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                “低碳、智慧、健康建筑”中英學術交流研討會成功舉辦
                2022.10-27

                2022年9-10月,清華大學建筑學院與倫敦大學學院(UCL)巴特萊特建筑學部環境設計與工程系再次聯合發起兩期中英“低碳、智慧、健康建筑”專題學術交流研討會,每期研討會由中英學者帶來6個主題報告,并圍繞該議題進行互動探討。此次活動是繼雙方在2022年4-5月共同組織系列在線講座學術活動之后的又一次重要合作,是雙方推進中英國際合作的又一次重要實踐。

                第一期研討會(9月21日)由清華大學建筑學院博士后耿陽主持。講座伊始,清華大學建筑學院副院長、清華大學生態規劃與綠色建筑教育部重點實驗室主任林波榮教授表達了對參會專家及同行們的歡迎和感謝,并介紹了2022年4-5月份四期在線講座的開展情況。倫敦大學學院巴特萊特建筑學部環境設計與工程系前系主任Mike Davies介紹了該系的研究團隊和研究領域。UCL巴特萊特建筑學部副教授Dimitrios Rovas、副教授Esfand Burman、講師唐瑞;清華大學土木水利學院教授陸新征、建筑學院副教授黃蔚欣、建筑學院博士后耿陽分別作了主題報告。


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                林波榮教授致辭

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                Mike Davies教授致辭

                UCL巴特萊特建筑學部副教授Dimitrios Rovas以“Digital Building Twins”為主題,介紹了建筑領域非常熱門的話題:數字孿生。Dimitrios Rovas討論了什么是數字孿生及其各種表現形式,以及建筑數字孿生如何支持建筑生命周期不同階段的目標。此外,還介紹了數字孿生的例子及其在建筑改造中的作用,并強調了數據和數字化作為重塑整個能源系統的新興趨勢的重要性。

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                Dimitrios Rovas副教授作主題報告

                清華大學土木水利學院教授陸新征的報告主題為“Digital Twin-based Disaster Simulation of Structures and Urban Areas”。陸教授指出,基于數字孿生的災害模擬比傳統的災害模擬具有更大的潛力,并能讓人們更深入的了解災害對建筑和城市的影響?;跀底謱\生的建筑與城市災害模擬包括三個主要部分:(1)災變物理機理驅動或人工智能驅動的災害模擬模型(虛擬空間),(2)從現實世界到虛擬空間的城市數據獲?。ㄓ蓪嵉教摚?,及(3)基于虛擬空間模擬結果的防災減災決策(由虛到實)。陸教授詳細介紹了這些組成部分的關鍵技術及其在典型建筑和城市的實際應用案例研究。

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                陸新征教授作主題報告

                UCL巴特萊特建筑學部副教授Esfand Burman以“Towards Net-Zero Carbon Performance in Buildings”為題,介紹了實現建筑凈零碳性能的框架和方法。通過一些案例研究,指出了建筑實現凈零碳性能的關鍵驅動因素和障礙,并提出了一個框架,用于根據設計目標衡量和驗證建筑物在使用中的性能。

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                Esfand Burman副教授作主題報告

                清華大學建筑學院副教授黃蔚欣的報告主題為“Human-Computer Integrated Spatial Cognition”。黃教授基于人機結合的空間認知,介紹了建筑師、工程師、管理者等主體在智能設計、數字建造、環境行為研究之間的相互協同和作用。并介紹了基于時空軌跡數據分析的建筑空間環境行為研究,包括建筑復雜信息的大數據分析、時空行為數據分析在不同尺度和功能類型的建筑中的應用及使用后評估。


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                黃蔚欣副教授作主題報告
                UCL巴特萊特建筑學部講師唐瑞以“Demand Side Management of Buildings towards Smart Grids”為主題,介紹了面向智能電網的建筑需求側管理,展示了其團隊在建筑需求響應、多尺度電網建設互動方面的工作。唐老師指出,隨著越來越多的間歇性可再生能源引入電網,建筑面臨著高效節能的傳統挑戰和電網電力平衡與可靠等新型挑戰。通過與電網的互動,使建筑用電需求具有可塑性,可以使電網更加可靠和低碳,為客戶帶來經濟效益。

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                唐瑞博士作主題報告

                清華大學建筑學院博士后耿陽的報告以“Smart Sensing and Spatio-Temporal Analysis of Indoor Environment”為主題,介紹了室內環境傳感技術的新發展(從靜態傳感到移動傳感),以及揭示室內環境時空分布特征的兩種方法(二維場分析和時間序列聚類)。耿陽博士指出,傳感技術和大數據分析能夠有效感知室內環境,為研究者精確全面了解、探究健康舒適的室內環境營造方法有重要啟發作用。

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                耿陽博士作主題報告

                第二期研討會(10月19日)由清華大學城市治理與可持續發展研究院助理研究員周浩主持。UCL巴特萊特建筑學部環境設計與工程系主任Dejan Mumovic教授致歡迎辭,清華大學建筑學院副院長、清華大學生態規劃與綠色建筑教育部重點實驗室主任林波榮教授介紹了清華大學建筑學院和建筑技術科學系的發展歷史以及其團隊的研究領域。香港理工大學建筑環境及能源工程學系教授王盛衛;UCL巴特萊特建筑學部教授Dejan Mumovic、講師Ivan Korolija、博士后Oscar Brousse;清華大學建筑學院教授劉曉華;香港科技大學土木與環境工程系助理教授王者分別作了主題報告。

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                Dejan Mumovic教授致辭

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                林波榮教授介紹中方團隊情況

                香港理工大學建筑環境及能源工程學系教授王盛衛圍繞“Smart technologies for energy efficient and energy flexible buildings”展開主題報告。王教授以香港為例,介紹了建筑在高密度城市中實現電力系統碳中和的路徑和可能的貢獻。此外,還介紹了降低能源需求的建筑節能技術和其團隊研究的下一代建筑自動化及智慧建筑關鍵技術,包括新興和集成的能源系統動態特性、基于物聯網的無縫現場網絡控制、大數據分析、實時優化控制和健康監測診斷。

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                王盛衛教授作主題報告

                UCL巴特萊特建筑學部教授Dejan Mumovic的報告主題為“The development of an automated One-By-One framework for the generation of dynamic thermal simulation models of schools”。學校約占英國公共部門碳排放的15%。對英國學校建筑存量的詳細分析可以幫助決策者提高其能源效率和室內環境質量。Dejan Mumovic教授介紹了學校建模平臺(MPS)的開發,該平臺通過分析和整合來自多個數據庫和工具的一系列數據,自動生成英國學校的逐個熱模型。Dejan Mumovic指出,數據的獲取、整合、處理;模型準確度的提高;以及研究者與政府的有效溝通合作值得未來更長遠的探究。

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                Dejan Mumovic教授作主題報告

                清華大學建筑學院教授劉曉華分享了“The rediscovery of carbon neutral-oriented building energy systems”為題的報告。劉教授基于碳中和目標下減少能源需求、節約能源的前提,介紹了建筑能源系統全面電氣化的實現途徑,指出提高空調系統能效的詳細思路,并介紹了光儲直柔系統(即結合光伏、儲能、直流微電網以實現靈活柔性用能的新型建筑能源系統)的發展和應用前景。

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                劉曉華教授作主題報告

                UCL巴特萊特建筑學部講師Ivan Korolija的報告主題為“Development of detailed large scale solar opportunity maps – London case study”。Ivan Korolija指出,為實現零碳目標,倫敦將注重高效清潔的能源供應,目標在2050年實現兩千兆瓦的太陽能裝機容量?;诖?,Ivan Korolija教授介紹了其團隊開發的交互式地圖工具,用于評估太陽能光伏在倫敦地區的屋頂和地面安裝的能源生產潛力。

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                Ivan Korolija作主題報告

                香港科技大學土木與環境工程系助理教授王者以“Planning ahead is all you need – Model Predictive Control for smart grid management”為主題,首先介紹了微電網的定義,并強調了基于微電網實現分布式電源靈活高效利用、能源穩定生產和儲能供給的重要性。其次介紹了建筑控制的三類模型:基于規則的控制(RBC)、模型預測控制(MPC)和強化學習(RL)的異同,進一步解釋了MPC的定義和特征,以及微電網中使用MPC的目標和優化策略。此外,對比了MPC和RBC在智能電網管理中的實際應用差異并驗證了MPC的優勢。

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                王者作主題報告

                UCL巴特萊特建筑學部博士后Oscar Brousse以“Modelling and crowdsourcing the urban heat”為題,介紹了城市熱量的建模和眾包。Oscar Brousse指出,城市建筑由于積累和留存了大量熱量,因此會對城市氣候產生不可忽視的影響。而城市熱量對氣候的影響也會間接作用于居民的工作的生活,因此城市氣候建模相關研究極為必要。此外,Oscar Brousse博士后詳細介紹了城市的氣候分區和城市的異質性、土地與大氣的相互作用,并強調了基于實地調查獲取數據的重要性。


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                Oscar Brousse作主題報告

                研討會最后,林波榮教授在總結發言中再次對所有做主題報告的演講嘉賓及主持人、組織該系列講座和研討會的清華大學和倫敦大學學院的其他同事、《建筑節能》雜志社及所有在線的各機構參會人員表達了真誠的感謝。林教授表示,希望本系列活動能對相關行業的研究者的工作提供幫助,希望未來與UCL及其他機構有更廣泛的交流機會。Dejan Mumovic教授在總結發言中提到,“低碳、智慧、健康建筑”領域仍然面臨著許多挑戰,希望未來兩國能合作培養更多城市建設的工程領域及學術領域的專家,期待兩國更多的合作。

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                第二期研討會(10月19日)會后線上合影

                本次活動是繼清華大學建筑學院林波榮教授團隊與倫敦大學學院巴特萊特建筑學部環境設計與工程系Mike Davies和Dejan Mumovic團隊,于2015-2018年合作開展的國家自然科學基金國際(地區)合作與交流項目(項目名稱:中英低碳建筑整體性能測試與模型研究)的良好延續,得到了清華大學自主科研國際合作專項“機構間合作培育計劃”的資助。


                供稿:林波榮

                編輯:李耀武


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