技术成果

光伏建筑一体化（BIPV）技术

在全球气候变化形势愈发严峻的当下，城市碳中和目标已成为世界各国关注的核心议题。 我国建筑全过程能耗占全国能源消费总量的45%，碳排放量占全国排放总量的50.6%。而建 筑作为城市的主体部分，进一步凸显了建筑减碳工作的紧迫性和重要性。据中国建筑节能协 会预测，到2060年，我国建筑领域碳排放量将控制在25亿吨左右，据预测BIPV技术的全面 推广可实现年减排量约30亿吨，贡献率超过30%。 团队主要面向建筑增量与存量市场，以光伏建筑一体化领域的“短板”技术攻关和“前 瞻性”技术创新为主线，围绕光伏建筑一体化、低碳节能等领域，攻坚目前BIPV在建筑领 域应用的关键性技术问题，形成可复制、可推广，安全可靠、经济可行的发展示范模式，构 建国内领先的研发平台、创新平台和交流合作平台。打造发电与节能低碳零碳建筑系统解决 方案，使建筑由耗能建筑变为产能建筑，城市由能源消耗者变为能源提供者。 图1传统BAPV产品（左）及光伏建筑一体化（BIPV）产品（右） 技术指标： （1）高性能多样化光伏组件研发。轻质化、高效化、多彩化的高性能光伏组件，光电 转化效率达到20%以上，防火性能达到A级，满足建筑四性要求。 （2）新型保温装饰一体化光伏构件。可以装配式安装、工厂化生产的建材产品，施工 简便，整体上墙造价控制在1500元/㎡以内，比现行幕墙安装体系降低造价30%以上。 -66- （3）BIPV智慧零碳建筑集成系统设计。集合建筑节能设计、智慧能源管控系统、光储 直柔系统，为建设低碳、零碳建筑、低碳园区提供系统解决方案。  项目阶段与进展 团队已取得系统的技术成果体系，目前正在进行产业化推广。  知

新型木质纤维绿碳缓冲材料

具有高孔隙率、低密度、轻质的多孔材料在包装、建筑、医疗卫生、化工、汽车、航天、 军工等领域具有广泛的应用前景。根据Global market Insights（GMI）调研报告，至2025年， 软质泡沫塑料市值将超过650亿美元。但石油基泡沫塑料存在原料不可再生，生产能耗高、 碳排放高，产品不可生物降解等问题，造成了严重的白色污染，已成为全人类可持续生存和 发展的痛点。 因此，我国于2008年发布了限塑令，并于2020年升级为禁塑令。欧盟的环境保护产品认 证（CEP）与美国的《洁净竞争法案》已竖起环境保护税壁垒，对进入欧美市场的非绿色产 品征收高额关税；2023年11月15日，中美两国发表关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声 明，决心终结塑料污染。而且，苹果、索尼等众多头部企业已开始使用100%可生物降解包 装材料，约三分之一欧洲最大的上市公司已承诺到2050年实现净零碳排放。这一趋势是可持 续包装材料需求不断增长的关键驱动因素之一，因为企业在其产品中使用优秀的可持续包装 有助于实现碳中和。所以，利用可再生、可生物降解的天然木质纤维资源制备多孔材料已成 为近年来的研究热点。 中国科学院青岛生物能源与过程研究所建立了具有自主知识产权的生物质预处理协同增 强、模仿植物细胞壁多孔和天然交联结构、材料功能化等一系列新技术，开发出系列木质纤 维绿碳缓冲材料新产品。这是一种新型木质纤维绿碳环保材料，原材料（纸浆、秸秆、废纸、 蔗渣、竹粉等）可再生，常温常压物理发泡，过程清洁、能耗低，产品可实现功能性定制化 加工。该材料有望替代石化基泡沫塑料用于绿色包装、绿色建材、车用吸音等领域，其推广 应

氢能与燃料电池项目

及进展 双碳目标下，国内氢能源具有巨大的发展空间，氢能将主要应用于交通运输、工业、电 力、建筑等领域。在“碳达峰碳中和”（3060）的目标导向下，氢能作为一种最清洁无碳的二 次能源，凭借着来源丰富、灵活 高效、应用场景广泛等优点，在全球都迎来了巨大的发展 机遇。 聚焦绿色规模化制氢和氢气纯化，开发出系列离子传导膜材料及相应中空纤维膜、管状 膜、平板膜、催化剂等，用于电解水制氢、工业副产氢提纯等领域，完成10kW级再生燃料 电池开发及与太阳能电池联用。在电解海水制氢方面开发了一系列高价阴离子插层、原位刻 蚀生长的催化剂，展现出杰出的抗氯离子腐蚀性能。面向氢燃料电池核心关键部件双极板国 产化的重大产业需求，突破高性能超薄（1.4-1.8mm）柔性石墨双极板关键技术，完成批量 化生产工艺开发（年产能20万片），技术指标处于同类产品领先水平。推进燃料电池系统产 业化，开发燃料电池电堆（产能10MW），功率不小于50kW、功率密度大于3kW/L。燃料 电池系统集成技术，完成特殊领域用大功率发电系统开发和地面联试，开发无人机氢燃料电 池可以有效提高无人机的巡航时间3-5倍。在甲醇燃料电池方面，成功研发出千瓦级甲醇燃 料电池、便携式甲醇燃料电池（50-100W）并且通过了现场实证。  知识产权情况 累计布局专利及技术秘密10余项。  应用前景 户用燃料电池热电联供系统，氢能汽车（大巴、集卡等），无人机、港口机械等  合作方式 共同开发、技术许可/转让等 -43- 新能源

阻燃型玻纤增强热塑性复合材料的可控制备技术

技术简介及特点 玻纤复合材料以其质量轻强度高的性能特征正成为新一代的结构材料，广泛 应用于航空航天、轨道交通、机械制造、建筑等多个领域。然而，作为纤维复合 材料中最常用的聚丙烯树脂，如何克服就是耐高温性差的不足，使玻纤复合材料 具有阻燃性，从而提高安全性和减少火灾损失，是玻纤复合材料拓宽应用市场亟 需解决的关键性问题。但卤素阻燃剂燃烧时烟雾大、放出有毒和腐蚀性气体等， 造成二次污染。研究新的高效无卤阻燃剂成为阻燃研究的重要方向，但IFR 添加 量相对较大，会影响阻燃LGFPP 的力学性能，因此，同时兼顾力学性能与阻燃性 能成为一个制约其推广应用的重大难题。本项目采用 IFR阻燃 LGFPP复合材料， 研究了不同的 IFR及其添加量对 LGFPP复合材料阻燃性能、燃烧性能和力学性能 的影响。阻燃测试结果表明，阻燃剂垂直燃烧等级达到 UL94V0级，但流动性略 有降低。目前可批量生产力学和阻燃性能均达标的玻纤复合材料，用于汽车内饰 件、电池箱体等。 项目进展情况 目前阻燃造粒产能 150公斤/小时，阻燃玻纤增强 pp产能 18公斤/小时，可 批量生产力学性能和阻燃性能均能达到参考标准的长玻纤复合材料，产能达 2200 吨/年，用于汽车内饰件、电池箱体等。 产业化前景分析 随着风电、轨道交通、城市基建、环保等领域的市场需求增加，带动复合材 料制品市场持续升温。2015 年，纤维增强热塑性产品产量为 176.4 万吨，同比 增长 9.23%。因此，对其阻燃性能的研究具有重大的市场潜力。本项目以非卤的 膨胀系阻燃剂（IFR）为研究对象，通过对不同阻燃剂阻燃性能筛选及配方优化， 生产的复材

乙烯基醚类减水剂单体的制备工艺路线开发

乙二醇单乙烯基醚又称2-乙烯氧基乙醇，和二乙二醇单乙烯基醚，以及二乙二醇二乙烯基醚， 由于其结构上的特点，可以用于聚合，在聚合中可达到高分子结构改性、嵌段共聚物的合成等目 的，其均聚物及共聚物由于具有良好的粘接性、混溶性和可溶性等特点，可用于制作粘合剂、润滑 剂、喷发胶、 弹性体、泡沫材料、杀虫剂、乳化剂和表面保护材料等领域。含有羟基的乙烯基醚在聚 羧酸减水剂行业具有很好的性能优势，可作为工业用减水剂的前体原料。因以其为原料制作出的 减水剂对砂石骨料含泥和石粉的敏感性较低，所以在商品混凝土中的应用效果好于传统的甲基烯 丙醇和 3- 甲基 -3- 丁烯 -1- 醇制备的聚羧酸减水剂。随着中国建筑市场的发展，减水剂的需求越 来越多，乙二醇单乙烯基醚作为新一代减水剂的前体原料需求也将越来越大。乙二醇单乙烯基醚 的工业制备采用乙二醇和乙炔反应。虽反应收率较高，但原料成本高、反应时间长、条件苛刻、能耗 高。对此本项目开发了一条工艺路线，利用乙二醇和卤代乙烯反应生成乙二醇单乙烯基醚，利用二 乙二醇和卤代乙烯反应得到二乙二醇二乙烯基醚和二乙二醇单乙烯基醚，二乙二醇二乙烯基醚还 可以继续反应得到二乙二醇单乙烯基醚。本项目技术路线具有催化材料制备简单，成本低，反应条 件温和，效率高等特点，可实现目标产品的绿色化生产。

便携式高灵敏室内甲醛现场快速检测仪

随着人民生活水平的提高，室内装修越来越普遍。甲醛会随着各种装饰材料及家具进入室内， 对室内空气造成不同程度的污染。甲醛气体对人的健康危害很大，如何准确快速地检测室内空气 中甲醛含量是当前环境和健康领域最受关注的课题之一。目前市场上的甲醛现场检测仪主要采用 半导体传感器或电化学传感器检测原理，抗干扰性相对较差，易受外界环境影响，且价格昂贵，需 要经常标定。针对传统甲醛检测的不足以及当前国内市场的需求，我所研制了一种检测精度高、成 本低、快速、灵敏的便携式甲醛现场检测仪。这种新型检测仪的研制不仅具有重要和实际的社会意 义，而且具有广阔的市场前景。 该检测仪具有如下特点：（1）采用光化学比色的原理，检测精度高，可达到与实验室检测相 似的精度。（2）检测限可达50 ppb，满足相关国家标准对居室空气中甲醛的检测要求。（3）检测时 间仅为数分钟，操作简便，检测费用大大降低。（4）对抗湿度和温度变化干扰的能力强，检测结果可 靠。（5）结构紧凑，携带/使用方便。该检测仪可广泛应用于装修装饰行业、环境监测系统、质检系 统、建筑工程监测系统、大型超市、高档酒店以及高档写字楼和政府机关办公场所等众多行业及场 所，具有广阔的市场前景。

高振频偏转角检测技术

在工件的非接触振动监测，需要高响应频率地识别被测对象的位形 / 折射率变化。激光探测 具有成本低，稳定可靠，可远距离探测，以及精度高等优点。本项目中，针对高帧频探测的需要，我 们发展了基于PSD的激光探测系统，自主设计了信号处理电路。 技术指标： 开发帧频高于十万赫兹的，功耗小于40瓦，且具备长寿命和高安全性能。 应用领域：振动监测，建筑物寿命监测。

柔性硅薄膜太阳电池

柔性硅薄膜太阳电池是指在柔性衬底上沉积制备的一种薄膜电池。结合不同的柔性衬底（不 锈钢、高分子聚合物等），其具有低成本、低耗材（电池厚度仅为晶体硅的百分之一）、高工艺兼容 性、可弯曲、高功率质量比等巨大的优势。这使制备的柔性硅基薄膜组件具有可卷曲、折叠收纳， 便携性强、耐损伤等诸多特点。因此，柔性硅薄膜电池组件在光伏建筑一体化（BIPV）、临近空间 飞行器，可移动电子设备等诸多特殊领域中发挥不可替代的作用。本组结合柔性硅薄膜的特性， 开发出高沉积速率、高稳定性、低成本、高功率质量比的柔性硅薄膜太阳电池组件。选用30um厚 2 的不锈钢为衬底，结合优异性能的单结电池和良好的遂穿结技术，制备出面积为200cm 效率高 达 11.9% 的非微双结电池。制备出的柔性硅薄膜太阳电池可固定于飞机翼上，代替充电电池；可 做成充电纸应用于充电宝、平板电脑等需要充电的器件。并且电池经枪击实验后依然可以正常工 作，说明本组制备的柔性硅薄膜电池不仅结构简单，而且耐损性极强。本组目前致力于研究大面 2 积（不低于250cm ）高分子聚合物柔性衬底硅薄膜太阳电池，效率可达12%以上，通过开发新 2 型封装工艺以及级联技术，制备面积大于 1m 组件，效率可达 10% 以上，并可以通过严格的环 境可靠性测试。当前我组已授权的代表性专利：1. 一种结合柔性太阳能电池可发电自给的成像 装置。专利号：ZL.201720257860.22. 一种基于柔性薄膜太阳能电池的卷轴式充电宝。专利号： ZL201620296917.53.一种可折叠可太阳能充电的平板电脑外壳。专利号：2016204215581.

柔性钙钛矿电池

钙钛矿电池作为光伏领域的新型薄膜电池，在短短几年内，其效率已达到22.7%，获得了国内 外的广泛关注。并且凭借轻质、柔性、弱光敏感以及可多种技术加工的方法实现大面积制备等优点 迅速崛起，在日常生活、高新技术、国防军工等各个领域都显现出广泛的应用前景，尤其是便携式、 柔性及消费电子领域，如帐篷、背包、光伏建筑一体化以及飞艇、野外装备等军民融合领域，已初步 具备了商业化的潜力。本组与陕西师范大学合作，共同研发出具有自主知识产权制备钙钛矿薄膜 的新方法（柔性真空交替沉积法、真空双无机前驱体共蒸发法等）。获得如下成果：1.使平面型电 池效率（美国Newport认证效率）大幅提升至21.5%，是该类型电池的世界最高效率，而且电池在 大气环境放置两年后效率仍然高达17.85%。2.在室温条件下，制备的柔性钙钛矿电池，2015年电 池效率达到15.07%，突破了当时的世界纪录，通过改进界面修饰，研制的平面型钙钛矿电池效率 达到19.6%以上，柔性电池效率达到18.4%，再次突破当时的国际最高效率。3.发展了升温析晶 法快速制备大尺寸钙钛矿单晶及切割方法，在短时间内获得大尺寸优质单晶体。并制备出超低缺 陷态密度和高载流子寿命的超大单晶体（>120 mm）。4.创建了高性能大尺寸钙钛矿单晶制备、单 晶薄片及光电器件制备技术。创建了厚度和形状可控的直接生长大面积超薄钙钛矿单晶片方法。5. 通过开发新技术获得了优良稳定性的大尺寸钙钛矿单晶。首次制备了钙钛矿单晶光电器件，光探 测响应速度较微晶薄膜器件提高了 200 倍，且稳定性得到了显著提高。目前本组结合产业化的需 求，主要致力于在PET衬底上大面积（宽度16cm，长度20m）柔性钙钛矿电池的开发研究。

依托自主研发的海水制氢联产淡水新技术，研制出的 25 千瓦级海水电解制氢联产淡水

明了海水制氢联产淡水新技术的可行性与先进性。 针对海上风电电解水制氢技术目前存在淡水资 源紧缺、海水成分复杂等问题，海水制氢联产淡水新技术有望为近岸/ 离岸海上风电规模化制氢 利用风能、太阳能等可再生能源产生的绿电驱动电解水反应制氢，对解决能源短缺和环境污 提供具备核心竞争力的技术支撑，实现绿色氢能经济。依托海水制氢联产淡水技术，可建造不同规 染、实现“双碳”目标具有重要意义。近年来，我国海上风电装机容量持续大幅增加，截至2022年 模的海水电解制氢联产淡水装置，在近岸/离岸海上风电场中可进行广泛应用。同时，该技术摆脱 累计装机容量已突破3000 万千瓦，约占全球54%，近岸/离岸海上风电就地消纳问题日益凸显。 了对紧缺淡水资源的依赖，以成分复杂的非淡水为原料进行制氢，因此可扩展应用到以内陆盐碱 因此，发展基于海上风电的电解水制氢技术对我国海上风电、氢能产业的发展具有重大引领带动 水、工业废水、火电厂废水、城市生活废水等为原料的电解制氢等领域，具有广阔的应用前景和推 作用。然而，海上风电电解水制氢技术目前存在淡水资源紧缺、海水成分复杂、电极腐蚀严重等问 广应用价值。 题，亟需发展以海水为原料的绿氢制备新方法与新技术。传统碱性电解水制氢的电能利用率一般 合作方式：技术不转让，但是可以通过专利许可或作价入股等方式进行合作。 为65%至80%，未能利用的电能转化为低品位废热（80 ~ 90℃）排放至环境中，造成了能源的严 重浪费。在本工作中，研究团队利用电解水产生的废热作为海水低温制淡水的热源，建立了废热回 合作方式 收系统，并与海水低温淡化技术进行耦合集成，突破了电解水低品位废热利用的技术瓶颈，成功研 合作形式另议 发出海水制氢联产淡水新技术。相比传统淡水电解水制氢，该技术省去了废热移除所必需的换热 器单元与淡水净化单元，减少了设备成本与能耗。在此基础上，研究团队基于自主研发的

柔性相变降温服

服装名称：柔性相变降温服； 服装用途：为在高温炎热环境中的工作人员提供长效舒适的降温解决方案，提高工作效率、 保障身心健康； 应用范围：消防员、防疫人员、交通警察、环卫工人、建筑工人、炼钢工人等需要降温的工作人 员； 服装特点：相比于传统降温服，所用材料在相变前后均具有柔性，可提高穿着人员的工作灵 活性和可操作性；蓄冷密度大，降温时间可调节，具备长效舒适的降温性能；可根据不同人群的 体感差异，调节体感温度；多种设计款式可选择； 降温时间：1至4 小时，可定制，可根据客户要求，调整相变材料用量从而调整降温时长； 相变材料：常温下为柔软胶体，蓄冷后为柔软固体，无毒无害，对皮肤无刺激，环境友好产品， 焓值高达250 J/g； 体感温度：15-20 ℃，根据贴身衣服厚度及相变降温服隔热层可调节； 使用方法：将相变材料袋或相变降温服放入冰箱或冷冻室2至4小时，即可恢复降温功能 服装颜色及大小：可定制。

“智慧储能”——实施电能替代的关键技术支撑

必要性及需求分析: 随着经济发展和人口增加，能源短缺、气候变化等问题日益突出。尤其近几年我国大部分省份冬春季频繁发生严重雾霾，引起全社会对环境保护的关注以及对能源发展方式的反思，为构建与能源发展方式转变和能源战略转型相适应的绿色能源消费模式，国家电网公司提出实施“以电代媒、以电代油、电从远方来”的发展战略，推动电能替代工程。“智慧储能”技术就在此大背景下研发成功，系统产品的应用实质是对现有能源的合理全部利用不浪费，可应用于电能替代、风电供暖、电网调峰等国家电网涉及的几乎所有技术领域。 目标及主要任务: 目前全球大多数国家热能的消耗是电能的两倍，中国也是如此，现阶段热能供应的主要方式还在依靠燃煤和燃气。而利用“智慧储能”技术，可以在不增加电网负担的情况下将夜间的谷电及弃风电消纳，通过技术手段转化为热能存储下来，再根据用户的不同需求，通过与水的换热产出热水进行供暖或者产出蒸汽进行工业供热。“智慧储能”技术的应用，可显著降低燃煤燃气的使用，从而有效治理雾霾，同时还提高了用电效率。 现有工作基础: 淮南中科储能科技有限公司研制的10MWht中试储热实验平台，设计合理、建造精良，调试成功，可连续稳定产生过热蒸汽；该实验平台曾试运行达40多天，利用夜间谷电，成功实现为3000m2学生公寓冬季供暖；试运行期间，系统整体保温效率达到98%，工作区间内介质始终保持液体状态，流经的管道系统气体压力为常压，这就使得“智慧储能”技术在电能替代工程的应用上具备了技术保证。 预期经济和社会效益: “智慧储能”技术不但可应用与电能替代，还可应用于风电供暖及电网调峰；我国国土幅员辽阔，国家电网遍布城乡，涉及每

一种古建筑挂瓦施工辅助装置及方法

摘要待完善

一种古建筑施工砍砖装置

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碳化镁渣作为建筑材料的高值化应用研究

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模块化钢结构建筑成套技术

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一种高适应性建筑屋面漫射采光装置

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一种基于控温材料储能技术的超低能耗建筑设计模式研发

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一种建筑外墙光伏发电保温复合一体板

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电涡流阻尼-消能减振新技术

建筑/桥梁/机械装备/轨道交通减振消能；中国专利授权11项，美日德等13国发明专利授权，成熟应用阶段，可专利作价投资/许可实施。

建筑环境空气流动设计及仿真技术

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有机相变蓄能复合材料及在建筑节能中的应用

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基于固废的生态建筑与道路材料

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直升机应急救援虚拟现实训练系统

随着我国应急救援体系的发展，航空应急救援机组人员的协 同任务训练需求越来越广泛，然而直升机应急救援任务训练具有 实际飞行训练成本高昂、危险性大，以及灾害及救援环境难以复 现，无法实飞训练的难题，采用智能虚拟现实技术的直升机应急 救援虚拟现实训练系统具有多任务、协同化、低成本的特点，在 机组资源管理、程序训练、教学评估等方面有着广阔的应用前景。 本项目研制了面向森林灭火、医疗救援、地震搜救、山区救 援、海上搜救等协同训练的智能虚拟现实仿真系统，系统由多台 支持协同任务的多功能应用端组成，支持救援任务场景的快速构 建，并支持飞行员、救援人员等多个角色共同模拟直升机应急救 援任务过程，支持教员实时对任务过程进行评估。 — 13 — 技术描述： 1．系统组成 1）任务想定子系统 任务想定子系统实现了应急救援任务初始化编辑的组件化 技术，通过调用基础资源库中的场景、角色、装备、建筑、触发、 环境 5 大类，共计百余个组件，能快速实现任务脚本的编辑。 2）导教控制子系统 导教控制子系统能够对仿真环境中的环境变量、直升机能力 数据、任务信息等进行实时的全局调整，可以对训练系统做出需 — 14 — 要的改变，用以模拟实际情况中的随机因素，实现对机组人员进 行实时的考核与训练，提高被训练者应对突发情况的反应能力与 思考能力。 3）任务程序评估子系统 任务程序评估子系统用以对任务流程中的关键节点进行自 动或手动的打分，实时监控任务的进行情况，并对任务角色和任 务目标进行相应的观察判断。 4）协同任务训练器子系统 协同任务训练器子系统包含直升机应急救援任务中的机长、 副驾驶、操作员等多种任务角色应用端，支持多机型、多人员利 用任务训练器进行协同训练完成救援任务，基于最新的虚拟现实 技术，实现沉浸式的高逼真度救援任务训练。 2．典型应用场景 1）直升机森林灭火任务程序训练 针对直升机森林灭火的任务特点及训练点，基于系统各类组 件及子系统快速构建，能够进行森林灭火任务中的机长、副驾驶、 操作员协同任务训练及评估。 2）直升机医疗救援任务程序训练 针对直升机医疗救援的任务特点及训练点，基于系统各类

西北地区室内垂直绿化的建造技术

摘要待完善

建筑建材检验检测技术服务

开展建筑材料检测、工程检测、水泥及水泥制品检测、人防检测等第三方检验检测服务。

桥梁、建筑结构等特殊结构的抗风性能及振动控制技术

团队依托长安大学风洞实验室CA-01风洞、CA-03风洞组群，开展了桥梁、 建筑结构及塔桅、天线、大型广告牌等其他特殊结构的抗风性能及振动控制技术 研究。 先后开展虎门大桥桥位风场特性研究、香山大桥桥位风场环境研究、张皋过 江通道桥位处龙卷风模拟、云南黑惠江大桥桥位风场环境研究、丽江金沙江大桥 桥位风场环境实测；为港珠澳大桥江海直达船航道桥、深中通道伶仃洋大桥、张 皋过江通道主航道桥、北航道桥、虎门大桥悬索桥涡振研究、贵州六盘水大河特 大桥、广东狮子洋大桥、武汉棋盘洲长江大桥、马来西亚日拔大桥进行了桥梁抗 风实验与数值模拟；为秦岭国家植物园温室馆、宝鸡市会展中心、西宁曹家堡机 场2#航站楼、榆林机场新航站楼、机场塔台、东山文体中心开展了建筑结构抗风 性能研究；同时开展了行车安全及建筑风环境、车辆气动性能评价服务。 - 59 - - 60 - 第二部分 专利清单 专利清单 序号 专利名称 专利号 专利类型 一种含PMOT : PPV/ZnO : Cu/ZnO : Al异质结的LED及 1 ZL201910937846.0 发明专利 其制备方法 2 一种基于压电效应的装配式智能感知路面结构及系统 ZL202010752758.6 发明专利 3 一种非均匀侧向荷载下隧道开挖模拟装置 ZL201911046133.1 发明专利 4 一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置及工作方法 ZL201910469002.8 发明专利 一种带纵向内筋的薄壁筒体的加工旋轮及基于其的加工 5 ZL202010213969.2 发明专利 方法 缓冲抗裂层、其制备方法、混凝土路面结构及其制备方 6 ZL201910568969.1 发明专利 法 7 一种严重污染河道的自然恢复方法 ZL201910233495.5 发明专利 8 一种网联信控交叉口控制系统及方法 ZL202110045039.5 发明专利 9

大跨屋盖结构风荷载脉动特性及风振响应研究

综合考虑大跨屋盖结构抗风设计的基础问题：（1）开展了全风向作用下大跨 屋盖结构表面风压特性风洞试验和 CFD 数值模拟研究，分析了来流风向、结构 体型参数、开洞率及开洞位置、干扰建筑等因素对结构表面风压分布特性的影响 规律，揭示了特征湍流运动对结构表面风压分布特性的影响机制。（2）基于脉动 风压空间相干性的研究构建了脉动风压谱模型，厘清脉动风压能量在各频域内的 分布情况。（3）建立了屋盖表面在不同来流作用下的风压分区模型，提出了三参 数Hermite级数法风压峰值因子计算方法。（4）揭示了大跨屋盖结构在不同工况 下各结点位移反应机理，给出屋盖各区域风振系数建议取值，为大跨屋盖围护结 构和主体结构风荷载取值提供依据。 - 54 -

在役梁桥结构寿命预测与预测性维护技术

针对北海道 3000 余座在役梁桥，系统开展了如下工作：（1）对在役混凝土 梁桥结构进行现场检测/监测，获取在役梁桥大量服役状态信息；（2）建立 LSTM 和 MC 对检测/监测大数据进行系统分析，预测桥梁寿命曲线；（3）使用 Sobol、 Shapley 等敏感性方法分析各影响因素对寿命曲线的影响，识别劣化主要影响因 素；（4）建立 CNN 和 Yolo 图像处理模型，对现场检测/监测获取的病害图像进 行量化分析，挖掘结构损伤相关信息；（5）基于 BIM 技术建立在役梁桥可视化 - 52 - 力应 )aPM( 试样 A-1 100 -6 -4 -2Drift r0atio (%)2 4 6 100 试样 A-2 80 80 试样 A-3 60 60 试样 A-4 40 40 20 20 0 0 -20 -20 -40 -40 -60 -60 -80 -80 -100 -96 -64 -32 0 32 64 96 -100 应变 (%) )Nk( daoL 高强铝合金 AASSCC C MMFF oAA n RR AA -- t12 PP r -- -- o -- 12 JJ 12 l ---- JJJJ Displacement (mm) 粘结性能 计算流程 损伤信息平台；（6）基于预测性维护策略，综合分析寿命预测、敏感性分析及量 化的结构表面损伤信息，决策在役梁桥的维护策略。该方法可提高桥梁维护的效 率和准确性，能够帮助工程师和维护人员制定更合理的维护计划，促进基础设施 维护的智能化和可持续发展。同时，该方法还可以在其他领域，如建筑物、道路 和管道等基础设施中得到应用。 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0 10 20 30 40 50 - 53 - edarg noitaroireteD 0.5 RNN M Ob C servations 1.0 1.5 2.0

空气源热泵超疏水表面抑霜/节能除霜强化传热传质技术

集成与应用 项目围绕构建具有抑霜性能的空气源热泵室外蒸发式冷凝器的热泵系统为 核心，制备出接触角达 158.3°的超疏水换热器，辅以压缩机废热和排风回收热 除霜系统，从根本上抑霜/除霜；此外，提出将新型椭圆形套管-管翅式蒸发式冷 凝器用于热泵夏季室外冷凝器，据某地铁站蒸发冷凝空调系统的运行实测数据， 该系统换热器总传热系数较普通圆管-管翅式换热器高47.42%，有利于保障空气 源热泵的高效运行、提高热泵的除霜效率和能源利用率。 超疏水抑霜技术可使换热器表面结霜量减少30.16%，所设计的椭圆形套管- 管翅式换热器制冷系统理论 COP 增大 30%，对实现空气源热泵在结霜区的安全 高效运行、推动空气源热泵在低能耗建筑空调系统中和地铁站厅站台空调系统中 的应用具有积极意义。 - 32 - 超疏水铝基与常规铝基翅片抑霜效果对比图 超疏水铝基与常规铝基翅片融霜效果对比图 超疏水表面与常规表面液滴弹跳现象对比图 椭圆形套管-管翅式换热器的换热情况示意图 - 33 - 椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器实验系统示意图