在本手册中,推荐的设计方法是允许应力设计 (ASD),因此在材料应力和连接处力的形成过程中会考虑安全系数 (FS)。本手册之所以选择这种设计方法,是因为 ASD 仍然是轻型框架、住宅、木结构的主要设计方法。大多数木结构硬件和连接器供应商都会为其产品提供负载限制,并在限制中考虑安全系数。如果设计师更喜欢这种极限强度或极限状态设计方法,则可以为木材提供负载和抗力系数设计 (LRFD) 指导。
整合可再生能源和储能系统提供了一种更节能、更稳定地运行电网系统的方法。热存储和电池是最常见的集成设备。然而,目前尚不清楚哪种集成存储系统在整体经济性方面表现更好。冰蓄冷的初始成本和维护成本较低,但存储充电效率较低,并且只能转移与建筑物冷却要求相关的电力负荷。相反,电池的往返效率相当稳定,电池可用于转移暖通空调和非暖通空调负荷。然而,电池的初始成本较高,寿命较短。本研究提出了一种使用模型预测控制和最佳尺寸的工具,并提供了一个案例研究,用于比较具有冷却冷却器和现场光伏系统的商业建筑的电池和冰蓄冷系统的生命周期经济性。
摘要 巴勒斯坦学校建筑的能源需求不断增长,这是能源部门面临的问题之一。本文旨在估算在学校建筑屋顶安装光伏系统的潜在发电量,以满足学校的能源需求并向其周围建筑提供电力。选择最常用的学校建筑类型来安装光伏 (PV) 系统。使用 PVSOL 软件估算安装光伏系统产生的电力。使用设计建造者热模拟软件模拟所选学校类型的能源消耗。对两个气候区的能量生产和消耗进行了比较,这两个气候区的倾斜角度不同,学校建筑围护结构和室内系统的情况也不同。结果表明,学校建筑上的光伏系统可以满足其估计的消耗量,并提供盈余的电力生产。这种盈余可以作为学校建筑周围住宅区向可再生能源过渡的基础。研究得出结论,光伏系统的安装应与建筑围护结构热改进相结合,或围护结构改进与供暖和制冷系统相结合。
摘要 —建筑物占一次能源的近 40% 和温室气体排放的 36%,是推动气候变化的主要因素之一。减少建筑物能耗,实现零能耗建筑是确保实现未来气候和能源目标的重要支柱。然而,由于建筑负荷和客户舒适度需求的高度不确定性,以及建筑热特性的极端非线性,开发有效的零能耗建筑能源管理 (BEM) 技术面临着巨大的挑战。本文提出了一种基于学习的新型迭代物联网系统来应对这些挑战,以实现互联建筑 BEM 的零能耗目标。首先,基于物联网的 BEM 系统中的所有建筑都与聚合器共享其运行数据。其次,聚合器使用这些历史数据训练基于深度确定性策略梯度方法的深度强化学习模型。学习模型生成预冷或预热控制动作,以实现建筑供暖通风和空调 (HVAC) 系统的零能耗 BEM。第三,为解决暖通空调系统与建筑内部热增益负荷之间的耦合问题,开发了一种迭代优化算法,将基于物理和基于学习的模型相结合,通过合理安排建筑负荷、电动汽车充电周期和储能系统,最大限度地减少现场太阳能光伏发电量与实际建筑能耗之间的偏差。最后,考虑客户的舒适度要求,制定最佳负荷运行计划。然后,所有连接的建筑物根据聚合器发布的负荷运行计划运行其负荷。通过使用来自 Pecan Street 项目的真实建筑数据进行模拟,验证了所提出的基于学习的迭代物联网系统。
摘要:智能建筑技术结合了高效自动化的控制和应用,这些控制和应用使用智能能源产品、联网传感器和数据分析软件来监控环境数据和居住者的能源消耗习惯,以改善建筑物的运行和能源性能。智能技术和控制不仅在研发 (R&D) 领域而且在工业和商业领域都变得越来越重要,从而导致其在建筑领域的应用稳步增长。本研究以系统的方法研究了 2010 年至 2020 年期间发表的有关 SBEMS 的文献。它通过每年发表的研究数量来检查趋势,然后根据 SBEMS 领域、控制方法、智能技术和质量属性等因素探索出版物的分类。智能建筑能源管理系统 (SBEMS) 的最新发展侧重于为居住者提供界面来监控、安排和修改建筑能耗曲线的功能,并允许公用事业公司通过需求响应程序和自动自我报告中断功能参与通信网格。该研究还探讨了未来的研究途径,特别是在隐私和安全以及互操作性方面的改进。研究还建议,借助实时数据监控等解决方案可以提高智能建筑技术的智能性。
摘要。由于建筑行业可持续发展的需要,提高建筑的能源效率并减少供暖和制冷的能源消耗非常重要。在一个充满创新解决方案和技术的不断变化的世界中,乡土建筑的被动策略更多地用于实现生活质量并消除对环境和人类健康的负面影响。乡土建筑以当地建筑材料为基础,受到当地传统、文化和气候的影响。主要用于住房的“无建筑师建筑”随着时间的推移而发展,反映了建筑的技术水平和历史背景。这种建筑的核心是利用建筑从自然环境中收集免费能源。随着时间的推移,乡土建筑固有的、永恒的知识提供了舒适生活的基本水平,而无需包括技术在内的主动策略。被动建筑策略的定义是尽量减少或避免能源消耗,利用建筑和自然环境产生供暖、制冷、通风和照明。自然环境的元素是能源的来源:太阳、地球、空气——风、水。通过添加主动技术,生活质量必须提高,但不会影响通过被动策略获得的主要资源。
摘要:线性生产和消费模式是不可持续的,这一点越来越明显。循环经济将有助于最大限度地减少环境和社会问题。因此,这一概念在政治话语中势头强劲。然而,目前的政策似乎不足以将线性价值链转变为循环价值链。本文比较了两条重要价值链上循环经济的潜力和先决条件。作为最佳实践示例,分析了电池价值链的法律框架。该分析用于得出如何改进建筑价值链法律框架的建议。我们发现,电池价值链已经通过有针对性的工具得到解决,而解决建筑价值链的工具必须协调一致,并通过强制性要求提高其可信度。针对关键部门制定法律框架的价值链特定方法大有可为,而要充分利用每种产品的循环经济,则需要一般框架和价值链特定工具。
可修复的变化。地球正在经历自恐龙消失以来最大的灭绝浪潮——每天多达 150 个物种灭绝。COVID-19 也造成了痛苦和死亡。正如世界卫生组织所言,生态系统健康状况的恶化只会增加未来发生人畜共患大流行病的可能性;动物传播疾病肯定会给人类带来更多痛苦。除此之外,几乎可以肯定的是,在大气温度比工业化前水平升高 1.5 摄氏度以上之前,脱碳未来是不可能实现的,如果按照目前的速度继续下去,巴黎协定预测到 2040 年就会发生这种情况。面对这样的危机,我们专业人士的反应是
摘要:建筑物的供暖和制冷系统占总能耗的重要组成部分。欧盟的指令和承诺激励建筑业主和能源和建筑行业的相关利益相关者通过最大限度地利用可再生能源、信息和通信技术和自动化系统,实现净零能耗建筑。然而,建筑物翻新、就地使用可再生能源生产以及在中小型建筑中安装昂贵的信息和通信技术基础设施和自动化系统的高投资成本是欧盟建筑指令在中小型建筑中广泛采用的主要障碍。另一方面,在不同建筑物之间共享计算和数据存储资源的概念可以成为实现智能建筑和智能城市的替代方法,其中主要控制权位于服务器上。与其他专注于在建筑物或具有本地处理资源和数据存储的独立建筑物中实施 AI 技术的研究不同,本研究使用企业服务器来控制三种建筑类型的供暖系统,并研究在统一的节能平台中控制现有建筑的潜在好处。本研究的主要发现是,尽管 COVID-19 措施要求建筑物频繁通风,即使在使用旧式供暖系统的情况下,纳入所提系统的 AI 算法仍实现了约 20-40% 的显著节能,无论建筑类型、建筑功能和供暖系统类型如何。
摘要:无线传感器网络 (WSN) 的设计需要满足几个设计要求。其中最重要的就是优化电池寿命,这与传感器寿命紧密相关。终端用户通常避免更换传感器的电池,尤其是在智能农业和智能建筑等大规模部署场景中。为了优化电池寿命,无线传感器设计人员需要描绘和优化传感器分层架构不同级别的活动组件,主要是 (1) 在应用层生成和处理的数据集数量、(2) 操作系统 (OS) 的大小和架构、(3) 网络层协议,以及 (4) 电子元件的架构和工作循环技术。本文回顾了不同的相关技术,并研究了它们如何在传感器架构的每一层(例如硬件、操作系统、应用程序和网络层)优化能耗。本文旨在让研究人员在设计 WSN 节点时意识到各种优化机会。据我们所知,文献中还没有其他研究在智能节能建筑(SEEB)的背景下对 WSN 的能量优化进行回顾,也没有从前面列出的四个角度来帮助设计和实施用于 SEEB 的最佳 WSN。