夏熱冬冷地區(qū)光伏雙層幕墻建筑能耗研究

【摘要】：玻璃幕墻常常被大面積地應(yīng)用于公共建筑。然而，因為玻璃材質(zhì)的保溫性能低于很多不透明材質(zhì)，造成建筑采暖/制冷能耗上升。1980年代，歐洲開始開發(fā)建造雙層幕墻建筑來降低建筑能耗。目前，西方發(fā)達(dá)國家對于寒冷地區(qū)的雙層幕墻建筑（DSF）已經(jīng)進行了較為深入的研究，但是對于夏熱冬冷地區(qū)這一特殊氣候帶的雙層幕墻建筑的能耗研究仍然有限，而國內(nèi)這方面的研究也相對匱乏。故本通過考察不同因素（如幾何形式、材料和雙層幕墻空氣間層的換氣率等）對建筑能耗和光伏（PV）發(fā)電量的影響來研究夏熱冬冷地區(qū)集成太陽能光伏雙層幕墻辦公建筑的能耗。 本研究選取夏熱冬冷氣候帶3個不同地理區(qū)位城市中的光伏雙層幕墻辦公建筑作為考察對象，通過計算機能耗計算軟件Ecotect對典型辦公建筑全年的采暖、制冷能耗進行模擬計算，進而對錯層式雙層幕墻和曲面型雙層幕墻的建筑能耗進行了分析和比較。 結(jié)果顯示雙層幕墻集成太陽能光伏遮陽板可以有效降低夏熱冬冷地區(qū)建筑的能耗。由于幾何形式和其他變量的不同，雙層幕墻沒有唯一最佳的選擇。但是，文中提出的光伏雙層幕墻的形式和建議的材質(zhì)、換氣率等變量優(yōu)化值可以為相關(guān)建筑設(shè)計提供指引和參考。 【關(guān)鍵詞】：夏熱冬冷地區(qū) 雙層幕墻 太陽能光伏 建筑能耗 模擬
【學(xué)位授予單位】：南京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TU228;TU111.195
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目錄6-9
• 圖表目錄9-12
• 術(shù)語12-13
• 第1章 緒論13-27
• 1.1 研究背景13-15
• 1.2 研究目的和意義15-16
• 1.2.1 研究目的15
• 1.2.2 研究意義15-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 研究設(shè)計19-27
• 1.4.1 研究區(qū)位的選擇19-20
• 1.4.2 研究對象和類型的選擇20-21
• 1.4.3 研究內(nèi)容21-22
• 1.4.4 研究方法22-25
• 1.4.5 研究框架25-27
• 第2章 DSF 與 PV 系統(tǒng)的特性與集成27-51
• 2.1 DSF 系統(tǒng)27-40
• 2.1.1 DSF的分類和形式27-29
• 2.1.2 DSF的作用29-30
• 2.1.3 DSF的通風(fēng)與遮陽30-36
• 2.1.4 不同氣候帶的 DSF36-37
• 2.1.5 DSF的節(jié)能效果37-40
• 2.2 PV 系統(tǒng)40-44
• 2.2.1 PV的類型40-42
• 2.2.2 影響轉(zhuǎn)化率的因素42-44
• 2.3 建筑光伏一體化44-47
• 2.3.1 設(shè)計策略44-45
• 2.3.2 系統(tǒng)形式45-47
• 2.4 DSF 與 PV 的集成47-49
• 2.5 小結(jié)49-51
• 第3章 集成 PV 的錯層式 DSF 建筑的能耗表現(xiàn)51-71
• 3.1 所選城市的氣候數(shù)據(jù)分析51-56
• 3.1.1 溫度曲線圖51-52
• 3.1.2 太陽方位圖52-53
• 3.1.3 太陽輻射和 PV發(fā)電潛力53-56
• 3.2 初始設(shè)定56-57
• 3.2.1 材質(zhì)56
• 3.2.2 人員數(shù)量和使用情況設(shè)置56-57
• 3.3 PV 立面的傾斜角對建筑能耗表現(xiàn)的影響57-60
• 3.3.1 基本條件設(shè)定57-58
• 3.3.2 結(jié)果和討論58-60
• 3.4 PV 遮陽板的透明度對建筑能耗表現(xiàn)和室內(nèi)光環(huán)境的影響60-64
• 3.4.1 基本條件設(shè)定60-62
• 3.4.2 結(jié)果和討論62-64
• 3.5 空氣間層的寬度對建筑能耗的影響64-66
• 3.5.1 基本條件設(shè)定64-65
• 3.5.2 結(jié)果和討論65-66
• 3.6 遮陽板的材質(zhì)對建筑能耗的影響66-67
• 3.6.1 基本條件設(shè)定66
• 3.6.2 結(jié)果和討論66-67
• 3.7 DSF 空氣間層的換氣率對建筑能耗表現(xiàn)的影響67-69
• 3.7.1 基本條件設(shè)定67
• 3.7.2 結(jié)果和討論67-69
• 3.8 小結(jié)69-71
• 第4章 集成 PV 的曲面型 DSF 建筑的能耗表現(xiàn)71-79
• 4.1 水平曲面型 DSF 建筑的能耗表現(xiàn)71-74
• 4.1.1 基本條件設(shè)定71-72
• 4.1.2 結(jié)果和討論72-74
• 4.2 垂直曲面型 DSF 建筑的能耗表現(xiàn)74-78
• 4.2.1 基本條件設(shè)定74-76
• 4.2.2 結(jié)果和討論76-78
• 4.3 小結(jié)78-79
• 第5章 結(jié)論79-83
• 5.1 結(jié)論79-81
• 5.2 貢獻與不足81
• 5.3 后續(xù)研究展望81-83
• 參考文獻83-88
• 附錄88-91
• 附錄1 建筑氣候一級區(qū)劃指標(biāo)88-89
• 附錄2 建筑熱工設(shè)計分區(qū)指標(biāo)89-90
• 附錄3 Ecotect 模型材質(zhì)設(shè)定90-91
• 攻讀學(xué)位期間工作和成果91-92
• 致謝92

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