ASHRAE 可持续建筑综合设计大赛 拉夫堡大学学生大获成功

来自英国拉夫堡大学的Low Energy Building Services Engineering的硕士学生已经连续两年（2019年和2020年）赢得了ASHRAE可持续建筑综合设计竞赛大奖，并且凭借IESVE在项目中的创新应用，有望进入2021年的竞赛，设计一栋接近“零能耗”的建筑物。新建筑位于加拿大不列颠哥伦比亚省乔治王子市的大学校园内，包括一个两层楼的自助餐厅，办公室以及商用厨房和储藏间。

2020年ISBD团队在奥兰多举行的ASHRAE 2020 冬季会议上获得了ASHRAE主席Darryl Boyce（2019-2020）颁发的奖项和荣誉。

以下是拉夫堡大学2019-2020年获奖项目的学生总结：

布达佩斯 四层医院大楼（2019年获奖）

该项目旨在设计一座新的可持续的四层医院大楼，作为布达佩斯现有建筑的一部分，为外科、临床、医疗和办公室提供服务。

IESVE用于开发能源模型，并分析我们的策略，以设计一个符合ASHRAE 189.1h和LEED v4的可持续建筑。

最初，基线模型是使用ModelIT开发的，并使用ApacheSim进行模拟以确定建筑物的负荷。负荷约为233.4kwh/m2/yr，大部分用于照明负荷。

在设计方案中，我们更改了楼板布局，调换了1层和2层。这样做的目的改善原来位于1层病房的日光水平。在IES的Radiance中进行模拟帮助我们最大程度的提高了日光水平。此外还使用IESVE对建筑物的方向进行了测试，以找到能耗和日光性能最佳的方向。

设计方案使用了外挑的遮阳，可再生能源发电的光伏电池板、被动式节能屋U值、生物质锅炉和采光策略，并且在IESVE中的模拟显示总体能耗降低了59.1%，CO2排放降低了33.8%。

孟买 -  可持续发展的图书存储和档案中心（2020年获奖）

2020年竞赛获奖作品是在印度孟买设计一个可持续发展的图书存储和档案中心。该设施旨在恢复具有历史意义的文档，同时为员工提供学习、图书馆和办公空间。主要要求就是满足ASHRAE 189.1：高性能绿色建筑设计标准。

学生使用他们在课程和论文中对IESVE建模的知识来进行设计。学生还运用了硕士课程中关于可持续发展和低能耗的知识，提出了一个新颖的气候反应设计。最初，为了看到基础数据，开发了一个模型，用来突出需要以优化节能和热舒适为目标的区域。该团队采用的策略是在实施低碳和零碳技术之前采取被动设计措施，其中涉及以下内容：

• 为建筑物围护结构实施更严格的标准。该团队没有遵循并满足ASHRAE 189.1的要求，而是选择了被动式节能屋标准来设计建筑围护结构的性能。这大大降低了冷负荷。
• 气候分析的结论是，由于孟买的极端炎热的性质，仅有制冷需求。因此，应采取减少垂直开窗、增加水平开窗的措施。这个策略的基本原理是在最大程度的减少自然采光的同时减少太阳辐射。下图显示了以IESVE模型的最大的采光效率。

• 该建筑被逆时针旋转90°，以减少视觉不适和建筑内部的冷负荷。下图显示了方向上的变化。

• 此外，还引入了天然绿色墙壁，以提高人们的幸福感，并在研究区域内充当局部碳汇，因为它可以提高生产率。

实施不同的低碳和零碳技术，以抵消剩余的能源需求，以满足净零能源配额。精心选择技术以反映所研究的环境。由于制冷能耗较大，地源热泵效率高，因此被提出来使用。由于孟买的地面温度比环境温度低很多，因此，与空调系统相比，孟买的过冷度要高很多。因此系统的性能系数（COP）和能源效率比将高于常规系统值。

IESVE被用来模拟孟买气候和建筑物能源需求下的光伏电池性能。分析发现，600平方米单晶光伏电池阵足以满足项目剩余的能源需求，因此，该建筑被《印度绿色建筑委员会》框架评为“铂金”等级，而ASHRAE 建筑EQ等级为“０”（最高等级）。在生命周期成本方面，该建筑能够在项目生命周期内获得投资回报，从而满足客户需求。