复合太阳能墙与建筑一体化的节能研究

【摘要】： 建筑室内热环境受室外气候状况和建筑围护结构所影响。在很大程度上,建筑能耗与建筑围护结构形式和室外气候有关,改进建筑围护结构形式,以改善建筑热性能,是建筑节能的重要途径。在建筑诸多实体构成元素中,“墙”作为围护结构重要的组成部分,发挥着基础性和核心性的关键作用。如何通过墙体的空间构成模式以及面形态的塑造来表现建筑的空间特质和形象特征,并进一步传达出建筑的精神追求与生态归属,是当今建筑界共同关注的核心。 本文通过对太阳能墙的分析,结合建筑复合系统的生态属性、资源属性及界面性等,展开对复合太阳能墙与建筑一体化节能的研究;受生物多元应变技术集成构造特性的启发,提出了仿生利用太阳能、建筑节能数字化、复合太阳能的建筑能量系统等理念,延展至城市层面,提出了城市能源有机网络系统的概念;最后通过分析国内外设计实例,展开了对复合太阳能墙应用的探讨。 太阳能在建筑中的应用并非仅限于光热、光电和采光,它还涉及到在生态、技术和社会领域中所具有的丰富多样的可能性。复合太阳能墙与建筑一体化系统,从微观层面,是指建筑墙体的复合,即通过墙体的复合构造,充分利用太阳能,满足或部分满足建筑的采光、通风、采暖、制冷等功能需求,提升建筑复合能量系统的整体效率,达到使用者、气候、技术、经济以及建筑形式间的平衡;从宏观层面,建筑即是城市空间环境的“墙”,通过对“墙”的解析,构建复合太阳能的建筑能量系统,结合分布式能源技术,构架城市能源有机网络系统,从而优化城市复合生态系统。这个复合的梯度体系,是由微观层面到宏观层面的复合。 【关键词】：复合太阳能墙 建筑一体化 太阳能 复合能量系统 建筑节能
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU18
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 太阳能与建筑节能10-13
• 1.1.1 太阳能10
• 1.1.2 建筑节能10-12
• 1.1.3 太阳能与建筑节能12-13
• 1.2 太阳能墙与建筑一体化13-17
• 1.2.1 传统太阳能墙13-14
• 1.2.2 复合太阳能墙14-15
• 1.2.3 复合太阳能墙与建筑一体化15-17
• 1.3 国内外的研究现状17-18
• 1.3.1 国内研究现状17
• 1.3.2 国外研究现状17-18
• 1.4 本文的主要研究内容18-19
• 1.5 小结19-20
• 第2章 建筑节能策略分析20-34
• 2.1 建筑节能原理20-23
• 2.1.1 建筑、能源与环境20-21
• 2.1.2 建筑能耗21-22
• 2.1.3 建筑科学用能22-23
• 2.2 建筑与自然23-27
• 2.2.1 仿生建筑23-24
• 2.2.2 生命建筑24-25
• 2.2.3 生态建筑25-27
• 2.3 绿色能源建筑27-31
• 2.3.1 绿色能源与建筑27-28
• 2.3.2 仿生利用太阳能28-29
• 2.3.3 生态能源建筑29-31
• 2.4 建筑节能数字化31-33
• 2.4.1 数字化技术概述31-32
• 2.4.2 建筑节能数字化32-33
• 2.5 小结33-34
• 第3章 复合建筑观的架构34-52
• 3.1 建筑的溯源及存在意义34-36
• 3.1.1 建筑是遮蔽所、掩体、调节气候的手段34-35
• 3.1.2 建筑是人伦之轨模35
• 3.1.3 建筑是人与自然结合的生命载体35-36
• 3.2 复合建筑观36-39
• 3.2.1 复合生态系统理论36-37
• 3.2.2 复合建筑观的内涵37-38
• 3.2.3 生态建筑观——复合系统设计38-39
• 3.3 建筑复合系统的分析39-44
• 3.3.1 界面系统39-42
• 3.3.2 资源系统42-43
• 3.3.3 建筑复合能量系统43-44
• 3.4 城市能源有机网络系统44-51
• 3.4.1 能源与城市发展44
• 3.4.2 分布式能源与能源有机网络系统44-46
• 3.4.3 城市能源有机网络系统的架构46-51
• 3.5 小结51-52
• 第4章 复合太阳能墙与建筑一体化的节能研究52-67
• 4.1 节能策略52-57
• 4.1.1 太阳能系统与建筑整合设计52-53
• 4.1.2 智能围护结构与建筑系统的集成53-55
• 4.1.3 建筑空间节能55-56
• 4.1.4 复合太阳能的建筑能量系统56-57
• 4.2 节能构造57-61
• 4.2.1 系统构成57-59
• 4.2.2 可行性分析59-60
• 4.2.3 构造设计60-61
• 4.3 节能分析61-66
• 4.3.1 综合热工性能分析61-64
• 4.3.2 复合效应64-65
• 4.3.3 其他效益的分析65-66
• 4.4 小结66-67
• 第5章 复合太阳能墙与建筑一体化的应用研究67-80
• 5.1 应用原理分析67-71
• 5.1.1 人、建筑、自然的和谐67-68
• 5.1.2 建筑与城市设计的需求68-69
• 5.1.3 太阳能建筑一体化69-71
• 5.2 国内外应用实例分析71-77
• 5.2.1 山东建筑大学生态学生公寓71-73
• 5.2.2 英国贝丁顿零能耗社区73-74
• 5.2.3 上海生态办公示范楼74-77
• 5.3 在既有建筑节能改造中的应用77-79
• 5.3.1 既有建筑节能改造的方法研究77-78
• 5.3.2 复合太阳能墙在节能改造中的应用78-79
• 5.4 小结79-80
• 结论80-81
• 参考文献81-86
• 附录186-87
• 致谢87-88
• 作者简介88
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果88

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