高清PDF《既有建筑绿色改造性能化设计与预测》杨鸿玮、刘丛红、（英）菲利普 琼斯 2019版

本书梳理并比较了英国、美国、德国、中国在既有建筑改造设计方面相关的法规、标准和工具，研究发现欧美各国建筑法规体系是以性能表现为主导，进行政策法规、设计标准、评价标准、模拟工具的一体化构建，而我国法规体系基本是以技术措施占绝对主导，在部分条例无法满足时，辅以性能条例，这将导致以下两方面问题：无法穷举指令性条款，限制创新；考核目标单一，与实际情况差别大。据此，确立了本书以性能为研究方向，以风、光、热环境为评价指标，以动态模拟为量化手段进行改造设计方法的探索。同时，从各国设计标准或行业协会认证的软件模拟工具中筛选出准确性较高且性能模拟可靠的Ecotect-Radiance-Daysim联动平台、PHOENICS、DesignBuilder进行光环境、风环境、热环境触发的能耗和碳排放模拟分析。在此基础上，研究了既有建筑绿色化改造设计的影响因素，提出了相应的形式、构造、系统、设备改造优化策略，并结合寒冷地区绿色化改造样本库的建立和典型实例剖析，形成以热工、采光、通风性能判断为原则的寒冷地区建筑分类（住宅三类、办公四类），扩充寒冷地区改造策路框架下适用的具体措施在以上研究的基础之上，构建了针对设计阶段、基于量化模拟技术并耦合风、光、热环境的绿色化改造设计方法，详细探讨了其在“性能诊断一改造设计一预测反馈”设计过程中的风、光、热性能指标，技术实现方法，参数设置。继而，基于性能表现的建筑分类，筛选典型模型进行绿色化改造设计方法应用，研究得到每一个有代表性的典型建筑中对风、光、热优化效果明显的不同单项措施所带来的节能敏感度、减排敏感度和成本效益敏感度，为绿色化改造中策路措施的权衡提供定量依据，同时为建筑形式创新提供设计逻辑。研究发现，经过合理设计的致力于风、光环境优化的被动形式策略，不会对能耗与碳排放产生明显负面影响，甚至能够达到节能减排效果；城镇住宅典型模型以节能为目标的前提下应优选构造策略，以减排为目标应优选系统策略；办公建筑典型模型以节能为目标应优选系统策略，以减排为目标应优选设备策略。在此基础上，运用非支配精英遗传算法的遍历和变异计算，依据“环境提升优先一碳排放与舒适度优选性价比平衡”的串联逻辑实现典型模型的多目标综合优化，探究在舒适度提升与碳排放降低目标下最优的策略组合，辅以成本增量因素的判断，确定性能导向改造的最优解。为了方便建筑师使用，本书基于JAVA编程开发了多目标优化敏感度预测模型。本书的最后，应用多目标敏感度计算工具对一栋20世纪80年代的普通住宅进行设计辅助和决策支持，验证预测模型的应用意义。

内容索引；

第1章导言…1
1.1既有建筑绿色化改造研究的必要性1
1,1.1建蔬行业能耗与碳排放现状3
1.1.2既有建筑节能减排潜力显著4
1.1.3既有建筑绿色改造需求紧迫5
1.1,4既有建筑绿色改造面临的问题6
1.2既有建筑改造的国内外研究现状…7
1.2.1“更新保护”导向的建筑改造研究…7
1.2.2“能效优化”导向的建筑改造研究…8
1.2.3“成本控制”导向的建筑改造研究11
1.2.4“性能表现”导向的建统模拟研究…11
1,2.5既往研究的启示与局很12
1.3既有建筑绿色化改造的相关概念界定与研究范畴…13
1,3,1概念界定小…13
1.3.2研究范骑…15
1.3.3本书涉及物理量及其缩写…16
1,4既有建筑绿色化改造研究的目标与意义…17
1.4.1研究目标…17
14.2研究意义17
1.5本书的研究内容及技术路线…18
1,5,1研究内容…18
1.5.2研究方法19
1.5,3技术路线…19
1.6创新点…21
第2章典型国家既有建筑改造法规、标准与工具…22
2.1英国既有建筑改造设计相关法规、标准和工具…22
2.1.1英国建筑法规L部分(BRUK,Part L)23
2.1.2英国国家计算方法(NCM)…24
2.l.3英国评价标准(BREEAM UK Refurbishment)·27
2,1.4摸拟工具…29
2.2美国既有建筑改造设计相关法规、标准和工具…32

2.2.1美国能源政策法(EPAct)…33
2.2.2美国建筑节能标准(ASHRAE90)…33
2.2.3美国评价标准(LEED EB)M)34
2.2.4模拟工具…35
2.3德国既有建筑改造设计相关法规、标准和工具…36
2.3.1德国建筑节能法规(EnEG)…36
2.3.2德国建筑节能标准(EnEV和EnerPHit)37
2.3.3德回评价标准(DGNB)…38
2.3.4摸模拟工县…39
2.4中国既有建筑改造设计标准和认证工具…39
2.4.1中国建统节能政策法规…39
2.4.2中国建筑节能标准…40
2.4.3既有建筑改造绿色评价标准…41
2。.4模拟工具…41
2.5既有建筑改造设计相关标准和工具的综合比较…42
2.5.1设计标准对比一技术措施标准与性能标准…42
2.5.2评价标准对比一风、光、热综合性能评价…44
2.5.3模拟软件对比一工具筛选…45
2.6小结…49
第3章性能导向的绿色化改造设计影响因素与技术策略50
3.1既有建筑绿色化改造设计的影响因素…50
3.1,1外部环境因素…51
3.1,2建筑本体因素…57
3.1.3经济效益因素62
3.2既有建筑绿色化改造设计的技术策略63
3.2.1形式策略…64
3.2.2构造策略…68
3.2.3系统策略69
3.2.4设备策略70

3.3小结71
第4章性能导向的既有建筑分类研究72
4.1寒冷地区典型居住建筑用能现状与实例解读…72
4,1.1我国居住建筑发展现状…72
4,1.2我国寒冷地区居住建筑用能分布…73
4.1.3寒冷地区与类寒冷地区既有城镇住宅绿色化改造样本库…74
4.1,4寒冷地区与类寒冷地区典型住宅实例剖析…80
4.2寒冷地区典型公共建筑用能现状与实例解读…89
4,2.1我国公共建筑发展现状…89

4.2.2我国寒冷地区公共建筑用能分布89
4.2.3寒冷地区与类寒冷地区既有办公建筑绿色化改造样本库…90
4.2.4寒冷地区与类寒冷地区典型办公建筑实例削析100
4.3寒冷地区既有建筑绿色化改造性能分类108
4.3.1基于性能表现的分类依据与特点108
4.3.2基于性能表现的城镇住宅分类110
4.3.3基于性能表现的办公建筑分类111
4.4寒冷地区既有建筑绿色化改造措施选型112
4.4.1形式策略的措施筛选…114
4.4,2构造策略的措范筛选…115
4.4.3系统策略的措施筛选115
4.4,4设备策略的措施筛选117
4.4.5寒冷地区城镇住宅与办公建筑措施筛选…118
第5章耦合风、光、热环境的既有建筑绿色化改造设计方法…119
5.1多因索搁合的绿色化改造设计方法…120
5,1.1方法挺架…120
5.1.2基于模拟的性能诊断121
5.1.3耦合多因素的改造设计…121
5.1.4多次试验的预测反馈122
5.1.5敏感度分析122
5.2多性能评价的绿色化改造指标筛选122
5.2.1风环境指标筛选…122
5.2.2光环境指标筛选…124
5.2.3热环境指标筛选…125
5.2.4寒冷地区城镇住宅与办公建筑的多性能指标…126
5.3绿色化改造设计的技术集成及参数设置…127
5.3.1气象参数…128
5.3.2PH0 ENICS风环境模拟…128

5.3.3ECOTECT-Desktop Radiance-Daysim光环境摸拟…131
5.3.4DesignBuilder能耗模拟…134
5,3.5可再生能源利用…139
5.3.6碳排放计算4…141
5.3.7成本增量计算141
5.4小结142
第6章既有建筑绿色化改造单一目标敏感度预测分析…143
6.1城镇住宅典型模型单一目标敏感度分析…144
6.1.1寒冷地区城镇住宅模型的典型性分析144
6.1.2典型模型1：1966一1985年住宅…146
6.1,3典型模型Ⅱ：1986一1995年住宅165
6.1.4典型模型Ⅲ：1996一2005年住宅…167
6.1.5寒冷地区城镇住宅绿色化改造典型模型对比…179
6.2办公建筑典型模型单一目标敏感度模拟…180
6.2.1寒冷地区办公建筑模型的典型性分析…180
6.2.2典型模型A:“重质结构-表皮主导-单元空间”183
6,2.3典型模型B:“重质结构-内部主导-开放空间”198
6.2.4典型模型C:“轻质结构-内部主导-开放空间”210
6.2.5典型模型D:“轻质结构-表皮主导-单元空间”224
6.2.6寒冷地区办公建筑绿色化改造典型模型对比238
6,3小结…240

第7章既有建筑绿色化改造多目标综合优化预测模型…241
7.1多目标优化的模型与分类241
7.1.1多目标优化…242
7.1.2帕累托最优242
7.2多目标优化的算法与工具242
7.2.1遗传算法原理与框架242
7.2.2非支配精英遗传算法NGAIⅡ243
7.2.3 DesignBuiler Optimisation综合优化模块…245
7,3既有建筑绿色化改造多目标综合优化…246
7.3.1构架建立…246
7.3.2风、光环境提升优先一形式策略优先247
7.3.3碳排放与热舒适优化—构造、系统、设备优化247
7.3.4经济性平衡一增量成本计算…248
7.4多目标综合优化实例分析一以典型模型I为例…248
7.4.1风、光环境提升优先+4”248
7.4.2碳排放与不舒适小时数优化…249
7.5既有建筑绿色化改造“多目标优化”预测模型开发…251
7.5,1预测模型界面…251
7.5.2预测模型功能251
7.5,3预测模型应用253
7.6小结…256
第8章结语257
8.1结论257
8.2后续研究……258
参考文献259

投稿会员：芳华