大空间建筑室内热环境温度分层现象显著，掌握其特性对热环境设计以及空调负荷计算意义重大。长期以来，大空间建筑室内空气温度与壁面温度都是分别孤立求解。研究团队经过近 20 年的研究，利用并发展了日本求解空气温度的BLOCK 模型和美国求解壁面温度的 GEBHART 模型，建立了 BLOCK-GEBHART（B-G）模型，同步求解大空间垂直温度分布与垂直壁面温度，这一模型经盐水模型实验、气态缩尺模型实验、大空间热环境实验基地在有热源、有排风情况下进行了验证，B-G 模型的空气温度与壁面温度解析解为大空间建

公共建筑由于建筑各异，形状特别，热环境设计最初气流组织方案对比对设计方案的确定非常重要，研究团队曾进行十余项（世博国家馆、世博文化中心、光源工程储存环送风均匀性模拟、海航大厦等）建筑热环境模拟以解决工程实际问题，如世博地区馆层高 9m，空调面积 24000m2，层高不算高，但跨度达百余米，研究团队通过顶送和侧送三种方案的热环境、速度场、舒适性指标等的比对后，确定了顶送气流组织方案；下图中还演示了一个地板送风的程控机房室内热环境问题，研究团队利用模拟技术找到了室内不均匀根源，通过送风系统改造解决了热不

图示盐水实验台为大空间建筑多种气流组织液态缩尺模型试验平台。该试验台通过安装各种风口配件，可模拟常见的喷嘴侧送下回、柱状下送中回等多种气流形式下的建筑室内热环境，图中环境水箱可模拟地面、墙面、屋面不同负荷下的大空间建筑室内热环境。实验平台通过测量不同区域的盐水浓度获得气流温度分布，利用 PIV 粒子图像测速技术可获得速度场，即速度场和温度场可定量化计量，同时实验平台还可实现气流运动可视化。整个实验台盐水浓度可通过设定自动配备，系统所有盐水泵、清水泵采用变频控制。利用此实验平台可探究大空间建筑在不同气

一、 项目简介 一种基于土壤-空气换热回收的新型建筑新风系统,其技术的主要特点是充分利用浅层地表土壤来预冷或预热新风，然后通过室内外空气热回收利用，达到降低建筑新风负荷、节约能源的目的，可以广泛应用于各类居住建筑和公共建筑中，市场前景非常广阔。二、 项目技术成熟程度已完成现场实验、中试工作，已经建立了示范系统，该技术正处于市场推广阶段。三、 技术指标该项目采用专业土壤-空气换热系统设计软件(EAHE Designer)，能够完成不同气候条件以及干、湿工况下土壤-空气换热系统的优化设计，最大程度提高地下换热效率；在全热回收机件设计上，采用了新型强化换热技术，改善空气换热效率，提高全热回收效率。整体性能处于国内领先水平。主要性能指标如下：1）地下换热效率不低于0.7-0.85；2）室内CO2浓度不高于800ppm（国标规定小于1000ppm）；3）全热回收装置效率不低于80%；4）系统节能率不低于30%。已经获得实用新型专利“一种基于土壤-空气换热的建筑新风系统”（ZL2012 2 0288881.8）四、 市场前景我国约90%以上既有建筑都属于高能耗建筑，其中新风能耗约占建筑空调、供暖能耗的20-30%和50-60%，因此降低新风系统能耗已经成为建筑节能的重点内容之一。2013年1月6日发布了《国务院办公厅关于转发发展改革委、住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》指出：城镇新建建筑将严格落实强制性节能标准，“十二五”期间，完成新建绿色建筑10亿平米；到2015年末，20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。对于政府投资的国家机关、学校、医院、博物馆、科技馆、体育馆等建筑，直辖市、计划单列市及省会城市的保障性住房，以及单体建筑面积超过2万平米的机场、车站、宾馆、饭店、商场、写字楼等大型公共建筑，自2014年起全面执行绿色建筑标准。该项目属于低碳节能、绿色环保技术，其成功研发和推广将对建筑节能领域产生积极影响，市场前景非常广阔。五、 规模与投资需求投资规模约为100-200万元，对厂房无特殊要求，主要涉及风管、空气换热器等部件加工。前期可以委托企业按图纸定制加工系统部件，后期可以自行生产相关部件，具体设备面谈。六、 生产设备具体设备面谈。七、 效益分析该技术可广泛应用于住宅、工厂、行政办公、商业建筑、学校、实验室、会议室、餐厅等中小规模建筑类型，单体建筑规模主要为200-1200m2。单位建筑面积建设费用在150-200元，推广50万平米可获得销售额接近1亿元左右。八、 合作方式技术入股，技术转让等形式, 或面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：王华军，电话：15122700298，邮箱：huajunwang@126.com十、 附件：图1 土壤-空气换热回收建筑新风系统示意图图2 土壤-空气换热器优化设计示意图

建筑能耗占我国当前社会总能耗的1/3左右，且随着建筑总量的增加和居住舒适度的提升呈急剧上扬趋势。我国既有建筑中99%都是高能耗建筑，同时每年新建的约20亿平方米建筑中高能耗建筑占90%以上，建筑节能被认为是缓解经济发展与能源短缺矛盾的有效方式。造成我国建筑能耗高的主要因素是围护结构的保温隔热性能差以及采暖（制冷）系统效率低。围护结构的性能是最根本的因素，它是判定建筑是否节能的重要依据，也是既有建筑节能改造的基础。 建筑节能是一个全世界关注的话题，而我国节能工作起步较晚，水平较低，建设部虽然颁布了很多节能设计标准，但是从实际调查中发现节能收效甚微，这与检测工作有着必然的联系。2003年，建设部颁发的《建筑节能“十五”计划细要》提出建筑节能标准体系规定检测采用具有权威性的热流计法，但由于检测方法的一维稳态传热假设，使得检测必须在采暖期进行且室内外温差要维持在15℃以上，平均法处理检测结果也要求检测期间天气变化不能太大，苛刻的检测条件使之在建筑节能工程管理领域进行现场检测时受到很大的限制。 目前建筑外围护结构热阻检测方法主要有：热流计法、热箱法、红外热像法等。由于测量时多采用稳态工况，并且忽略了环境因素的影响，使得这些方法应用于围护结构现场检测时误差较大。本项目针对最适合现场检测的热流计法，以围护结构内部热量迁移过程为背景，研究太阳辐射、风速、温差等环境扰量对建筑围护结构检测的影响，研究内容涉及热工测量、有限元理论、反应系数法、传递函数法、数值计算方法以及计算机仿真等多门交叉学科。本项目的研究主要针对建筑围护结构在自然条件下的现场测量，对建筑物能耗分析及建筑节能都具有重要的意义。

拥有一整套室内空气流动的模拟仿真技术以及通风空调系统内气溶胶污染物传播的模拟仿真技术，成果包括自主开发的三维计算流体力学软件和室内污染预测软件，具体包括： （1）采用先进的模型和算法及环境评价指标； （2）可对建筑环境的各类参数以及气溶胶颗粒分布进行全面设计和仿真； （3）针对性地解决建筑环境与设备工程典型流动和传热问题。根据设计与工艺要求，利用先进的计算模拟软件仿真模拟，解决当前建筑由于复杂化、大型化、多功能化、设计环境复杂所带来的设计难题。以计算模拟优化的方式，大幅度降低由于设计不合理所带来的各方面影响及经济损失，如建筑用能过大、舒适性难以保证、医疗环境内传染病控制不利、室内空气品质低下等问题。 

1 成果简介拥有一整套室内空气流动的模拟仿真技术以及通风空调系统内气溶胶污染物传播的模拟仿真技术，成果包括自主开发的三维计算流体力学力学软件和室内污染预测软件，具体包括： （ 1）采用先进的模型和算法和环境评价指标； （ 2）可对建筑环境的各类参数以及气溶胶颗粒分布进行全面设计和仿真； （ 3）针对性地解决建筑环境与设备工程典型流动和传热问题。图 1 通风空调系统气溶胶污染物传播模拟软件 PROBE-PM2 应用说明根据设计与工艺要求，利用先进的计算模拟软件仿真模拟，解决当前建筑由于复杂化、大型化、多功能化、 设计环境复杂所带来的设计难题。以计算模拟优化的方式，大幅度降低由于设计不合理所带来的各方面影响及经济损失，如建筑用能过大、舒适性难以保证、医疗环境内传染病控制不利、室内空气品质低下等问题。 主要应用方向： （ 1）建筑（尤其是高大空间建筑如体育馆、剧场等）通风设计； （ 2） 工业和工艺环境内的通风（如工业通风、 各类洁净室、 传染性疾病通过空气传播的生物污染下的病房通风等）设计； （ 3）室内空气品质预测和设计； （ 4）建筑外环境设计（如住宅小区风环境设计、自然通风设计等）； （ 5）各类特殊空间热、湿环境仿真和设计（ 如列车、汽车等特殊空间）； （ 6）各类建筑设备性能仿真和设计（如冷藏柜、蓄热罐等）。 示例工程：图 2 高大空间建筑环境设计图 3 医疗环境内传染病控制环境设计图 4 室内空气品质设计图 5 建筑外环境设计3 效益分析现状概况： （ 1）建筑趋于复杂化、大型化、多功能化，设计环境复杂，设计难度很大； （ 2）现有设计、分析手段相对滞后； （ 3）我国建筑建设项目处于高速发展期； （ 4）人民对建筑环境质量要求日益增高。 直接效益： （ 1）缩短设计周期； （ 2）大大节省设计费用； （ 3） 节省建筑能耗； （ 4）提高建筑环境质量； （ 5）改善居者生活质量，创造节能、健康、舒适的建筑环境。 经济效益： 投产后利润预测

一种建筑一体化集热器，包括预制墙体，预制墙体上开设有安装槽，安装槽内设有平板集热器，在所述安装槽的两侧位置处均设有立板，两侧的立板均通过紧定螺钉安装在预制墙体上，对应于两立板之间的位置。作为采暖的平板集热器安装在整个预制墙体内部，在房屋建造的环节中即可同步完成对采暖设备的安装，减少了整体建造工期，提高了安装效率，避免了后期安装人员的高空作业，同样也避免了安装过程中存在的安全隐患。

TDA（芯片热设计自动化）软件是清华航院曹炳阳教授团队全自主研发的国际首个芯片跨尺度热仿真与设计系统。TDA软件可实现芯片从纳米至宏观尺寸的热设计与仿真，支持芯片微纳结构内部热输运过程的模拟研究，直接提高芯片热仿真精度与结温预测准确度，进而提高芯片性能、寿命和可靠性。

研究团队从事建筑设备系统调试和洁净环境系统检测认证近 20 年，积累了丰富的实践经验，服务企业上百家，主要有（英特尔、德州仪器、台积电、辉瑞制药、大冢制药、多美滋、阿斯利康、罗氏制药、美药典、中石油，中国华能、美国康宁、德国蔡司等），团队具有建筑深度能源审计、LEED 认证现场测试的专业经验；同时还可协助药企进行 GMP 和 FDA 认证的洁净室检测服务。