学术科研

当前位置: 网站首页 > 学术科研 > 正文

建科学院“高原建筑湿环境营造新理论”系列成果在Communications Engineering等国际权威期刊相继发表

发布时间: 2024-12-10 作者:来源: 建科学院 点击:

建大新闻网讯    近期,我校绿色建筑全国重点实验室能源利用研究中心、太阳能建筑与环境领军教授团队“低压干燥极端条件下建筑湿环境营造新理论”系列研究成果被Nature首个工程领域子刊Communications Engineering、建筑环境领域TOP期刊Building and Environment等国际权威期刊相继收录报道。

青藏高原低温寒冷、低压缺氧且极度干燥,冬季建筑室内相对湿度平均约10.0%,最低仅为3.0%-5.0%,远低于人体生理下限,易造成鼻孔出血、咽喉鼻腔粘膜损伤等高原生理性病症,同时对人体呼吸系统、心肺功能造成不可逆损伤,严重影响在藏人群生命健康。但受高原低压极干等特殊条件影响,现有传统加湿理论与技术难以有效提升高原建筑室内湿环境水平,高原低气压干燥环境下适宜性室内湿环境营造理论与技术体系亟待提出。

论文“Indices for dynamic evaluation of indoor humidity and thermal environment”(室内湿度场与热场动态评估新指标的提出与验证)发表在Communications Engineering。论文第一作者为建科学院博士研究生胡家乐,通讯作者为王莹莹教授,合作作者包括刘艳峰教授、王登甲教授,西安建筑科技大学为第一完成单位,英国利物浦约翰摩尔斯大学杜琥博士、丹麦科技大学樊建华教授为国外合作作者。

青藏高原室内湿环境评价指标体系是实现湿环境精细化营造的必要条件,但现有室内湿环境评价指标多为客观描述参数,针对其未能反映室内湿度场时空变化与湿源目标导向性等问题,论文原创性提出了考虑目标湿源对室内湿环境时空变化特性的动态评价指标:室内湿度贡献变化率与室内环境贡献变化率。根据新指标的变化趋势及范围,可准确划分不同湿源参数(湿源强度、湿源温度等)和环境参数(环境温度、环境湿度、大气压力等)条件下湿源对室内环境的动态影响过程,实现对下一时刻湿环境显著动态变化的预测。该研究对后续高原低压干燥极端环境下瞬态室内湿环境模型建立、湿环境营造系统高效精准调节等具有重要意义。

论文“Experimental investigation of flow characteristics of a jet in low atmospheric pressure conditions on the Tibetan Plateau”(西藏高原低气压条件下湿射流流动特性实验研究)发表在Building and Environment。论文第一作者为建科学院硕士研究生师丹丹,通讯作者为王莹莹教授,合作作者为博士生胡家乐、刘艳峰教授,西安建筑科技大学为唯一完成单位。

在高原低压极干条件下,自然蒸发式、蒸气式和水雾式等平原加湿设备产生湿组分蒸发速率显著增加且运动过程改变,难适用于高原建筑室内湿环境综合调控。论文实验研究了低气压条件下不同初始速度、出口尺寸、环境温度工况的水平和竖直湿射流对室内温度场和湿度场的影响,发现低气压条件下射流出口附近相对湿度显著增加,湿组分有效输送距离减小,且气液两相湿射流的平均相对湿度高于气相湿射流10.0%以上。青藏高原建筑室内实际加湿过程中,应根据目标加湿范围与需求综合选取射流初始速度与出口尺寸等参数。该研究对于后续高原适宜性室内湿度场营造技术方法提出具有重要参考价值。

上述研究工作得到了国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目“高原藏区零能耗宜居建筑设计理论与关键技术研究”、面上项目“青藏高原低压极干条件下气液两相湿射流扩散机理及室内湿度场优化设计关键参数研究”等项目资助,绿色建筑全国重点实验室“高原极端环境模拟舱”平台为研究的开展提供了必要的实验场地条件。

绿色建筑全国重点实验室能源利用研究中心刘艳峰教授团队长期致力于我国青藏高原等极端气候区建筑综合环境营造新理论、低碳零碳建筑能源系统等方向的基础科学研究工作。

期刊简介:

《Communications Engineering》是国际著名学术期刊Nature旗下首个专注于工程领域期刊,致力于发表工程学科领域的高质量研究、综述和评论等。

《Building and Environment》是Elsevier出版社旗下建筑环境领域TOP期刊,为JCR多学科(结构与建筑技术、土木工程、环境工程)Q1分区。

论文链接:

https://doi.org/10.1038/s44172-023-00109-9

https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2023.111156

期刊链接:

https://www.nature.com/commseng/

https://www.sciencedirect.com/journal/building-and-environment

文字、图片:建科学院

建大要闻

影像建大

  • 官方微信

  • 官方微博