本项目属于土木建筑工程学科，主要涉及绿色建筑新能源开发领域。

    在国家自然科学基金、中国博士后基金、陕西省建设科技计划等项目以及多项企业合作项目的支持下，申请团队围绕建筑主要绿色能源，包括土壤源热泵、太阳能光伏发电以及建筑风压自然通风等技术，针对在应用中的一些性能参数的基础问题，进行了多年的探索研究，取得的特色成果主要表现在以下几个方面。

    （1）土壤源热泵地埋管换热数学模型改进及岩土热物性参数区域预测方法研究

在土壤源热泵技术领域，土壤源热泵埋管换热特性及埋管周围岩土热物性参数是其关键性能参数，研究方法有解析、数值和试验方法，申请团队致力于对其解析模型和数值模型的改进，以及对埋管周围岩土综合热物性参数区域预测方法的研究。

    a 地埋管换热的数值计算模型的改进

在现有的CFD（Computational Fluid Dynamics）软件平台上，开发了管内外耦合的全尺寸竖直埋管换热的动态数值计算模型。该数值模型更加接近真实问题，提高了仿真的精度；并应用所建立的数值模型进行了埋管换热特性的研究。为了该模型的建立，自行研制了高精度的岩土热响应试验装置，并进行了多项岩土热响应原位试验。

由于现有的CFD软件无法实现埋管与非饱和岩土的换热仿真等，申请团队对三维椭圆型流动传热本构方程，应用有限容积法，从网格划分、离散方程、迭代等方面入手，成功开发了土壤源热泵竖直埋管换热的管内外耦合传热的三维动态数值仿真软件，为进一步提高地埋管换热仿真结果的准确性提供了基础条件。

    b 无限长线热源解析模型的动态负荷的改进

恒热流的无限长线热源模型是土壤源热泵埋管换热的主要解析模型。申请团队应用脉冲热流叠加原理对该解析模型进行了动态热流条件的改进，用于埋管全年动态负荷性能的计算分析。并应用改进模型研究发明了在岩土热响应试验中遇到短暂停电的数据处理方法，解决了岩土热响应试验中常遇到的难题。

    c 探索得到预测浅层岩土热物性参数区域分布的方法

结合水文地质学的空间分析方法和埋管换热基本原理，探索出一种浅层岩土热物性参数区域预测的方法；并应用该方法，得到西安地区三维浅层岩土结构及岩土热物性参数分布，为当地的可再生能源规划及应用提供了数据平台。

    （2）太阳能光伏组件性能参数的环境因素影响研究

建立了以气象参数为边界条件的光伏组件温度及发电功率的非稳态解析模型；在国内外率先研究了粉尘沉积对光伏组件温度及输出功率的影响规律；并开发了可进行太阳能集热器、太阳能发电等太阳能利用的日光模拟器实验平台。

    （3）建筑风压自然通风特性参数研究

    应用PIV激光粒子测速、风洞实验、数值仿真等先进技术，并结合能量平衡原理，围绕建筑绕流风压系数、建筑风压通风的流动阻力特性展开研究，为建筑自然通风能力的可靠预测提供理论依据和基本方法。在国内外率先提出并研究了开窗建筑绕流风压系数分布特性。

    自2011年至2017年04月以来，申请团队完成了国家自然科学基金项目、中国博士后基金项目、陕西省自然科学基础研究计划项目、陕西省建设科技计划项目各一项，西安市建设科技计划项目两项，企业相关合作项目10余项；发表论文42余篇，其中SCI期刊论文6篇、EI检索论文20篇，CSCD期刊论文11篇，核心期刊论文2篇，其中的8篇代表作论文的他引累计46次；获得发明专利3项。依托本项目共培养博士后2名、博士2名，硕士18名。所取得的成果为建筑绿色能源的发展提供了理论帮助，产生了良好的社会效益和经济效益。