北方严寒地区高效能屋顶技术研究项目申请报告

吉林省大学生创新创业训练计划项目申请书推荐学校吉林建筑工程学院项目名称北方严寒地区高效能屋顶技术研究项目类型□创新训练项目√创业训练项目□创业实践项目 所属一级学科名称 建筑学所属二级学科名称建筑技术科学项目负责人 张博申报日期 2013.4.14吉林省教育厅制二○一三年三月项目名称北方严寒地区高效能屋顶技术研究项目类型（）创新创业项目（√）创业训练项目（）创业实践项目项目实施时间起始时间：2013年5月完成时间：2014年5月申请人或申请团队姓名年级学校所在院系/专业联系电话E-mail主持人张博3吉林建筑工程学院建筑与规划/建筑学刘秋兵3吉林建筑工程学院建筑与规划/建筑学成员闫沛祺3吉林建筑工程学院建筑与规划/建筑学王海鹏3吉林建筑工程学院建筑与规划/建筑学指导教师姓名张广平研究方向严寒地区节能建筑设计公共建筑创作及其探究年龄41行政职务/专业技术职务高级工程师，研究生导师，国家一级注册建筑师主要成果·设计院工作14年，教学经历近5年·设计作品曾荣获省优秀设计一等奖·自2007年以来一直担任吉林省建设工程评标专家，近三年参与近500万平米吉林省既有居住建筑改造项目的评标工作·完成《北方寒冷地区城镇住宅节能配套应用技术研究与示范》《浇注式格构轻体保温墙板研发》等多个科研项目·在研《北方严寒寒冷地区村镇住宅设计研究》、《北方吉林省低能耗（75%）节能建筑技术研究与示范》、《农村既有建筑节能改造图集》等多项关于节能住宅建设的科研项目一、项目实施的目的、意义目的：为认真贯彻落实发改委、住房城乡建设部《绿色建筑行动方案》，响应国家号召，建设节能绿色建筑，本团队拟对北方严寒地区建筑物高效能屋顶技术进行研究。该技术的研究，力求从屋顶植被，利用太阳能以及屋顶节能保温三方面对目前严寒地区屋顶技术进行改进，结合生态需要对屋顶构造进行创新，使其达到经济、美观、合理三大要求。通过对屋顶植被层的研究讨论其与建筑屋顶结合的可能性，为城市绿化发展寻找新方式。通过对太阳能利用的研究为将来形成一套完整的建筑节能系统打下基础。通过研究屋顶保温节能对现有节能技术和材料进行改进。该课题旨在提高资源利用效率，实现节能减排，积极应对全球气候变化，建设资源节约型、环境友好型社会，改善人们生活质量，响应国家号召，为建筑节能提供新的技术研究。意义：（1）有助于进一步实现建筑节能。通过对现有屋顶节能保温技术的改进研究，进一步实现建筑节能，使屋顶保温节能模式工业化，方便推进实现城市建筑大规模的节能减排。提高自然资源利用率。屋顶作为城市的“二次地表”，对其进行太阳能利用研究和植被覆盖研究，有利于利用自然阳光、雨水，使其转化为能量的同时改善城市生态环境，实现节能减排。优化城市上空风景线。屋顶植被将使城市楼群的形象优化，实现“空中花园”的景象，有利于消除钢筋混凝土建筑给人造成的疲惫感，改善人们生活环境，提升城市形象，提高城市绿化率。项目研究内容和拟解决的关键问题项目研究内容：（1）北方严寒地区屋顶保温程度及屋顶利用程度调查（2）高效能屋顶的可实施性探究及相关实验（3）对于屋顶绿化、太阳能、保温等高效能利用措施的整合（4）方案在北方严寒地区普适性的探究2、拟解决的关键问题：（1）屋顶北方严寒地区屋顶的抗冻胀问题的解决（2）防水保温层与绿化层之间的整合（3）探究季节变化中能源利用的充分性（4）如何让产品能够得到普遍的推广项目研究与实施的基础条件北方严寒地区由于受地理条件影响，建筑物需要良好的保温措施。既有建筑所使用的传统取暖措施在消耗了大量能源的同时效率却十分低下。为了高效地利用能源，同时响应国家“到2020年末，基本完成北方采暖地区有改造价值的城镇居住建筑节能改造”的政策，我们选择了建筑物高效能屋顶技术研究。吉林建筑工程学院作为吉林省城乡建设领域高级专门人才培养基地、科技研发基地和决策咨询与服务基地，具有良好的土建学科优势。建筑规划学院现有建筑物理、模型、摄影、微机等实验室，设备价值约百万，具备丰富的图书资料。在项目的进行过程中将利用高校在信息、资源、人力的优势，结合课程设计、建筑实习、社会调研等教学环节进行分析调查与研究。项目负责人高级工程师，研究生导师，国家一级注册建筑师。设计院工作14年，教学经历近5年，设计作品曾荣获省优秀设计一等奖。自2007年以来一直担任吉林省建设工程评标专家，近三年参与近500万平米吉林省既有居住建筑改造项目的评标工作，具有较强的理论基础和实践能力，负责人近年完成《北方寒冷地区城镇住宅节能配套应用技术研究与示范》、《浇注式格构轻体保温墙板研发》等多个科研项目，在研《北方严寒寒冷地区村镇住宅设计研究》、《北方吉林省低能耗（75%）节能建筑技术研究与示范》《农村既有建筑节能改造图集》等多项关于节能住宅建设的科研项目。团队负责人张博，协调项目研究资源，负责整个项目运营。有较强的执行能力与组织能力。在校期间担任学生会干部，掌握了大量的建筑和管理技术。团队财务负责人刘秋兵，态度严谨，明察秋毫，管理项目内部资源，维护项目技术研究的秩序。提高整个项目研究工作的效率。团队技术负责人闫沛祺，掌握了一定高效能建筑技术，能在高效能屋顶的各个方面，包括屋顶绿化、保温以及太阳能的利用提供技术方面的支持。团队试验负责人王海鹏，具备创新思维，具有较强的沟通能力与执行力，负责项目研究成果的试验工作。我们通过与学校的沟通，学校为我们提供了一定的资金支持，并提供给我们大量的文献资料，也为我们的团队提供了强有力的技术支持。我们也会不断加强自身队伍建设，提高自身的综合素质，努力全面地研究出能耗更低、效率更高屋顶技术。四、项目实施方案针对长春位处于中国东北地区。属于温带湿润、半湿润大陆性季风气候。其特点是夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。而经华中、华北而来的变性很深的热带海洋气团，亦可因经渤、黄海补充湿气后进入东北，给东北带来较多雨量和较长的雨季。由于气温较低，蒸发微弱，降水量虽不十分丰富，但湿度仍较高。从而使东北地区在气候上具有冷湿的特征。我们提出了三条隶属于绿色建筑技术的解决方案。一，屋顶太阳能能源利用。目前太阳能利用领域有1，太阳能热水器2，太阳能灶3，太阳能采光照明和日照。4，太阳能被动、主动采暖。5，太阳能被动、主动降温。6，太阳能发电。我们基于东北气候的特点，将工作重心放在了太阳能主动、被动采暖和降温上。从了解国家相关政策到了解东北地区建筑屋顶结构层再到太阳能主动、被动采暖和降温技术的技术要点。研讨此方案的可行性。第一步，制作模拟模型得到实验数据。第二步，利用我们所处的寝室楼作为试验实体。第三步，确定项目可行性之后申请专利并提供给相关部门，争取得到支持并实施二、屋顶绿化节能。功能：（1）有利于夏季降温、冬季保暖（2）放风、防尘、防噪、调节温湿度（3）灭菌、灭虫、净化空气屋顶绿化构造的做法有:1、承重层，2、水泥砂浆找平层，3、防水层4、水泥砂浆保护层，5、50cm的泥土种植层或者:1、承重层，2、绝热层，3、水泥砂浆找平层，4、防水层5、10cm卵石滤水层6、水泥砂浆保护层，7、50cm的泥土种植层首先我们根据《蓄水覆土种植屋面工程技术规范》《屋顶绿化规范》了解屋顶绿化的相关注意事项，然后结合东北地区植被的特点选取相应种类植被了解其作用并进行屋顶绿化对温度，雨量，太阳辐射等的影响。得出相应数据后选取最适合的植被。我们向有关部门提出具体的实验数据和适合的植被类型，列出屋顶绿化的种种好处，在取得经济效益的同时也可达到“绿色建筑”的目的。三，屋顶保温。屋面保温主要有散料式保温材料﹑现场浇筑式保温材料和板块式保温材料。通过对不同保温方式的研究和实践，选择最适合与屋顶绿化和太阳能结合的方式，从而进一步形成完善的屋顶节能保温体系。从以上三方面入手，通过收集资料，利用学校寝室楼进行实践，得出实验数据，对太阳能，屋顶绿化实现的可行性进行研究。若可行，研究具体的具有推广价值的实施方案。项目的实施大概分以下三个步骤进行。第一阶段：①向学校申请试验区域（宿舍楼屋顶）②搜集资料：北方严寒地区不同季节住宅建筑能耗③建筑调研：考察校内宿舍楼的能耗状况④向校内相关老师咨询相关屋顶保温的问题第二阶段：①屋顶植被的种植与试验（6~7月份）②太阳能利用的试验（8~10月份）③屋顶保温层的设计与试验（11、12、1月份）④植被、太阳能、保温层三者的有机结合的试验与探究（2~4月份）第三阶段：①汇总各个阶段成果，结合可实施性和缩减建筑能耗数据方面做出相关论文②形成相对可操控的试验屋顶，且进行稳定性运行的试验③向学校汇报总结，并邀请校领导参观试验区域④探究项目在多层住宅建筑中的普适性

学校可以提供的条件1、学校电子阅览室2、图书馆3、可实验屋顶4、机电教研室硬件设备5、教研室教师指导团队吉林建筑工程学院建筑规划学院现有建筑物理、模型、摄影、微机等实验室，设备价值约百万，具备丰富的图书资料。在项目的进行过程中将利用高校在信息、资源、人力的优势，结合课程设计、建筑实习、社会调研等教学环节进行分析调查与研究。预期成果屋顶节能保温技术研究报告一份学生宿舍楼屋顶平面实践模型（3）提出具有推广价值的屋顶节能保温技术方案七、经费预算项目金额市场调研4000元技术研究5000元会议费用1000元资料1000元专家咨询2000元差旅费用3000元打印费1000元试验5000元总计22000元八、导师推荐意见签名：年月日九、院系推荐意见院系负责人签名：学院盖章年月日十、学校推荐意见：学校负责人签名：学校盖章年月日十一、省教育厅评审意见：单位盖章年月日注：表格栏高不够可增加。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制