[01574304]建筑室内热环境绿色营造理论和方法及其工程应用

一、课题来源与背景 近年来,随着我国经济发展人民生活水平显著提高,能源匮乏日益凸显,如何在保证满足室内舒适性的基础上,实现绿色节能是亟需解决的问题。当前,可持续发展、节能减排已成为我国的根本国策,明确室内环境绿色营造方法,用尽可能小的能源代价营造舒适健康的热环境已经变得越来越迫切。我国众多建筑规范、标准中所采用的与人体热舒适紧密关联的室内温湿度设计参数等数据主要参考美国ASHERE Standard和国际标准ISO-7730,绿色建筑技术的应用缺乏理论支撑。而国外标准均以欧美国家的人群为研究对象,在相对稳定实验条件下建立起来的。由于地域、气候条件、生活习惯和适应性等的差异,特别是人们日常所在的室内环境是一个受多种热环境参数扰动影响、不断变化的动态过程,如何根据我国国情综合考虑热舒适与节能性,研究室内环境绿色营造方法与技术,在保障建筑室内环境的前提下实现建筑的绿色营造具有重要的现实意义。 二、技术原理及性能指标 1、通过对人体生理测试,结合心理测试,辅以动物医学实验,同时开展全国不同气候区实测调研,解析动态热环境下的人体生理心理参数的响应规律。2、完善健康舒适室内环境的绿色营造方法及其关键技术标准体系,主编完成并颁布7部国家标准、4部行业标准、5部地方标准、2部学会标准,参编并已颁布国际标准1部、地方标准2部、1部学会标准,为技术应用推广提供指导。3、在方法及标准的指导下,采用逆向多目标设计理念,完成了国家体育场、成都双流机场、拉萨火车站等大型工程,以有影响力的大型工程应用进行技术原理及方法的传播与工程辐射。 技术指标：1、确定了我国人员种群人体可接受室内热环境范围;2、提出高温高湿人体热感觉热舒适评价方法;3、建立人体热环境下生理心理和行为反应与调节的自适应理论与“APMV-λ”模型;4、提出高温环境下基于暴露时间的WBGT指数评价方法;5、提出了建设过程的协同与集成方法,建立了控制工程设计、建设变更影响的代数矩阵评价和控制方法;6、根据逆向设计理论,提出了建设工程中能耗与环境的多目标优化统一方法。 三、技术的创造性与先进性 根据科技查新报告（查新机构：“教育部科技查新工作站（L02）”,编号：201536000L0200312）,本成果用最低的能源与环境代价营造健康舒适安全的室内环境是国内外目前尚未解决的具有挑战性的技术难题。该成果所述建筑室内环境绿色营造理论和方法及其工程应用,国内外未见相同文献报道,是填补国内外空白的工作。我国室内环境评价及绿色营造方法尚无理论依据和可供参考的国际经验。 四、技术的成熟程度、适用范围和安全性 该成果取得了显著的社会、经济和环境综合效益,主要作用和意义体现在以下几个方面。 （1）发展了人体热舒适理论,打破我国热舒适标准长期依赖国外标准的局面,建立了建筑室内环境健康舒适的评价标准。（2）提出了工程逆向设计方法,破解了建筑能耗与室内环境的矛盾对立难题,实现了建设工程中能耗与环境的多目标优化统一。 五、应用情况及存在的问题 确定了我国人员种群的人体可接受热环境范围,建立了包括《民用建筑热湿环境评价标准》（GB/T 50785-2012）、《节能建筑评价标准》（GB/T 50668-2011）、《实验动物设施建筑技术规范》（GB50447-2008）、《绿色商店建筑评价标准》（CSUS/GBC 03-2012）等标准在内的技术标准体系,一方面可在建筑行业的设计、咨询、施工、建造单位进行推广应用,指导建筑行业的规范运行;另一方面,也可以作为政府制定相关政策的科学参考依据。 六、历年获奖情况 1.重庆市科技进步奖一等奖“建筑室内环境的理论与绿色营造方法及其工程应用”（证书编号：2014-J-1-08-D01）;2.教育部科学技术进步奖一等奖“城镇基础设施建设关键技术与工程示范”（证书编号：2008-177）;3.重庆市科技进步奖二等奖“小城镇基础设施建设关键技术研究”（证书编号：JB060302601）;4.湖北省科学技术进步奖二等奖“室内空气污染物甲醛卫生学评价技术基础和应用研究及相关产品开发”（证书编号：2007J-259-2-059-051-R01）;5.湖北省科学技术进步奖二等奖“建筑装饰材料和室内产品卫生学评价方法的研究和小型环境气候舱的研制”（证书编号：2003J-218-2-072-059-R01）;6.北京市科学技术奖三等奖“建筑室内生物污染控制与改善关键技术研究”（证书编号：2014城-3-012）。