预测数据。利用预测数据及部分历史能耗数据建立基准数据,将基准数据与实时数据比较分析,找到能耗异常数据及数据源并生成预测分析报告。
  最后,分析办公建筑能耗预测及分析系统的设计需求,确定总体设计思路,将整个系统分为数据模块,功能模块及用户模块,分析各个模块及子系统应具有的功能及体系结构,完成了能耗预测及分析系统的数据库及界面设计。
[硕士论文] 张军
检测技术与自动化装置 长安大学 2017(学位年度)
摘要:电子和信息技术的飞跃式发展,为我国通过加强对建筑能耗的管控而实现整体社会节能运行的目标创造了更多可能。本文依托于陕西省住房和城乡建设厅科技项目“建筑能耗分析及能效测评系统的开发与研究”,主要研究公共建筑能耗监测系统平台的实现方案及基于数据挖掘的能耗分析算法。论文主要研究内容如下:
  (1)分析影响公共建筑能耗的因素,通过实地调研总结归纳出大型商业建筑和大型办公建筑的能耗构成及耗能特点,确定公共建筑能耗采集系统的数据采集指标,搭建能耗分类分项计量监测模型,并研究得出两种无法直接使用计量仪表采集能耗数据的耗电支路(有负荷相对稳定的耗电设备的混合支路和有负荷实时变化的耗电设备的混合支路)中分项能耗的拆分算法,选取了各项单位服务量能耗等一系列有实际意义的能耗分析指标。
  (2)通过对公共建筑能耗监测系统的功能需求分析,从开放性和可扩展性出发,设计能耗监测系统的架构,完成其系统各模块功能、数据库结构和界面原型的设计。
  (3)基于监测系统记录的历史能耗数据,研究应用局部离群值因子异常值发现算法(LOF)监测异常能耗,通过对某商场2015年全年逐日能耗数据进行实证分析,并与基于聚类的离群值排名算法对比,结果表明LOF算法结果更加稳健可靠。
  (4)利用高维数据下的随机森林算法预测建筑的年均能耗,通过美国能源部CBECS数据库中的数据样本进行实证分析,利用平均下降准确度度量了自变量的重要性程度,分析了办公类建筑的建筑属性如何影响耗能。
[硕士论文] 季延清
检测技术与自动化装置 长安大学 2017(学位年度)
摘要:建筑能耗占我国总能耗的1/3,大型公共建筑因其特殊的功能需求,具有结构复杂,能耗较高的特点,存在巨大的节能潜力。本文通过研究大型公共建筑能源审计方法将建筑能源审计与计算机软件技术结合,快速准确地得出能耗分布,发现建筑能源利用的薄弱点,发掘节能潜力,通过综合考虑建筑各个因素以达到最大的节能效果。
  首先,本文参照美国ASHRAE标准,建立了能耗监测体系,结合《公共建筑能源审计导则》,提出了适用于公共建筑能源审计的审计方法。
  其次,对能源审计的数据统计及分析方法进行研究,给出调研信息模型及无法直接计量的能耗数据的统计计算方法,根据调研和计算所得数据,分析建筑能耗的总流向模型以及逐月能耗流向,应用最小二乘法拟合确定了能耗指标及部分指标值。应用本种能耗数据的统计和分析方法对西安某公共建筑进行能源审计,分析了商场的能耗状况。通过权重分析,找出重点节能方向,结合能耗模拟软件研究了建筑的节能潜力给出了节能方案。
  最后,本论文基于对能耗数据、能源审计方法和节能潜力方案等的研究,参考企业的软件审计策略,通过功能需求分析和审计分析模型的构建,采用B/S架构,实现了建筑能源审计与计算机软件的结合。
  本论文依据审计导则,提出了适合公共建筑的审计方法、数据统计计算方法和节能潜力分析方法,设计并实现了基于计算机平台的建筑能源审计软件,为审计工作提供了便捷、高效的途径,进一步推进建筑能源审计的发展。
[硕士论文] 王凌宇
控制理论与控制工程 长安大学 2017(学位年度)
摘要:随着经济的发展,我国建筑面积与日俱增,与此同时,建筑能耗居高不下及能源利用效率低下等问题也日显突出。本文研究的建筑能效评估系统是陕西省住建厅科技课题“建筑能耗分析及能效测评系统的开发与研究”的子项,该系统通过全面诊断评估建筑用能,为优化能源设备及系统运行,提高能源的合理利用提供指导与依据。
  本文首先依据我国公共建筑节能设计标准、建筑能效标识技术标准等国家/地区标准与目前国外的建筑节能相关的评估体系指标,基于系统性、实际性、有效性、综合性等指标优化原则,提出针对寒冷地区(西安)公共建筑能效的评估体系框架。
  其次,应用专家调查法,通过设计调研问卷,咨询建筑、结构、设备及智能化等各个专业的专家教授群体后,对已建立的评估体系框架中的各项指标进行优化与完善,并得出一级指标及其从属的二级指标间,两两相互比较下的指标重要程度几何量化值。随后使用层次分析法计算得出一、二级各项指标的权重比例。
  然后,参考国外现行的建筑评估能效标识,结合我国建筑相关的节能标识/评价标识等标准以及建筑相关领域教授的意见,确定本系统中,公共建筑能效评估系统的能效标识办法,并以此设定系统的评分以及能效等级判定的细则与方法。
  最后,基于已建立的公共建筑能效评估体系,研究开发评估软件,设计完成公共建筑能效评估软件的前端界面与各个评估模块的程序。
[硕士论文] 董飞翔
检测技术与自动化装置 长安大学 2017(学位年度)
摘要:随着公共建筑面积增长与功能需求的多样化,其能耗总量以及在整个社会能耗结构中的占比越来越大。为了应对这一问题,本文通过研究大型公共建筑能耗监管与节能优化信息化平台的建设,应用层次分析法建立完整的能效测评指标体系,科学评估建筑的能效水平,并基于“行为节能”准则,研究机电设备节能优化控制策略,实现节能监管平台从能耗监测为主向测评节能为主的方向转变。
  文章首先分析信息化平台需求,设计信息化平台技术架构,系统介绍业务层各模块的功能及系统与各类第三方系统的交互与集成方案。介绍了建立整个平台的硬件基础——建筑能耗数据采集与传输系统,并设计出表征建筑能耗使用状况的能耗指标集。
  建筑能效测评与标识作为评价建筑能效水平与等级的常用方法,在国内的研究中暂时还处于实地审查和纸质表格评分的阶段。本文应用层次分析法设计了一套完整的大型公共建筑能效测评指标体系,并实现由表格审查到在线测评的实质改变。对于指标集中各项分值的划分,采用专业层次分析软件YAAHP构建模型、设置判定矩阵,计算出各项的权重值来匹配分值。并通过四种分析展示方法研究建筑物的整体能效水平。
  在一些公共建筑内部,高能效建筑设备的使用并没有从根本上解决建筑的能耗问题,因此,针对建筑内主要能耗设备,依据“行为节能”的准则,文章设计了多种节能控制策略与优化控制算法,在设备高性能的基础上,进一步降低公共建筑的能耗,解决节能意识缺乏引起的能源浪费问题。
  最后,采用Java Web开发技术,基于平台设计结构,设计出了Web端应用。
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