学科专业评审组:工程建设组
项目名称:低碳建筑环境时空精准营造新理论与关键技术
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:一等奖
提名单位意见: 建筑领域碳中和任务是我国各行业、各领域低碳转型发展的重点任务。我省正处于推动经济社会发展全面绿色转型的关键时期,建筑业作为碳排放的重点领域,其节能降碳对于实现“双碳”战略目标至关重要。传统建筑环境调控系统存在“时空精度低、能源浪费大”等核心痛点,难以满足新时代绿色、健康、智慧建筑的发展需求。 本项目面向国家重大战略需求,聚焦低碳建筑环境精准营造和智慧运维的核心难题,通过多学科交叉融合,率先提出了“空间有效㶲”的创新理念,并构建了从理论、方法到技术的完整创新链,取得了系列原创性成果;突破了传统建筑环境“整体均匀调控”的经典范式,原创性提出了空间层级递进的节能思路,建立了“人员-建筑-系统”动态耦合与精准映射匹配理论;精准刻画建筑内部不同区域、不同时刻环境参数与人员需求、能源消耗的复杂非线性关系,为实现从“粗放式供能”到“精准化服务”的根本性转变奠定了坚实的理论基础,具有显著的学术前瞻性和引领性。 成果材料齐全科学、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,公示无异议,符合陕西省科学技术进步奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:刘艳峰
    排名:1
    行政职务:科学技术研究院常务副院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对成果1-3创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:必备附件1-1、1-2、1-3、2-1、5-1;其他附件2-1、2-4、2-5、2-7、2-8、2-9、2-15、2-16、2-17、2-18、2-19、2-20、2-21、2-23。具体完成内容如下: (1)提出了建筑环境按需分时空营造共性模式体系; (2)提出了低碳建筑热环境时空差异化精准设计原理与方法; (3)创建了“低碳热源—精准需求”相向耦合匹配优化设计方法体系; (4)提出了南北向房间分环独立供暖新模式及母管制分布式供暖新系统形式; (5)主编了《建筑用能系统火用分析》专著,主编了《农村建筑分时分区供暖设计标准》。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2023年,国家科学技术进步奖,二等奖,极端气候区超低能耗建筑关键技术与应用,排名第7,证书编号:2023-J-221-2-01-D07;(2)2010年,国家科学技术进步奖,二等奖,西部低能耗建筑设计关键技术与应用,排名第4,证书编号:2010-J-221-2-01-R04;(3)2015年,教育部科学技术进步奖,一等奖,青藏高原近零能耗建筑设计关键技术与应用,排名第2,证书编号:2015-207。
  2. 姓名:王莹莹
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对成果1-3创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:必备附件5-1;其他附件1-3、2-3、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9、2-11、2-15、2-16、2-20。具体完成内容如下: (1)建立了时变散热源动态热耗散场“核心区-过渡区-耗散区”共性特征表征模型; (2)提出了局部空间定向热环境精准营造设计方法; (3)提出了分时分区热环境营造模式下建筑热负荷确定方法; (4)组织完成了居住建筑示范工程建设及试验测试; (5)参与编写了《农村建筑分时分区供暖设计标准》。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2023年,国家科学技术进步奖,二等奖,极端气候区超低能耗建筑关键技术与应用,排名第8,证书编号:2023-J-221-2-01-R08;(2)2022年,华夏建设科学技术奖,特等奖,极端热湿气候区超低能耗建筑关键技术与应用,排名第3,证书编号:2022-T-0103;(3)2020年,华夏建设科学技术奖,二等奖,西北村镇建筑热环境提升与能源高效利用关键技术及应用,排名第2,证书编号:2020-2-4002。
  3. 姓名:宋聪
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对成果1、2创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:必备附件5-1;其他附件1-3、2-1、2-4、2-6、2-7、2-8、2-9、2-16、2-17、2-18、2-21。具体完成内容如下: (1)建立了不同工况下人体局部热感觉预测模型以及热环境整体不满意率模型; (2)提出了各类应用场景下建筑空间差异化需求设计参数体系; (3)参与提出了低碳建筑热环境时空差异化精准设计原理与方法; (4)参与编写了专著《分时分区热环境调节理论与应用》,参与编写了陕西省地方标准《公共机构能耗定额标准》。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2019年,西藏自治区科学技术奖,一等奖,西藏高原可再生能源供暖关键技术创新与应用,排名第8,证书编号:2019-JG-1-04-08;(2)2020年,华夏建设科学技术奖,二等奖,西北村镇建筑热环境提升与能源高效利用关键技术及应用,排名第8,证书编号:2020-2-4008;(3)2018年,陕西省科学技术奖,二等奖,西北地区高效太阳能供暖共性关键技术创新及应用,排名第5,证书编号:2018-2-071-R5。
  4. 姓名:黄沛增
    排名:4
    行政职务:科技部副部长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西省建筑科学研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对成果2、3创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:其他附件1-3、2-5。具体完成内容如下: (1)提出了低碳建筑热环境分时分区精准动态调控模式与策略; (2)参与构建了分时分区环境营造模式下室内设计参数体系; (3)参与提出了分时分区热环境营造模式下建筑热负荷计算方法; (4)组织完成了公共建筑示范工程建设与检测评估。
    曾获国家科技奖励情况:2021年,陕西省科学技术进步奖,二等奖,建筑垃圾资源化利用产业链集成技术研究,排名第2,证书编号:2021-J-214503-2-R02。
  5. 姓名:骆海川
    排名:5
    行政职务:机电院总工程师
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国建筑西北设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对成果2、3创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:其他附件1-4、2-4。具体完成内容如下: (1)提出了公共建筑室内局部空间高效供暖设计方法; (2)参与提出了南北向房间分环双独立供暖系统模式下设计方法; (3)参与构建了建筑局部空间热环境营造模式下设计参数体系; (4)参与完成了公共建筑示范工程设计和建设。
    曾获国家科技奖励情况:2017年,陕西省科学技术奖,二等奖,机场车站类高大空间新型空调系统的研究及应用,排名4,证书号2017-2-067-R4。
  6. 姓名:时炜
    排名:6
    行政职务:总工程师
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:陕西建工集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对成果2、3创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:必备附件2-1;其他附件1-1。具体完成内容如下: (1)参与构建了“低碳热源—精准需求”相向耦合匹配优化设计方法体系; (2)参与提出了低碳建筑热环境分时分区精准动态调控模式与策略; (3)组织了公共建筑示范工程建设及运行调试。
    曾获国家科技奖励情况:2010年,陕西省科学技术奖,二等奖,法门寺合十舍利塔工程结构施工关键技术研究与应用,排名第3,证书号:2010-2-062-R3。
  7. 姓名:王登甲
    排名:7
    行政职务:交叉创新研究院常务副院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1和2做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:必备附件1-2、5-1;其他附件2-2、2-3、2-6、2-7、2-8、2-9、2-10、2-12、2-15、2-16、2-17、2-18、2-19、2-20、2-21、2-22、2-23。具体完成内容如下: (1)创建了基于“空间有效火用”的建筑热环境动态设计方法; (2)参与提出了独立于我国统一标准外的差异化供暖室内热环境调控参数体系; (3)参与研发了灵活供暖的床-房分控、对流辐射比例可调等系列精准营造末端关键技术; (4)主编专著《分时分区热环境调节理论与应用》,编写2部热环境精准调控标准。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2023年,国家科学技术进步奖,二等奖,极端气候区超低能耗建筑关键技术与应用,排名第4,证书编号:2023-J-221-2-01-D04;(2)2019年,西藏自治区科学技术奖,一等奖,西藏高原可再生能源供暖关键技术创新与应用,排名第1,证书编号:2019-JG-1-04-01;(3)2015年,教育部科学技术进步奖,一等奖,青藏高原近零能耗建筑设计关键技术与应用,排名第5,证书编号:2015-207。
  8. 姓名:周勇
    排名:8
    行政职务:副主任
    技术职称:副教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对成果1、2创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:必备附件5-1;其他附件1-1、1-2、2-7、2-8、2-16。具体完成内容如下: (1)组织了不同类型建筑热环境需求调研测试与结果分析; (2)参与构建了多场景下建筑环境时空差异需求参数体系; (3)参与提出了分时分区供暖系统设备选型与设计方法; (4)参与编写了陕西省地方标准《公共机构能耗定额标准》。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2019年,西藏自治区科学技术奖,一等奖,西藏高原可再生能源供暖关键技术创新与应用,排名第15,证书编号:2019-JG-1-04-15;(2)2020年,华夏建设科学技术奖,二等奖,西北村镇建筑热环境提升与能源高效利用关键技术及应用,排名第9,证书编号:2020-2-4009;(3)2023年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖,特等奖,极端环境下太阳能高效供热安全保障关键技术与应用,排名第2,证书编号:无。
  9. 姓名:陈耀文
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对成果1、2创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:必备附件5-1;其他附件2-1、2-3、2-7、2-8、2-13、2-16、2-18、2-22、2-23。具体完成内容如下: (1)参与了不同场景下建筑热环境调研测试与理论分析; (2)参与提出了分时分区环境营造低碳热源系统设计方法; (3)参与构建了低碳建筑热环境时空差异化设计方法; (4)参与编写了《农村建筑分时分区供暖设计标准》。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2019年,西藏自治区科学技术奖,一等奖,西藏高原可再生能源供暖关键技术创新与应用,排名第16,证书编号:2019-JG-1-04-16;(2)2020年,华夏建设科学技术奖,二等奖,西北村镇建筑热环境提升与能源高效利用关键技术及应用,排名第10,证书编号:2020-2-4010;(3)2023年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖,特等奖,极端环境下太阳能高效供热安全保障关键技术与应用,排名第7,证书编号:无。
  10. 姓名:贾忠奎
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西省建筑科学研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对成果2、3创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:其他附件1-3、2-5。具体完成内容如下: (1)参与提出了建筑全空间高效供暖模式体系与设计方法; (2)参与提出了低碳建筑热环境分时分区精准动态调控模式与策略; (3)组织完成了示范建筑节能效益检测评估。
    曾获国家科技奖励情况:2024年,华夏建设科学技术奖,二等奖,既有建筑外墙修复技术体系与工程应用,排名第11,证书号:2024-2-06811。
  11. 姓名:吴鑫
    排名:11
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国建筑西北设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对成果2、3创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:其他附件1-4。具体完成内容如下: (1)参与提出了公共建筑局部空间高效供暖设计方法; (2)参与建立了分时分区环境营造模式下室内设计参数体系; (3)参与提出了“低碳热源—精准需求”相向耦合匹配优化设计方法; (4)组织完成了社区建筑群示范工程方案设计和建设。
    曾获国家科技奖励情况:无
  12. 姓名:李勇
    排名:12
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对成果2、3创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:必备附件1-1、1-3;其他附件1-1、1-2、2-4、2-8、2-16、2-22、2-23。具体完成内容如下: (1)参与提出了建筑分时分区场景下低碳热源系统设计方法; (2)参与研发了相变蓄热太阳能热风取暖器等末端调控设备; (3)参与完成了住宅类建筑示范工程建设与测试。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2019年,西藏自治区科学技术奖,一等奖,西藏高原可再生能源供暖关键技术创新与应用,排名第14,证书编号:2019-JG-1-04-14;(2)2023年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖,特等奖,极端环境下太阳能高效供热安全保障关键技术与应用,排名第6,证书编号:无。
  13. 姓名:赵东雪
    排名:13
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对成果1、2创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:其他附件1-4、2-16、2-18。具体完成内容如下: (1)参与构建了建筑热环境按需分时空营造共性模式体系; (2)参与构建了适用于不同场景下人体差异化热舒适理论模型; (3)参与构建了多场景下建筑环境时空差异需求参数体系。
    曾获国家科技奖励情况:无
  14. 姓名:胡家乐
    排名:14
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对成果2、3创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:其他附件1-3、1-4、2-15、2-16。具体完成内容如下: (1)参与了不同类型筑热环境需求调研测试与结果分析; (2)参与构建了分时分区热环境营造模式下建筑热负荷计算方法; (3)参与完成了公共建筑示范工程试验测试。
    曾获国家科技奖励情况:无
  15. 姓名:张睿超
    排名:15
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安建筑科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对成果2、3创新点做出了突出贡献。主要贡献证明材料附件编号:其他附件1-1、1-2、2-2、2-16。具体完成内容如下: (1)参与提出了建筑分时分区场景下低碳热源匹配优化设计方法; (2)参与研发了低碳建筑热环境分时分区精准动态调控模式与策略; (3)参与完成了示范工程试验测试。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖,特等奖,极端环境下太阳能高效供热安全保障关键技术与应用,排名第8,证书编号:无;
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安建筑科技大学
    单位贡献:作为本项目牵头单位,刘艳峰教授科研团队全面负责项目的总体规划、技术方案实施与统筹管理任务。组织完成了国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目“高原藏区零能耗宜居建筑设计理论与关键技术研究”、国家自然科学基金面上项目“局部采暖热扩散空间递进分布机理及定向热环境设计关键参数研究”、国家自然科学基金面上项目“低负荷时段间歇运行中小学采暖建筑热过程及负荷特征研究”、陕西省重点研发计划项目“西北超低能耗建筑集成设计及节能关键技术研发”等科研项目,长期开展了低碳建筑环境时空精准营造共性技术研究。 完成如下创新性工作:组织创建了低碳建筑热环境层级需求与场分布协同新理论,构建了覆盖我国全域气候、全活动场景的建筑环境时空差异需求参数体系,创新性提出了“低碳热源—精准需求”相向耦合匹配优化设计方法体系,创建了充分利用各典型建筑负荷差异特征的母管制新系统形式,研发了灵活供暖床、蓄能采暖器、强制对流换热器等系列精准营造末端关键技术与产品。 此外,积极推动了综合创新成果的工程试验和推广应用,组织各合作单位共同完成中国国家版本馆西安分馆、西安碑林博物馆改扩建工程、西安奥体中心游泳跳水馆等示范工程设计与实践。积极组织了相关项目成果的结题验收和鉴定工作,并指导该课题组获得了2018年度陕西高等学校科学技术一等奖。

  2. 单位名称:陕西省建筑科学研究院有限公司
    单位贡献:作为本项目的主要完成单位之一,充分发挥其在建筑热工与环境营造研究方面的专业优势,系统组织技术力量,持续在建筑全空间高效供暖模式体系与设计方法、分时分区热环境营造模式下的建筑热工性能、低碳建筑热环境分时分区精准动态调控模式与策略等关键领域开展深入研究。积极参与了分时分区精准营造模式下室内热环境的测定与评价以及节能与降碳效益分析等科研工作,为示范工程的效益评估提供了关键测试条件与数据支撑,有效保障了项目创新成果的科学验证与推广应用。

  3. 单位名称:中国建筑西北设计研究院有限公司
    单位贡献:作为本项目的主要完成单位之一,充分发挥其在建筑设计领域的技术优势,围绕公共建筑热环境精准营造设计方法、分时分区模式下时空差异需求参数体系构建以及低碳热源系统设计方法等关键方向,开展了系统性的科研工作。为神木市妇幼保健医院等示范工程建设提供必要的设计方法支持,并参与了低碳建筑环境精准营造设计参数体系的建立及相关低碳系统设计方法的提出,有力推动了本项目科技成果在工程实践中的转化与应用。

  4. 单位名称:陕西建工集团股份有限公司
    单位贡献:作为本项目的主要完成单位之一,发挥建设单位综合技术优势,积极参与了“低碳热源—精准需求”相向耦合匹配优化设计方法体系构建、低碳建筑热环境分时分区精准动态调控模式与策略制定等科学研究。在技术方法工程实践方面,先后完成了西安奥体中心游泳跳水馆、西安咸阳国际机场三期扩建工程、未来之瞳·瞳系列建筑、西安国际足球中心等示范工程项目建设,并在其中率先应用了强制对流换热器等精准营造末端以及南北向房间分环双独立供暖等关键技术,有效推动了相关创新成果的工程应用与产业化推广,为项目的技术验证和应用示范提供了重要支撑。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处