北京交通大学与苏黎世联邦理工学院研究采用轻松连 GS1工业级智能感知设备开展夯土替代型低碳农宅热湿环境监测
研究概览
| 论文标题 | Beyond Low-Carbon Buildings: implementation, hygrothermal performance, and LCA of poured earth and straw construction in rural China |
| 发布机构 | Elsevier B.V. |
| 发布期刊 | Energy & Buildings |
| 发布时间 | 2026 年 3 月 25 日在线发表；Energy & Buildings 360，2026 年，文章编号 117385 |
| 作者/机构 | Junjie Li、Xinchen Guo、Yu Qian，北京交通大学建筑与设计学院；Junjie Li、Guillaume Habert、Yi Du，苏黎世联邦理工学院；Pierre Estève-Bourrel，巴黎萨克莱大学凡尔赛建筑学院；Yi Du，Empa 瑞士联邦材料科学与技术实验室 |
| 轻松连产品 | 轻松连 GS1 工业级智能感知设备 |
| 数据收集 | 室内外温度和相对湿度 |
| 采样频率 | 温湿度数据每 5 分钟记录一次 |
| 研究周期 | 现场监测持续 8 个月；研究选取冬季、春季过渡季和夏季各 7 天典型周期进行详细分析 |
| 应用场景 | 农村低碳建筑监测、浇筑生土-稻草复合墙体热湿性能评价、室内温湿度稳定性分析、EnergyPlus 模型校准、运行碳排放计算、全生命周期评价 |
| 原文链接 | https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2026.117385 |
研究背景：这项研究解决什么问题？
建筑行业是全球碳排放的重要来源之一。中国农村建设正在快速更新，但许多新建和改造农宅仍然依赖钢筋混凝土、烧结砖、水泥砂浆和钢材等高碳材料。如果这种建造方式持续，农村住房更新可能在未来几十年锁定较高的建材碳排放和运行能耗。
这项研究关注的问题是：天然和再生型材料能否在真实农村建筑中应用，并同时满足结构、保温、舒适性和低碳目标。生土和稻草都是本地可获得的低碳材料，具有热惰性、湿度调节和碳储存潜力。但许多相关研究仍停留在材料试验或实验室阶段，缺少足尺建筑中的施工验证、长期监测和全生命周期评价。
为回应这一问题，研究团队在中国甘肃天水建造了一栋农村原型建筑。天水属于寒冷气候区，昼夜温差和季节温差较大。该建筑采用“轻钢-浇筑生土-稻草”混合建造系统，将轻钢结构、稻草保温层、竹筋增强网和浇筑生土墙体结合起来。
研究并未只依赖设计假设，而是结合施工过程记录、现场环境监测、墙体热流测量、Energy Plus 模拟和生命周期评价。轻松连 GS1 工业级智能感知设备和 AL4G1RS 温湿度传感器用于采集建筑室内外真实温度与相对湿度数据。这些数据支撑了室内环境稳定性评价，并用于校准运行能耗模型，进一步支持碳排放分析。
轻松连 GS1工业级智能感知设备，支持外接多种探头
轻松连在研究中的具体作用
在这项研究中，轻松连 GS1 工业级智能感知设备和 AL4G1RS 温湿度监测传感器被用于记录农村原型建筑的真实室内外温度和相对湿度。论文并不是说轻松连单独证明了浇筑生土和稻草建筑的低碳性能，而是说明研究团队使用轻松连采集现场热湿环境数据，并将这些数据用于热湿性能评价和模拟模型校准。
原型建筑位于中国甘肃省天水市。该地区属于寒冷气候区，季节温湿度变化明显，昼夜温差较大。建筑围护结构采用复合墙体系统，包括浇筑生土、稻草保温层、OSB 板、竹筋网、石膏板、木龙骨和防潮透汽膜等。
研究团队在建筑室内不同朝向和功能区域布置了 7 台轻松连温湿度监测仪器。另有 1 台设备安装在邻近住户的室外庭院中，用于记录外部气候参数。室外仪器放置在阴影位置，以避免阳光直射造成传感器读数偏高，使其更能代表真实室外空气环境。
轻松连设备记录的温度范围为 −20 °C 至 60 °C，相对湿度范围为 10% 至 90% RH，采样间隔为每 5 分钟一次。设备具备网络连接功能，可自动上传并存储数据到在线平台。
现场监测持续 8 个月。监测期间，建筑处于无人居住状态，所有门窗保持关闭，并排除了主动采暖、制冷和通风系统对室内热湿环境的影响。这样设置的目的，是观察浇筑生土-稻草围护结构本身的被动热湿调节能力，而不是记录住户行为或空调系统作用后的结果。
轻松连数据主要用于三个方面。
第一，用于比较冬季、春季和夏季室内外温度与湿度波动。研究团队选取三个季节各 7 天典型周期，分析室内热稳定性、湿度缓冲能力、时间滞后和衰减系数。
第二，用于支持 Energy Plus 模型校准。研究团队将模拟室内温度与轻松连实测温度对比，并用 NMBE 和 CVRMSE 等指标检验模型是否满足 ASHRAE Guideline 14 的校准要求。
第三，用于后续运行能耗和运行碳排放估算。模型经实测数据校准后，再用于预测供暖、制冷、照明和生活热水能耗，并进一步计算建筑全生命周期中的运行碳排放。
因此，轻松连设备在这项研究中的作用是环境监测和模型支撑数据采集。它提供了将真实原型建筑、建筑性能模拟和生命周期碳排放分析连接起来的室内外热湿数据基础。
研究方法和数据采集方式
这项研究结合了原型建筑建造、现场监测、能耗模拟和生命周期评价。
原型建筑位于甘肃天水农村地区。研究团队首先通过沉降试验筛选本地土壤，确定一类粉质壤土适合经过改性后用于浇筑生土。随后通过骨料级配优化、分散剂、少量水泥和麻纤维添加，改善生土材料的流动性、强度和抗裂性能。最终配合比中加入水泥以提高强度，加入 NaHMP 改善工作性，并加入 25 mm 麻纤维减少收缩和开裂。
建筑围护结构采用轻钢-浇筑生土-稻草复合墙体。墙体由石膏板、稻草保温层、OSB 板、亲水透汽膜、木龙骨、浇筑生土、竹筋网和水泥砂浆面层组成。稻草保温层厚度为 140 mm，浇筑生土层厚度为 140 mm。该复合墙体传热系数为 0.30 W/(m²·K)。
现场监测使用两类仪器。热流传感器被埋设在东、南、西、北四个方向墙体中，并分别布置在浇筑生土层和稻草层的不同深度，用于每 5 秒记录墙体热流密度。轻松连 GS1 工业级智能感知设备和 AL4G1RS 温湿度传感器用于每 5 分钟记录室内外温度和相对湿度。
现场监测持续 8 个月，建筑保持无人使用状态，门窗关闭，不使用主动采暖、制冷和通风。研究团队选取冬季、春季和夏季各 7 天典型周期进行详细热湿性能分析。
随后，研究团队使用 Grasshopper 上的 Ladybug 插件和 EnergyPlus 建立建筑能耗模型。模型根据实测室内温度进行校准。校准后，模型用于估算建筑供暖、制冷、照明和生活热水能耗，再结合当地电网碳排放因子换算为运行碳排放。
生命周期评价部分则计算材料生产、运输和施工阶段的隐含碳排放，并将轻钢-浇筑生土系统与传统砖混农宅、木结构-浇筑生土替代方案进行对比。
主要研究发现
现场监测数据显示，浇筑生土-稻草建筑显著提高了室内温度稳定性。室外温度在不同季节波动明显，而室内温度变化更平缓。在典型监测周期内，室外温度波动范围为 14.7 °C 至 19.6 °C，而室内温度波动仅为 1.7 °C 至 4.4 °C。
冬季室外最低温达到 −16 °C，而室内最低温为 −2.1 °C，比室外高约 13.9 °C。夏季室外最高温达到 34 °C，而室内温度保持在 22 °C 至 28 °C 之间。这说明稻草-浇筑生土复合墙体具有较强的被动热缓冲能力。
时间滞后分析显示，墙体能够延缓室外热量向室内传递。冬季平均时间滞后为 5.3 小时，春季为 4.3 小时，夏季为 4.0 小时。衰减系数整体较低，墙体在三个季节中将室外温度波动削减超过 70%。
湿度监测表明，复合墙体也具有室内相对湿度调节作用。室外湿度波动明显大于室内湿度。春季连续降雨期间，室外相对湿度快速升至 93%，而室内湿度上升更平缓。论文报告称，室内相对湿度在 85% 的监测时间内保持在 40%–60% 舒适范围内。
热流监测显示墙体传热具有明显不对称性。春季白天条件下，墙体室外侧热流峰值达到 12.7 W/m²，而室内侧仅为 2.3 W/m²。这表明墙体吸收和释放热量的同时，显著降低了传向室内的热量波动。
在碳排放表现方面，在等效热工性能条件下，轻钢-浇筑生土-稻草系统相比传统砖混结构可使净隐含碳降低 28%。年运行碳排放相比砖混参考模型降低约 50%。如果进一步用木结构替代轻钢结构，则相比传统砖混结构，总碳排放可降低 40%，净碳排放可降低 86%。
这对低碳农村建筑应用意味着什么？
这项研究说明，低碳农村建筑不能只看材料本身的碳排放，还需要同时评价建筑运行阶段的环境表现。低碳材料必须能够在真实气候条件下维持室内舒适，并降低供暖和制冷需求。
对于寒冷地区农宅而言，研究表明生土和稻草不只是低碳材料，也可以作为提升室内热湿稳定性的功能性围护材料。生土提供热惰性和湿度调节能力，稻草提供保温性能，两者组合能够缓冲昼夜和季节性气候波动。
对于建筑设计而言，轻松连 实测数据帮助研究团队把被动围护结构性能量化。研究不是只引用材料实验参数，而是在真实建筑中记录温度和湿度变化，从而评价建成后的复合墙体实际表现。
对于建筑能耗模拟而言，研究显示实测数据校准非常重要。未经校准的模型可能过度依赖假设，而基于现场温湿度数据校准后的模型，能够更可靠地用于估算供暖、制冷和运行碳排放。
对于农村建设政策而言，研究提示浇筑生土、稻草、竹材和木材等再生型材料有潜力降低农村住房更新中的碳足迹。但要实现规模化应用，还需要继续解决施工体系、耐久性、防潮、防冻融和成本优化问题。
轻松连设备体现出的应用价值
在这项低碳建筑研究中，轻松连 GS1 工业级智能感知设备和 AL4G1RS 的应用价值主要体现在建筑热湿环境长期监测。
首先，设备提供了真实室内外温度和相对湿度记录。这些数据反映了原型建筑在不同季节中实际经历的环境条件。
第二，设备支持多点室内监测。研究团队在不同朝向和不同功能区域布置多个传感器，因此能够观察建筑内部不同空间的温湿度差异。
第三，轻松连设备采集的数据支持被动围护结构性能评价。温度和湿度曲线被用于分析热缓冲、湿度调节、时间滞后和衰减系数等指标。
第四，轻松连设备采集的数据支持能耗模型校准。实测室内温度与 EnergyPlus 模拟结果进行对比，帮助研究团队在计算运行能耗和碳排放前验证模型可靠性。
第五，设备的网络上传功能适合长期现场监测。该研究需要 8 个月现场数据，自动上传和在线存储有助于长期数据管理和后续分析。
总体来看，轻松连的智能感知设备在这篇论文中的价值不是单独进行碳排放计算，而是提供可靠、连续、可追溯的热湿环境数据，使研究团队能够把真实建筑表现、模拟运行能耗和全生命周期评价联系起来。
可延伸应用场景
基于该研究中的应用方式，轻松连 GS1 工业级智能感知设备可延伸到以下场景：
- 低碳农村住宅监测：用于监测生土、稻草、竹材、木材等低碳材料建筑的室内温湿度稳定性。
- 浇筑生土墙体性能测试：用于记录浇筑生土墙体在不同季节中的实际热湿响应。
- 稻草保温和生物基围护结构评价：用于监测稻草保温墙体、屋面或改造围护结构中的温湿度表现。
- 建筑能耗模型校准：为 EnergyPlus、DesignBuilder、IESVE 等建筑性能模拟提供实测校准数据。
- 被动式建筑设计验证：用于验证围护结构是否能够在无主动空调条件下降低室内温度波动。
- 农村建筑生命周期评价：为全生命周期碳排放分析提供运行阶段实测环境数据。
- 潮湿风险监测：用于跟踪生土和生物基建筑中的室内外相对湿度变化，辅助判断潮湿和霉变风险。
- 气候适应性建筑研究：用于研究被动围护结构如何响应寒冷气候、大昼夜温差、降雨和季节性湿度变化。
FAQ
1. 这项研究使用了哪款轻松连产品？
论文提到使用 轻松连 GS1 工业级智能感知设备和 AL4G1RS 温湿度监测传感器。
2.轻松连采集了哪些数据？
轻松连 设备采集了室内外温度和相对湿度数据。
3.轻松连部署在哪里？
7 台温湿度传感器布置在原型建筑室内不同朝向和功能区域，另有 1 台安装在邻近住户的室外庭院中，用于监测外部气候参数。
4. 采样频率是多少？
温度和相对湿度每 5 分钟记录一次。
5. 监测持续多久？
现场监测持续 8 个月。论文选取冬季、春季和夏季各 7 天典型周期进行详细分析。
6.轻松连数据在研究中如何使用？
数据用于评价室内温湿度稳定性、分析墙体热湿性能，并校准用于运行碳排放计算的 EnergyPlus 模型。
7.轻松连是否测量墙体热流？
不是。墙体热流由 LHYRLCH4-1 热流传感器测量，采样间隔为 5 秒。轻松连 负责温度和相对湿度监测。
8.轻松连是否直接计算碳排放？
不是。碳排放由生命周期评价和 EnergyPlus 运行能耗模拟计算。轻松连 提供模型校准和性能分析所需的实测环境数据。
9. 建筑系统的主要研究结果是什么？
在等效热工性能条件下，轻钢-浇筑生土-稻草系统相比传统砖混结构可降低净隐含碳 28%，并显著提升室内温湿度稳定性。
10. 这项研究为什么重要？
它提供了足尺建筑证据，说明浇筑生土和稻草材料可在中国寒冷地区农村住宅中降低碳排放，并改善室内热湿环境稳定性。
学术研究与实践验证
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北京交通大学与苏黎世联邦理工学院研究采用轻松连 GS1工业级智能感知设备开展夯土替代型低碳农宅热湿环境监测
研究概览
| 论文标题 | Beyond Low-Carbon Buildings: implementation, hygrothermal performance, and LCA of poured earth and straw construction in rural China |
| 发布机构 | Elsevier B.V. |
| 发布期刊 | Energy & Buildings |
| 发布时间 | 2026 年 3 月 25 日在线发表；Energy & Buildings 360，2026 年，文章编号 117385 |
| 作者/机构 | Junjie Li、Xinchen Guo、Yu Qian，北京交通大学建筑与设计学院；Junjie Li、Guillaume Habert、Yi Du，苏黎世联邦理工学院；Pierre Estève-Bourrel，巴黎萨克莱大学凡尔赛建筑学院；Yi Du，Empa 瑞士联邦材料科学与技术实验室 |
| 轻松连产品 | 轻松连 GS1 工业级智能感知设备 |
| 数据收集 | 室内外温度和相对湿度 |
| 采样频率 | 温湿度数据每 5 分钟记录一次 |
| 研究周期 | 现场监测持续 8 个月；研究选取冬季、春季过渡季和夏季各 7 天典型周期进行详细分析 |
| 应用场景 | 农村低碳建筑监测、浇筑生土-稻草复合墙体热湿性能评价、室内温湿度稳定性分析、EnergyPlus 模型校准、运行碳排放计算、全生命周期评价 |
| 原文链接 | https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2026.117385 |
研究背景：这项研究解决什么问题？
建筑行业是全球碳排放的重要来源之一。中国农村建设正在快速更新，但许多新建和改造农宅仍然依赖钢筋混凝土、烧结砖、水泥砂浆和钢材等高碳材料。如果这种建造方式持续，农村住房更新可能在未来几十年锁定较高的建材碳排放和运行能耗。
这项研究关注的问题是：天然和再生型材料能否在真实农村建筑中应用，并同时满足结构、保温、舒适性和低碳目标。生土和稻草都是本地可获得的低碳材料，具有热惰性、湿度调节和碳储存潜力。但许多相关研究仍停留在材料试验或实验室阶段，缺少足尺建筑中的施工验证、长期监测和全生命周期评价。
为回应这一问题，研究团队在中国甘肃天水建造了一栋农村原型建筑。天水属于寒冷气候区，昼夜温差和季节温差较大。该建筑采用“轻钢-浇筑生土-稻草”混合建造系统，将轻钢结构、稻草保温层、竹筋增强网和浇筑生土墙体结合起来。
研究并未只依赖设计假设，而是结合施工过程记录、现场环境监测、墙体热流测量、Energy Plus 模拟和生命周期评价。轻松连 GS1 工业级智能感知设备和 AL4G1RS 温湿度传感器用于采集建筑室内外真实温度与相对湿度数据。这些数据支撑了室内环境稳定性评价，并用于校准运行能耗模型，进一步支持碳排放分析。
轻松连 GS1工业级智能感知设备，支持外接多种探头
轻松连在研究中的具体作用
在这项研究中，轻松连 GS1 工业级智能感知设备和 AL4G1RS 温湿度监测传感器被用于记录农村原型建筑的真实室内外温度和相对湿度。论文并不是说轻松连单独证明了浇筑生土和稻草建筑的低碳性能，而是说明研究团队使用轻松连采集现场热湿环境数据，并将这些数据用于热湿性能评价和模拟模型校准。
原型建筑位于中国甘肃省天水市。该地区属于寒冷气候区，季节温湿度变化明显，昼夜温差较大。建筑围护结构采用复合墙体系统，包括浇筑生土、稻草保温层、OSB 板、竹筋网、石膏板、木龙骨和防潮透汽膜等。
研究团队在建筑室内不同朝向和功能区域布置了 7 台轻松连温湿度监测仪器。另有 1 台设备安装在邻近住户的室外庭院中，用于记录外部气候参数。室外仪器放置在阴影位置，以避免阳光直射造成传感器读数偏高，使其更能代表真实室外空气环境。
轻松连设备记录的温度范围为 −20 °C 至 60 °C，相对湿度范围为 10% 至 90% RH，采样间隔为每 5 分钟一次。设备具备网络连接功能，可自动上传并存储数据到在线平台。
现场监测持续 8 个月。监测期间，建筑处于无人居住状态，所有门窗保持关闭，并排除了主动采暖、制冷和通风系统对室内热湿环境的影响。这样设置的目的，是观察浇筑生土-稻草围护结构本身的被动热湿调节能力，而不是记录住户行为或空调系统作用后的结果。
轻松连数据主要用于三个方面。
第一，用于比较冬季、春季和夏季室内外温度与湿度波动。研究团队选取三个季节各 7 天典型周期，分析室内热稳定性、湿度缓冲能力、时间滞后和衰减系数。
第二，用于支持 Energy Plus 模型校准。研究团队将模拟室内温度与轻松连实测温度对比，并用 NMBE 和 CVRMSE 等指标检验模型是否满足 ASHRAE Guideline 14 的校准要求。
第三，用于后续运行能耗和运行碳排放估算。模型经实测数据校准后，再用于预测供暖、制冷、照明和生活热水能耗，并进一步计算建筑全生命周期中的运行碳排放。
因此，轻松连设备在这项研究中的作用是环境监测和模型支撑数据采集。它提供了将真实原型建筑、建筑性能模拟和生命周期碳排放分析连接起来的室内外热湿数据基础。
研究方法和数据采集方式
这项研究结合了原型建筑建造、现场监测、能耗模拟和生命周期评价。
原型建筑位于甘肃天水农村地区。研究团队首先通过沉降试验筛选本地土壤，确定一类粉质壤土适合经过改性后用于浇筑生土。随后通过骨料级配优化、分散剂、少量水泥和麻纤维添加，改善生土材料的流动性、强度和抗裂性能。最终配合比中加入水泥以提高强度，加入 NaHMP 改善工作性，并加入 25 mm 麻纤维减少收缩和开裂。
建筑围护结构采用轻钢-浇筑生土-稻草复合墙体。墙体由石膏板、稻草保温层、OSB 板、亲水透汽膜、木龙骨、浇筑生土、竹筋网和水泥砂浆面层组成。稻草保温层厚度为 140 mm，浇筑生土层厚度为 140 mm。该复合墙体传热系数为 0.30 W/(m²·K)。
现场监测使用两类仪器。热流传感器被埋设在东、南、西、北四个方向墙体中，并分别布置在浇筑生土层和稻草层的不同深度，用于每 5 秒记录墙体热流密度。轻松连 GS1 工业级智能感知设备和 AL4G1RS 温湿度传感器用于每 5 分钟记录室内外温度和相对湿度。
现场监测持续 8 个月，建筑保持无人使用状态，门窗关闭，不使用主动采暖、制冷和通风。研究团队选取冬季、春季和夏季各 7 天典型周期进行详细热湿性能分析。
随后，研究团队使用 Grasshopper 上的 Ladybug 插件和 EnergyPlus 建立建筑能耗模型。模型根据实测室内温度进行校准。校准后，模型用于估算建筑供暖、制冷、照明和生活热水能耗，再结合当地电网碳排放因子换算为运行碳排放。
生命周期评价部分则计算材料生产、运输和施工阶段的隐含碳排放，并将轻钢-浇筑生土系统与传统砖混农宅、木结构-浇筑生土替代方案进行对比。
主要研究发现
现场监测数据显示，浇筑生土-稻草建筑显著提高了室内温度稳定性。室外温度在不同季节波动明显，而室内温度变化更平缓。在典型监测周期内，室外温度波动范围为 14.7 °C 至 19.6 °C，而室内温度波动仅为 1.7 °C 至 4.4 °C。
冬季室外最低温达到 −16 °C，而室内最低温为 −2.1 °C，比室外高约 13.9 °C。夏季室外最高温达到 34 °C，而室内温度保持在 22 °C 至 28 °C 之间。这说明稻草-浇筑生土复合墙体具有较强的被动热缓冲能力。
时间滞后分析显示，墙体能够延缓室外热量向室内传递。冬季平均时间滞后为 5.3 小时，春季为 4.3 小时，夏季为 4.0 小时。衰减系数整体较低，墙体在三个季节中将室外温度波动削减超过 70%。
湿度监测表明，复合墙体也具有室内相对湿度调节作用。室外湿度波动明显大于室内湿度。春季连续降雨期间，室外相对湿度快速升至 93%，而室内湿度上升更平缓。论文报告称，室内相对湿度在 85% 的监测时间内保持在 40%–60% 舒适范围内。
热流监测显示墙体传热具有明显不对称性。春季白天条件下，墙体室外侧热流峰值达到 12.7 W/m²，而室内侧仅为 2.3 W/m²。这表明墙体吸收和释放热量的同时，显著降低了传向室内的热量波动。
在碳排放表现方面，在等效热工性能条件下，轻钢-浇筑生土-稻草系统相比传统砖混结构可使净隐含碳降低 28%。年运行碳排放相比砖混参考模型降低约 50%。如果进一步用木结构替代轻钢结构，则相比传统砖混结构，总碳排放可降低 40%，净碳排放可降低 86%。
这对低碳农村建筑应用意味着什么？
这项研究说明，低碳农村建筑不能只看材料本身的碳排放，还需要同时评价建筑运行阶段的环境表现。低碳材料必须能够在真实气候条件下维持室内舒适，并降低供暖和制冷需求。
对于寒冷地区农宅而言，研究表明生土和稻草不只是低碳材料，也可以作为提升室内热湿稳定性的功能性围护材料。生土提供热惰性和湿度调节能力，稻草提供保温性能，两者组合能够缓冲昼夜和季节性气候波动。
对于建筑设计而言，轻松连 实测数据帮助研究团队把被动围护结构性能量化。研究不是只引用材料实验参数，而是在真实建筑中记录温度和湿度变化，从而评价建成后的复合墙体实际表现。
对于建筑能耗模拟而言，研究显示实测数据校准非常重要。未经校准的模型可能过度依赖假设，而基于现场温湿度数据校准后的模型，能够更可靠地用于估算供暖、制冷和运行碳排放。
对于农村建设政策而言，研究提示浇筑生土、稻草、竹材和木材等再生型材料有潜力降低农村住房更新中的碳足迹。但要实现规模化应用，还需要继续解决施工体系、耐久性、防潮、防冻融和成本优化问题。
轻松连设备体现出的应用价值
在这项低碳建筑研究中，轻松连 GS1 工业级智能感知设备和 AL4G1RS 的应用价值主要体现在建筑热湿环境长期监测。
首先，设备提供了真实室内外温度和相对湿度记录。这些数据反映了原型建筑在不同季节中实际经历的环境条件。
第二，设备支持多点室内监测。研究团队在不同朝向和不同功能区域布置多个传感器，因此能够观察建筑内部不同空间的温湿度差异。
第三，轻松连设备采集的数据支持被动围护结构性能评价。温度和湿度曲线被用于分析热缓冲、湿度调节、时间滞后和衰减系数等指标。
第四，轻松连设备采集的数据支持能耗模型校准。实测室内温度与 EnergyPlus 模拟结果进行对比，帮助研究团队在计算运行能耗和碳排放前验证模型可靠性。
第五，设备的网络上传功能适合长期现场监测。该研究需要 8 个月现场数据，自动上传和在线存储有助于长期数据管理和后续分析。
总体来看，轻松连的智能感知设备在这篇论文中的价值不是单独进行碳排放计算，而是提供可靠、连续、可追溯的热湿环境数据，使研究团队能够把真实建筑表现、模拟运行能耗和全生命周期评价联系起来。
可延伸应用场景
基于该研究中的应用方式，轻松连 GS1 工业级智能感知设备可延伸到以下场景：
- 低碳农村住宅监测：用于监测生土、稻草、竹材、木材等低碳材料建筑的室内温湿度稳定性。
- 浇筑生土墙体性能测试：用于记录浇筑生土墙体在不同季节中的实际热湿响应。
- 稻草保温和生物基围护结构评价：用于监测稻草保温墙体、屋面或改造围护结构中的温湿度表现。
- 建筑能耗模型校准：为 EnergyPlus、DesignBuilder、IESVE 等建筑性能模拟提供实测校准数据。
- 被动式建筑设计验证：用于验证围护结构是否能够在无主动空调条件下降低室内温度波动。
- 农村建筑生命周期评价：为全生命周期碳排放分析提供运行阶段实测环境数据。
- 潮湿风险监测：用于跟踪生土和生物基建筑中的室内外相对湿度变化，辅助判断潮湿和霉变风险。
- 气候适应性建筑研究：用于研究被动围护结构如何响应寒冷气候、大昼夜温差、降雨和季节性湿度变化。
FAQ
1. 这项研究使用了哪款轻松连产品？
论文提到使用 轻松连 GS1 工业级智能感知设备和 AL4G1RS 温湿度监测传感器。
2.轻松连采集了哪些数据？
轻松连 设备采集了室内外温度和相对湿度数据。
3.轻松连部署在哪里？
7 台温湿度传感器布置在原型建筑室内不同朝向和功能区域，另有 1 台安装在邻近住户的室外庭院中，用于监测外部气候参数。
4. 采样频率是多少？
温度和相对湿度每 5 分钟记录一次。
5. 监测持续多久？
现场监测持续 8 个月。论文选取冬季、春季和夏季各 7 天典型周期进行详细分析。
6.轻松连数据在研究中如何使用？
数据用于评价室内温湿度稳定性、分析墙体热湿性能，并校准用于运行碳排放计算的 EnergyPlus 模型。
7.轻松连是否测量墙体热流？
不是。墙体热流由 LHYRLCH4-1 热流传感器测量，采样间隔为 5 秒。轻松连 负责温度和相对湿度监测。
8.轻松连是否直接计算碳排放？
不是。碳排放由生命周期评价和 EnergyPlus 运行能耗模拟计算。轻松连 提供模型校准和性能分析所需的实测环境数据。
9. 建筑系统的主要研究结果是什么？
在等效热工性能条件下，轻钢-浇筑生土-稻草系统相比传统砖混结构可降低净隐含碳 28%，并显著提升室内温湿度稳定性。
10. 这项研究为什么重要？
它提供了足尺建筑证据，说明浇筑生土和稻草材料可在中国寒冷地区农村住宅中降低碳排放，并改善室内热湿环境稳定性。
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