太阳能零能耗建筑技术研究

【摘要】：发展太阳能建筑是解决现代社会中能源消耗过大的有效途径。随着社会的发展,人们对可持续发展的愈发重视,所以人们追求一种更加节能的生活方式。为了适应现代社会的生活方式和价值理念,太阳能建筑的发展需要接受更多的挑战,使太阳能建筑的技术更加适应现代社会的发展。美国能源部主办的“太阳能十项全能竞赛”活动,其参赛成员是由全球的学生组成的。在该项竞赛中,每支代表队需要设计一个作品,并且每支代表队需要实地建造一幢以太阳能为主要能源的建筑物,在该建筑物中使用太阳能,在能源使用中,可以达到自给自足。美国和欧洲在2002年共同举办了“国际太阳能十项全能竞赛”,在该项活动的竞赛中,体现了太阳能建筑在理念、技术以及观赏方面的创新。2013年,美国与中国能源部共同举办的中国赛区的国际太阳能十项全能竞赛(Solar Decathlon China2013,简称SDC2013),此次竞赛由山西大同市承办,由国内外23支代表队参加比赛。本论文即以山东建筑大学参赛作品“工业魔方”为例,研究太阳能建筑技术。 本文首先介绍了太阳能竞赛的背景,山东建筑大学代表队应中国国际太阳能十项全能竞赛组委会的邀请并以初赛第十名的成绩进入决赛；竞赛要求参赛作品达到能量平衡,也就是“零能耗”建筑,通过分析研究“零能耗”建筑的概念定义,确定了太阳能十项全能竞赛的建筑达到其十个评分项的要求即为“零能耗”建筑。其次,以山东建筑大学参赛作品“工业魔方”为例,分别从建筑设计和建筑技术,包括形体布局、空间组织、围护结构、建造体系、通风采光设计、太阳能光热、光电技术的应用和智能建筑控制等方面进行深入分析,使之达到建筑的“零能耗”。基于以上的研究,对太阳能建筑未来发展的可行性进行了讨论。 【关键词】：太阳能十项全能竞赛 零能耗建筑 “工业魔方”
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU201.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 研究目的11-12
• 1.3 研究意义12-13
• 1.4 研究内容及研究方法13-15
• 第2章 零能耗建筑15-31
• 2.1 零能耗建筑的概念定义15-16
• 2.2 国内外的研究现状16-29
• 2.2.1 建筑设计16-25
• 2.2.2 建筑技术25-29
• 2.3 本章小结29-31
• 第3章 建筑设计31-57
• 3.1 形体布局31-33
• 3.2 空间组织33-35
• 3.2.1 室内空间33-34
• 3.2.2 室外空间34-35
• 3.3 围护结构35-43
• 3.3.1 墙和屋顶36-42
• 3.3.2 门窗42-43
• 3.4 建造体系43-48
• 3.5 通风和采光设计48-57
• 3.5.1 采光与遮阳设计49-55
• 3.5.2 通风降温55-57
• 第4章 建筑技术57-76
• 4.1 太阳能光热系统设计57-63
• 4.1.1 太阳能热水系统57-61
• 4.1.2 太阳能供热(制冷)系统61-62
• 4.1.3 余热回收系统62-63
• 4.2 太阳能光电系统设计63-66
• 4.2.1 光伏系统设计63-65
• 4.2.2 光电跟踪系统65-66
• 4.3 太阳能建筑一体化设计66
• 4.4 智能建筑控制系统66-69
• 4.5 模拟与实测69-75
• 4.6 竞赛结果75-76
• 第5章 结论76-79
• 5.1 总结76
• 5.2 未来发展76-77
• 5.3 结语77-79
• 参考文献79-81
• 后记81-82
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况82

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