综述红外热成像技术在建筑围护结构热工性能定量检测领域的研究成果，介绍国内外定量红外热成像法的理论基础、发展历程以及在量化热工缺陷能量损失中的应用，从构建稳态热流环境、对流辐射换热计算、测试操作选择3个方面总结现场检测的影响因素，归纳图像处理技术在排除光学干扰、辨识热工缺陷、热工信息可视化等方面对红外检测领域的贡献，分析未来红外热成像的应用前景与发展方向。研究表明，红外热成像技术可成为围护结构热工性能定量检测与热工缺陷量化识别的优秀方法。

在建筑节能领域，太阳能是一种备受青睐的清洁能源。然而，太阳能本身的不稳定性及不连续性极大的影响了其应用效果。相变储能技术以其巨大的相变潜热、相变过程温度恒定等优点受到广泛关注，是太阳能存储技术中应用较为广泛的一种技术。为总结相变储能技术在太阳能存储领域的应用效果及研究现状，本文综述了国内外基于相变储能材料（PCM）的太阳能储能水箱的研究进展。通过对太阳能相变储能水箱中PCM的性能改进、相变储能水箱结构优化设计、相变储能水箱性能提升等问题的现有研究进行总结分析，归纳出目前基于PCM储能的太阳能储能水箱在应用中的优势与不足。最后，提出改善太阳能相变储能水箱性能的研究思路，分别对PCM的融化率、强化传热方法、技术经济性、储能水箱应用场景、多能耦合供热性能匹配等问题进行了展望，旨在为太阳能相变储能水箱的深入研究与应用提供帮助和借鉴。

The integrated application of multi-energy coupled technology in nearly zero-energy building (NZEB) is promising from the perspective of low-carbon development to achieve the goal of net zero energy. PVT (photovoltaic/thermal), air, and ground sources were combined organically to establish an experimental platform of a multi-source heat pump (MSHP) system, which can realize flexible switching of multi-energy sources. The paper presents the analytical hierarchy process and fuzzy comprehensive evaluation method to comprehensively evaluate the five modes of the MSHP system with regard to energy, economic and environmental benefits. The results indicate that the waste heat of the PVT cavity can improve the coefficient of performance of the heat pump unit (COP) by approximately 8.0%. The initial investment in air source heat pump (ASHP) modes is lower than that of a coal-powered system. The ground source heat pump (GSHP) modes have high stability and their payback period is 8.81–10.66 years. The photovoltaic/thermal-dual source heat pump (PVT-DSHP) mode presents the most appropriate system applied in the NZEB in severe cold region, followed by the DSHP, GSHP, ASHP, and PVT-ASHP mode. When compared with other modes, COP, annual saving cost, carbon dioxide emission reduction, and comprehensive value of the PVT-DSHP mode have improved by 7.07%–29.57%, 2.21%–23.88%, 3.38%–14.83%, and 27.91%–52.62%, respectively. The study provides important insights into the practical application and sustainable development of multi-energy coupled systems in the NZEB in severe cold region. © 2023, Tsinghua University Press.

为提高可再生能源耦合系统供热的效果，文章以沈阳市某净零能耗建筑为例，分析了5种多能源耦合供暖系统方案的适宜性。在建筑动态负荷计算的基础上，使用TRNSYS瞬时仿真模拟软件建立了5种可再生能源耦合供热系统，对其性能进行了对比分析。通过与实验数据比较，模型误差范围小于10%。分析表明：在所考虑的工况下单独空气源热泵、“光伏幕墙余热+空气源热泵”、“太阳能+空气源热泵”、单独地源热泵、“太阳能+地源热泵”供热系统机组制热性能系数COP从低到高依次为2.57,2.79,2.90,3.04,3.49；“太阳能+地源热泵”、单独地源热泵、“太阳能+空气源热泵”、单独空气源热泵、“光伏幕墙余热+空气源热泵”耦合系统的采暖季能耗从低到高依次为3 882.6,4 573.5,4 690.5,5 162.6,5 460.2 kW·h。严寒地区净零能耗建筑太阳能供热量占耦合供暖系统15%为宜，建议优先采用“太阳能+地源热泵”系统，其次采用单独地源热泵系统。文章的研究成果可为可再生能源耦合系统在严寒地区的推广应用提供技术支撑，具有重要的实践意义。

目的 对热泵谷电蓄热供暖系统中蓄热水箱放置于热泵机组的源侧和负荷侧的设计形式、夜间谷电向水箱蓄热时为用户末端供暖的热量来源的不同匹配模式进行研究。方法 利用模拟软件TRNSYS对热泵谷电蓄热供暖系统的不同设计形式和匹配模式建立仿真模型，在供暖季进行模拟分析，得到系统的性能与经济参数。通过Origin对建筑热负荷与不同设计形式之间的关系建立非线性曲线，进行拟合分析。结果 源侧水箱的设计形式系统COP为2.36,耗电量为4 578.10 kW·h、年电费2 179.46元、初投资18 080元；负荷侧水箱的3种匹配模式系统COP在3.08～3.29,耗电量在6 438.12～7 936.12 kW·h,年电费在2 638.69～3 229.88元，初投资在33 580～38 180元。建立的建筑热负荷与源侧水箱的设计形式之间关系的曲线表达式为y=2 076.71x~2+0.96;与负荷侧水箱的设计形式的曲线表达式为y=2 442.54x~2+1。结论 设计形式为源侧水箱的经济性更佳，负荷侧水箱系统性能更佳；匹配模式热泵放热的经济性更佳，水箱放热的系统性能更佳。

目的 研究近零能耗建筑地热盘管间距和供水温度之间的最佳匹配模式，解决地面辐射供暖末端参数设计不合理造成的室内温度过高、热泵机组能效偏低等问题。方法 利用TRNSYS软件计算并分析近零能耗建筑热负荷特征，建立能源系统模型，分析末端参数对室内温度、热舒适、系统能耗的影响，对盘管间距和供水温度进行优化。结果 近零能耗建筑利用土壤源热泵结合地面辐射供暖末端供热，当盘管间距200 mm,热泵供水温度35℃,供暖季初期和末期室温偏高，热舒适性较差。供水温度不变，增大盘管间距至400 mm,热舒适性提高。盘管间距不变，降低供水温度至30℃,热舒适性达到Ⅱ级。降低供水温度30℃与45℃相比热泵能效提升12.57%,能源系统供暖季总能耗降低145.5 kW·h。结论 近零能耗建筑供暖季热负荷比普通建筑低，可增大盘管间距为300～400 mm,降低供水温度为30～35℃,使建筑的热舒适性提高，降低系统能耗。

基于全生命周期评价理论，建立了建筑全生命周期碳排放计算模型，以严寒地区某近零能耗建筑为例，开展了建筑全生命周期碳排放核算。同时，选取了建筑保温材料类型、保温材料厚度、窗户类型、窗墙面积比、供暖系统形式以及建筑使用寿命等影响因素，开展了建筑碳排放影响因素研究。结果表明：近零能耗建筑全生命周期内建材生产运输、建筑施工、建筑运行以及建筑拆除清理阶段碳排放占比分别为51.3%、1.3%、47.3%、0.1%；通过采用低碳环保材料、保温材料厚度在160～260 mm之间、窗墙面积比在0.1～0.2之间、采用太阳能+地源热泵供能方式以及延长建筑使用寿命能够降低建筑全生命周期年均碳排放。

目的为使空调系统能够及时对近零能耗建筑室内负荷变化做出反应,提出基于DeST仿真与支持向量机回归算法（SVR）的预测方法。方法以位于沈阳建筑大学校内的近零能耗示范建筑为例,通过DeST仿真得到模型需要的原始数据,利用网格搜索算法（GS）对支持向量机算法中的参数进行优化,采取优化后的支持向量机回归算法（GS-SVR）对负荷数据进行训练与预测。结果 GS-SVR预测模型的MSE供热与普通SVR预测模型相比降低了13.61%,R~2提高了1.25%;MSE供冷与普通SVR预测模型相比降低了2.49%,R~2提高了1.36%。结论 GS-SVR算法提高了严寒地区近零能耗建筑室内负荷预测的精确度,可对近零能耗建筑的空调系统运行诊断及优化。

目的解决土壤源热泵在我国严寒地区长期运行导致该地区的土壤热失衡现象以及空气源热泵在严寒地区运行效率低下的问题。方法以沈阳市某办公建筑为例,利用DEST软件模拟该建筑的全年逐时冷、热负荷以及沈阳地区室外温度变化,以土壤热平衡为计算依据,计算土壤中的吸热与释热的热量差值以及空气源热泵的补热热量。结果设计了空气-土壤双热源热泵系统,且在我国严寒地区供暖运行工况下,得出了使用双热源热泵系统时室外最佳温度切换点的计算原理及方法,以及在沈阳地区切换使用空气-土壤双热源热泵系统的室外最佳温度点为-8℃。结论空气-土壤双热源热泵系统各自在高效率期间内正常运行,可以有效地解决严寒地区的土壤热失衡现象,更加高效节能。

为提高可再生能源耦合供热系统的效果,以沈阳市某净零能耗建筑为背景,使用TRNSYS分析太阳能跨季节蓄热-地源热泵耦合系统的供热性能。分析结果表明:典型日太阳能跨季节蓄热-地源热泵耦合系统和太阳能-地源热泵耦合系统的地源热泵动态COP变化不大,保持在3.10,稳定性较好;当土壤蓄热体的初始温度为11.0℃,连续运行10年,太阳能跨季节蓄热模式下土壤平均温度下降了0.08℃;而太阳能辅助供热模式下土壤平均温度降低了1.94℃,此时太阳能辅助供热模式下地源热泵COP为3.47;太阳能跨季节蓄热模式下地源热泵COP为3.83,同比上涨10.37%。由此可见太阳能跨季节蓄热-地源热泵耦合系统不仅可以提高系统的性能系数,也可以有效解决严寒地区土壤冷堆积的问题。