学科简介
学科简介

当前位置: 学科建设 学科简介
建筑环境与设备工程
阅读次数:4881 添加时间:2008/12/12 发布: 管理员

建筑环境与设备工程

学位点:  供热供燃气通风与空调工程    硕士点

             安全技术                博士点(与安全学科共建)

科研方向

                      1 建筑与建筑环境设备节能技术

   本学科的特色主要体现在“节能”二字上,因为随着经济发展,我国人民的生活质量也在不断提高,所以不管是在发达国不定期有还是在我国。特别是我省,建筑耗能已成为能源消耗的主要部分,国务院提出在十五期间要将建筑能耗降低50%的水平,所以我们认为本学科必须立足于节能。

暖通空调系统的节能研究是建筑节能完整体系中重要的组成部分,建筑能耗的60%—70%是消耗在暖通空调系统上的。目前,建筑能耗已占全国总能耗的12%,还在呈上升趋势,在欧美国家建筑能耗已点全国总能耗的30%,建筑能耗已给社会发展带来了巨大压力,为保持社会的持续发展,建筑节能的任务将更为艰巨,提高能源利用效率,将是暖通空调专业的长期任务,许多节能 技术都与地域特征密切相关,需要因地制宜地开展研究,江苏既有冬季较为寒冷的苏北地区,也有夏季炎热的苏南地区,针对江苏省的气候征和经济发展水平研究相应的节能措施是非常必要的。

暖通空调节能技术主要在冷热量的生产系统、冷热媒介质输送系统、空气处理模式、系统运行控制、自然能源利用等方向开拓发展。近两年来本研究方向重点绕空调系统节能设计方法、围护结构动态传热分析、供暖系统的节能等方面开展研究,提出了一些独到的见解,得出了具有一定创新意识和实用价值的结论。利用微分方程的摄动理论研究了蓄冰设计备的动态传热特性。运用最优资源分配原理,对冰蓄冷系统的运行策略问题给出了完整、圆满的解答,并统一了工程界关于此问题的几种方法。还对整个系统的设计提出了实用数学模型,编制了计算软件。针对江苏地区的气候征,提出了江苏地区使用热泵的技术条件及热泵在结霜工况下的性能计算方法,此研究成果已在南京市建筑设计院得到应用,利用控制论研究围护结构的动态传热特性,使得围护结构的传热负荷计算更为精确,方法更为简明,通过对供暖系统理论分析和模拟计算,得出了最佳耗电输热比、经济比摩阻,为适应供暖热量的分户计量的要示,提出了将双管制应用于高、多层住宅的新型计算方法,近两年来,参与制定了《江苏省建筑节能设计标准》,主持了《二十一世纪住宅供热空调模式研究》、《空气源热泵机组特性及节能设计方法》《江苏省建筑节能技术路线研究》等省级科研项目。发表学术论文45篇。

该方向在暖通空调系统动态特性仿真、设备性能辩识分析、相变储能、暖通系统计算机网络控制、绿色建筑设计技术等方面开展研究工作。

 

                         2 建筑消防技术

近十多年国内高层建筑如雨后春笋般的出现,发生在高层建筑内的火灾日趋增多,造成生命及财产的重大损失。因火灾发生时烟气在建筑物内扩散,必然会侵入疏散通道,造成人员因烟气窒息而死亡,或是因为烟气的减光效应致人不能辨别方向,脱离不了危险区等。火灾中人员的死亡主要是由于烟气造成的。现有的防排烟系统一方面工作的可靠性差,另一方面造价较高。开展防排烟技术的研究,对提高建筑物的安全水平和投资效益都是十分必要的。目前,我国对防排烟技术的研究还较为薄弱,开展此项工作的单位在华东地区只有同济大学和我院。我国防排烟的设计规范制定主要还是借鉴美、日等国的相关标准,许多问题有待解决。

高层建筑消防要求有较长的疏散时间,各国为了保证疏散通道的畅通,大都在楼梯间及前室组成防烟系统阻止烟气进入竖井通道。众所周知高效的防烟系统应具有绝对隔烟、便于人员自由出入隔烟场所、不影响视野等功能,而目前尚无完全满足上述三方面要求的防烟系统。

    本研究方向以研究新型、高效的防排烟系统为重点目标,开展了较长时间的研究工作。对高层建筑火灾时烟气流动的机理进行了深入分析,提出用空气幕方式阻烟的设想,它是一种极为安全、高效的防烟系统,与现有的正压送风系统相比,其可靠性安全性大为提高,而投资规模保持不变。现已进行了流场分析计算和初步实验,推导出了防烟空气幕工艺参数组合设计及结构设计的计算方法。发表有关学术论文12篇,其中“高层建筑防烟空气幕的数学模型及数值解”一文在2006年获首届南京青年学术优秀论文奖,“高层建筑防烟空气幕计算研究”于2007年获江苏省建设委员会科研立项及资助。获得“华夏科技进步二等奖”、南京市科技进步一等奖。

本研究方向在烟气产生和扩散机理、防排烟系统型式、安全水平计算和风量计算方法等方面继续开展工作。

                  建筑设备自动化与系统仿真方向

利用计算机通信网络把建筑物同的机电设备系统连接起来,组成一个有机器建筑设备智能控制网络实现设备的高效管理,节省能源,营造舒适的室内环境是建筑设备效益技术发展的主要方面之一。

用计算机度空调系统进行仿真,有极大的优越性。它主要通过建立系统模型,进行模型实验的方法来研究系统特性。系统仿真作为一种新型的研究工具,必须对空调系统进行系统分析,建立数学模型,运用计算机模拟仿真和最优化技术,预测系统性能、改进系统性能,并通过空调系统最优控制达到系统最优运行。

我在国内校早地开始这一方面的研究的少数几个单位之一,研究始于1996年,在此之前,国内仅有清华大学开展这方面工作,几年来取得了较为明显的成就。主要为以下几个方面:

1、研究了暖通空调系统动态过程中的节能算法,并在工程实践中得到广泛应用。主要研究空调系统,空调设备在全年动态负荷条件下的运作特性和概理,根据此分别研究了全空调系统通风是全体运作的多工次节能算法,冷冻站/换热站最优节能运行策略, 是空调系统在线重组控制方法等。在暖通空调的几个瓶颈制约因素上都做了有效的探索。这些新的算法对传统算法进行了重大改进。得到了同行的好评。以上控制技术苏宁环球大厦,苏法大厦等大型工程中进行了使用,并取得了良好的节能效果。

2、研究了BAC  和louw  通信协议,推动通信协议的统一,为通信网络走向开放起了积极推动作用。提高通信网络效能的重要内容是受控设备遵守同一通信协议。美国ASHRA学会提出了基于设备互连的开放式协议BAcnet、Echelon上可推出的Bonworks也受到广泛的欢迎。我们积极研究BACnet的通信网络设备如,DDC路内器等。为BACnet的图纸进行了积极探索。首先是国内实现了产品化。

3、制定了建筑物智能化系统设计标准,检测标准和实施及验收标准三个省标。受江苏省建设厅的委托,我院主持起草了以上三个标准,其中检测标准和实施及验收标准均为国内该领域的首部标准。而设计标准则获得2002年建设部科技进步三等奖。这三个标准分别从设计、检测、施工、验收等几个环节对智能化系统的技术内涵和技术方法做出了科学的改变。对工程技术人员是具有很强的指导作用。并已在福建等省市得到了应用。为提高建筑智化系统的整体工程质量起到了良好的促进作用。

该方向已承接省科委厅、省建设厅课题10项,发表文章300篇。成为江苏省的重要节能与绿色建筑技术的研发基地。



地址:江苏省南京市中山北路200号 邮编:210009
大阪万博纪念体育场