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上海高層住宅外界面太陽能系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)研究

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-18 12:28:52
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上海高層住宅外界面太陽能系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)研究【摘要】:目前,高層住宅對于建設(shè)用地緊張、寸土寸金的上海,無疑已成為發(fā)展的趨勢,尤其是10~15層的高層住宅發(fā)展建設(shè)迅猛,且已成為主流。我國

【摘要】: 目前,高層住宅對于建設(shè)用地緊張、寸土寸金的上海,無疑已成為發(fā)展的趨勢,尤其是10~15層的高層住宅發(fā)展建設(shè)迅猛,且已成為主流。我國在低、多層住宅上應(yīng)用太陽能技術(shù)已較為成熟,但在高密度城市的高層住宅中推行太陽能一體化設(shè)計(jì)有待啟動,并迫在眉睫。論文以上海高層住宅為主體,將太陽能作為建筑學(xué)與太陽能技術(shù)結(jié)合的一座“橋梁”,以建筑外界面作為太陽能系統(tǒng)與建筑整合設(shè)計(jì)研究的最基本的著眼點(diǎn)。 首先,對近兩年上海高層住宅室內(nèi)熱環(huán)境和能耗現(xiàn)狀進(jìn)行了測試與調(diào)查。研究了上海高層住宅室內(nèi)熱舒適性和能耗結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。研究顯示,作為非采暖地區(qū)的上海,冬夏兩季室內(nèi)熱舒適較差,居民多通過消耗電能來換取室內(nèi)熱舒適度。隨著居民生活水平的提高,住宅生活耗能的缺口日益增大,給城市環(huán)境造成了極大的壓力。提出未來高層住宅的發(fā)展,不僅需要節(jié)能,更需要利用可再生能源進(jìn)行“開源”。 其次,結(jié)合上海的氣候特點(diǎn),對比中國北方地區(qū)、歐洲及北美地區(qū)太陽能資源,并縱觀全球的太陽能產(chǎn)業(yè)、市場以及政策等方面的現(xiàn)狀與經(jīng)驗(yàn),探討了上海高層住宅推廣應(yīng)用太陽能的可能性。剖析了在上海高層住宅上應(yīng)用太陽能發(fā)展緩慢的原因和存在的問題。 在理論論證方面,論文以發(fā)展的眼光對建筑外界面的概念進(jìn)行了詮釋,引入系統(tǒng)思維和生態(tài)觀,對整合的思想與內(nèi)涵進(jìn)行梳理。提出太陽能與建筑系統(tǒng)的整合,應(yīng)基于保證建筑室內(nèi)舒適的前提下,遵循整體性的原則,協(xié)調(diào)太陽能系統(tǒng)與建筑系統(tǒng)的視覺與功能的關(guān)系,從而達(dá)到建筑節(jié)能減排的目的。并進(jìn)一步提出整合設(shè)計(jì)的可操作的三個(gè)途徑:太陽能集成技術(shù)策略、建筑整合設(shè)計(jì)的方法和政策的引導(dǎo)機(jī)制。 論文的核心部分是從應(yīng)用角度對“整合設(shè)計(jì)的方法與途徑”的深入研究。著重研究了在滿足規(guī)范日照間距的前提下,高層住宅南立面接受太陽能的日照時(shí)長和太陽能采集器宜放置的最佳位置。在太陽能系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)中,著重分析了當(dāng)前我國較為成熟的太陽能熱水系統(tǒng)技術(shù)方案的運(yùn)行原理與系統(tǒng)特點(diǎn),結(jié)合實(shí)際工程,以整個(gè)太陽能應(yīng)用系統(tǒng)為對象,探討了實(shí)際推行太陽能應(yīng)用的效果。論文針對目前上海高層住宅的屋頂、墻體、陽臺的等外界面現(xiàn)狀,剖析開發(fā)有限的外界面區(qū)域可能途徑,提出太陽能采集器與建筑外界面整合的形式、程度與整合的構(gòu)筑方法。 在上述研究的基礎(chǔ)上,本論文旨在立足上海高層住宅,研究太陽能同建筑整合設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法和各種途徑。開發(fā)高層住宅的新型外界面,從設(shè)計(jì)技術(shù)的角度解決一體化的應(yīng)用問題。研究結(jié)論不僅對推動我國生態(tài)型高層住宅具有積極的意義,同時(shí)為建筑師利用太陽能的建筑創(chuàng)作提供了新的源泉。 【關(guān)鍵詞】:上海高層住宅 外界面 太陽能應(yīng)用技術(shù) 整合設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】:同濟(jì)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:TU18
【目錄】:
  • 摘要6-8
  • ABSTRACT8-15
  • 第1章 緒論15-36
  • 1.1 挑戰(zhàn)與使命15-23
  • 1.1.1 人口與能源消耗的挑戰(zhàn)15-17
  • 1.1.2 環(huán)境的可持續(xù)性問題17-20
  • 1.1.3 太陽能利用的使命20-23
  • 1.2 太陽能建筑的研究與實(shí)踐23-29
  • 1.2.1 國外太陽能建筑發(fā)展概述23-25
  • 1.2.2 中國的“陽光事業(yè)”25-29
  • 1.3 問題域29-31
  • 1.3.1 上海29
  • 1.3.2 高層住宅的界定29-30
  • 1.3.3 外界面的開發(fā)30-31
  • 1.3.4 整合設(shè)計(jì)的提出31
  • 1.4 研究方法31-32
  • 1.4.1 文獻(xiàn)閱讀31-32
  • 1.4.2 調(diào)查與測試32
  • 1.4.3 計(jì)算與模擬32
  • 1.4.4 重點(diǎn)深入32
  • 1.5 論文研究的內(nèi)容與框架32-36
  • 1.5.1 主要內(nèi)容和最終目標(biāo)33-35
  • 1.5.2 研究框架35-36
  • 第2章 上海高層住宅室內(nèi)熱環(huán)境與能耗分析研究36-67
  • 2.1 上海自然條件分析36-39
  • 2.1.1 地理概況36-37
  • 2.1.2 人口密度37-38
  • 2.1.3 氣候特征38-39
  • 2.2 上海高層住宅室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)查39-47
  • 2.2.1 發(fā)展概狀39-40
  • 2.2.2 調(diào)查與測試內(nèi)容40-42
  • 2.2.3 高層住宅基本特征42-44
  • 2.2.4 住戶的生活方式與習(xí)慣44-45
  • 2.2.5 居室通風(fēng)換氣與室內(nèi)空氣質(zhì)量45-47
  • 2.3 上海高層住宅室內(nèi)熱舒適研究47-55
  • 2.3.1 對住戶熱感覺的統(tǒng)計(jì)分析48-49
  • 2.3.2 室內(nèi)溫濕度測試結(jié)果49-52
  • 2.3.3 室內(nèi)熱舒適性分析52-55
  • 2.4 上海高層住宅的能耗現(xiàn)狀與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能潛力分析55-63
  • 2.4.1 采暖制冷設(shè)備使用調(diào)查及能耗現(xiàn)狀55-59
  • 2.4.2 居民生活熱水能耗分析59-60
  • 2.4.3 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱的性能狀況60-63
  • 2.5 小結(jié)63-67
  • 第3章 上海高層住宅利用太陽能的可行性分析67-104
  • 3.1 上海地區(qū)的太陽能資源67-70
  • 3.1.1 上海的太陽能資源67-68
  • 3.1.2 與我國西部、北部地區(qū)太陽能資源比較68-69
  • 3.1.3 與歐洲及北美洲地區(qū)太陽能資源的比較69-70
  • 3.2 太陽能技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和市場的發(fā)展現(xiàn)狀分析70-83
  • 3.2.1 國外太陽能熱水利用現(xiàn)狀71-74
  • 3.2.2 國內(nèi)太陽能熱水利用行業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)74-77
  • 3.2.3 全球太陽能光伏利用的發(fā)展及未來趨勢77-83
  • 3.3 激勵(lì)政策對太陽能利用的影響與啟示83-94
  • 3.3.1 全球激勵(lì)政策概述83-84
  • 3.3.2 國外激勵(lì)政策國家案例分析84-91
  • 3.3.3 國內(nèi)激勵(lì)政策現(xiàn)狀與啟示91-94
  • 3.4 上海高層住宅建筑利用太陽能現(xiàn)狀與存在的問題94-103
  • 3.4.1 居民對太陽能利用的了解程度調(diào)查94-95
  • 3.4.2 上海住宅節(jié)能與太陽能利用計(jì)劃95-97
  • 3.4.3 上海建筑利用太陽能的技術(shù)含量調(diào)查97-100
  • 3.4.4 存在的問題100-103
  • 3.5 小結(jié)103-104
  • 第4章 關(guān)于太陽能系統(tǒng)與建筑外界面整合設(shè)計(jì)理論的思考104-156
  • 4.1 建筑外界面的思考104-110
  • 4.1.1 建筑外界面的界定104-105
  • 4.1.2 基本功能屬性105-108
  • 4.1.3 “層”與“片”的結(jié)構(gòu)原理108-109
  • 4.1.4 外界面與太陽能利用系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)109-110
  • 4.2 整合的思想與內(nèi)涵110-115
  • 4.2.1 系統(tǒng)思維的引入110-111
  • 4.2.2 整體生態(tài)建筑觀:可持續(xù)太陽能建筑設(shè)計(jì)111-113
  • 4.2.3 “以少致多”的整合思想113-114
  • 4.2.4 整合的內(nèi)涵114-115
  • 4.3 整合的目標(biāo)、原則與視覺表現(xiàn)115-125
  • 4.3.1 整合目標(biāo):舒適與節(jié)能減排115-121
  • 4.3.2 整體性的設(shè)計(jì)原則121-123
  • 4.3.3 整合的視覺表現(xiàn):太陽能技術(shù)的美學(xué)與細(xì)部123-125
  • 4.4 整合設(shè)計(jì)的可操作途徑125-154
  • 4.4.1 太陽能系統(tǒng)的集成模式與策略125-148
  • 4.4.2 太陽能建筑整合設(shè)計(jì)的方法148-152
  • 4.4.3 完善的政策與法規(guī)的引導(dǎo)機(jī)制152-154
  • 4.5 小結(jié)154-156
  • 第5章 城市環(huán)境下高層住宅外界面的太陽能應(yīng)用研究156-185
  • 5.1 上海住宅區(qū)總體規(guī)劃概述156-164
  • 5.1.1 布局特點(diǎn)156-161
  • 5.1.2 日照標(biāo)準(zhǔn)161-162
  • 5.1.3 朝向與間距162-163
  • 5.1.4 小區(qū)環(huán)境滿意度調(diào)查163-164
  • 5.2 日照對建筑獲得太陽能的影響164-168
  • 5.2.1 太陽高度角對太陽輻射強(qiáng)度的影響164-166
  • 5.2.2 日照陰影的“時(shí)間性”166
  • 5.2.3 最大太陽能圍合體166-168
  • 5.3 上海高層住宅外界面日照時(shí)長研究168-183
  • 5.3.1 研究的問題168-169
  • 5.3.2 日照分析主、客體建筑范圍和對象的確定169-171
  • 5.3.3 高層板式住宅的日照時(shí)長分析171-177
  • 5.3.4 十八層塔式住宅的日照時(shí)長分析177-181
  • 5.3.5 觀測分析181-182
  • 5.3.6 結(jié)論182-183
  • 5.4 小結(jié)183-185
  • 第6章 高層住宅中太陽能系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)研究185-235
  • 6.1 高層住宅中太陽能系統(tǒng)的選用185-190
  • 6.1.1 適于高層住宅的太陽能技術(shù)系統(tǒng)模式的選用原則185-186
  • 6.1.2 太陽能系統(tǒng)對建筑外界面形式的要求186-189
  • 6.1.3 高層住宅太陽能技術(shù)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)189-190
  • 6.2 太陽能熱水器系統(tǒng)組成與集熱器設(shè)計(jì)190-203
  • 6.2.1 太陽能熱水器系統(tǒng)組成190-196
  • 6.2.2 太陽能熱水器(集熱器)選擇的原則196
  • 6.2.3 太陽能熱水器(集熱器)安裝位置的選擇196-197
  • 6.2.4 集熱器采光面積的確定方法197-200
  • 6.2.5 集熱器方位與傾角的確定方法200-201
  • 6.2.6 集熱器間距的確定方法201-203
  • 6.3 高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案研究203-215
  • 6.3.1 太陽能熱水系統(tǒng)分類203-206
  • 6.3.2 高層住宅的太陽能熱水系統(tǒng)技術(shù)的選用206-207
  • 6.3.3 太陽能熱水系統(tǒng)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)原則207-209
  • 6.3.4 高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)技術(shù)方案分析209-215
  • 6.4 高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能分析215-234
  • 6.4.1 經(jīng)濟(jì)效益的評定指標(biāo)215-220
  • 6.4.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能比較220-225
  • 6.4.3 工程實(shí)踐案例研究225-234
  • 6.5 小結(jié)234-235
  • 第7章 高層住宅外界面整合設(shè)計(jì)研究235-282
  • 7.1 上海高層住宅外界面現(xiàn)狀與問題調(diào)查235-240
  • 7.1.1 屋頂樣式與風(fēng)格235-236
  • 7.1.2 墻面形式特點(diǎn)與設(shè)計(jì)表達(dá)236-237
  • 7.1.3 陽臺形態(tài)與氣候適應(yīng)性調(diào)查237-240
  • 7.2 高層住宅被動式太陽能建筑設(shè)計(jì)研究240-249
  • 7.2.1 屋頂?shù)谋嘏c隔熱240-242
  • 7.2.2 通風(fēng)墻體242-243
  • 7.2.3 窗與遮陽243-246
  • 7.2.4 附加陽光間246-249
  • 7.3 高層住宅一體化設(shè)計(jì)形式研究249-265
  • 7.3.1 頂界面太陽能一體化設(shè)計(jì)249-254
  • 7.3.2 墻體與太陽能一體化設(shè)計(jì)254-256
  • 7.3.3 陽臺欄板與太陽能一體化設(shè)計(jì)256-261
  • 7.3.4 室外遮陽與太陽能一體化設(shè)計(jì)261-262
  • 7.3.5 高層住宅立面一體化的整體設(shè)計(jì)262-265
  • 7.4 建筑外界面整合設(shè)計(jì)構(gòu)造技術(shù)265-281
  • 7.4.1 支架式構(gòu)造設(shè)計(jì)266-272
  • 7.4.2 疊合式構(gòu)造設(shè)計(jì)272-276
  • 7.4.3 組合模塊方式276-281
  • 7.5 小結(jié)281-282
  • 第8章 結(jié)語282-287
  • 致謝287-288
  • 參考文獻(xiàn)288-297
  • 附錄A 上海高層住宅冬季狀況調(diào)查問卷297-302
  • 附錄B 上海高層住宅節(jié)能與太陽能應(yīng)用夏季狀況調(diào)查302-306
  • 附錄C 實(shí)驗(yàn)測點(diǎn)布置及試驗(yàn)設(shè)備介紹306-307
  • 附錄D 上海高層住宅調(diào)查一覽表307-310
  • 個(gè)人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果310


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典型玻璃材料沖擊力學(xué)性能研究    安二峰;李磊;楊軍;

淺論建筑節(jié)能的意義與外保溫體系    侯云芬;

玻璃幕墻及采光頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)若干問題探討    黃小坤;

高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)研究    杜曉輝

適應(yīng)夏熱冬冷地區(qū)氣候的建筑表皮之可變化設(shè)計(jì)策略研究    李保峰

玻璃材料在雙向應(yīng)力下失效分析的數(shù)值模擬與失效準(zhǔn)則的驗(yàn)證    李維紅

光伏建筑的性能優(yōu)化及其與城市微氣候的相互影響    田瑋

區(qū)域農(nóng)村生活能源生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)研究    李國柱

光伏太陽能熱泵的動態(tài)分布參數(shù)模擬與實(shí)驗(yàn)研究    何漢峰

地源熱泵與太陽能集熱器聯(lián)合供暖系統(tǒng)研究及仿真分析    吳曉寒

上海高層住宅建筑節(jié)能控制方法與技術(shù)策略研究    夏博

黃、渤海沿岸被動式太陽能建筑熱性能的研究    趙金玲

西藏地區(qū)被動太陽能建筑采暖研究    王磊

大連地區(qū)高層集合住宅的發(fā)展演變與設(shè)計(jì)策略研究    孫曉娜

內(nèi)插管式全玻璃真空管空氣集熱器性能研究    王佩明

太陽能熱水器與建筑一體化設(shè)計(jì)的研究    譚艷平

太陽能采暖系統(tǒng)在小城鎮(zhèn)住宅建筑中應(yīng)用技術(shù)的研究    卜亞明

太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化應(yīng)用技術(shù)研究    郭曉潔

上海高層住宅與太陽能技術(shù)一體化應(yīng)用研究    李臣杰

被動式采暖降溫技術(shù)對室內(nèi)熱濕環(huán)境調(diào)節(jié)作用的研究    孫鵬

被動式太陽能建筑設(shè)計(jì)氣候分區(qū)研究    謝琳娜

寒冷地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造研究    郭文娟

建筑中綜合應(yīng)用太陽能系列研究    李齊穎

光伏建筑一體化部件的熱電耦合分析    郭麗佳;楊瑞霞;田漢民;

綠色建筑設(shè)計(jì)    劉世萍;

濟(jì)南市高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究    王旭

鄭州地區(qū)教學(xué)建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)研究    賀棟

太陽能—土壤源熱泵系統(tǒng)太陽能保證率的研究    葉曉莉

陶瓷太陽板集熱器集熱性能分析    任川山

論太陽能建筑一體化設(shè)計(jì)    王崇杰,趙學(xué)義

常壓鍋爐向下供暖方式    夏喜英,王建華

楊經(jīng)文及其生物氣候?qū)W在高層建筑中的運(yùn)用    林京;

漢堡伯拉姆費(fèi)爾德生態(tài)村,德國    劉念雄

美國太陽能利用進(jìn)展    付黎;

歐美各國鼓勵(lì)利用新能源的政策    陳幼松;

太陽能低溫?zé)崴匕遢椛洳膳?nbsp;   鄭瑞澄

我國太陽能熱利用進(jìn)展    陸維德 ,羅振濤

太陽能技術(shù)與建筑整合一體化設(shè)計(jì)的思考    袁瑩 ,肖璽

國外建筑節(jié)能的政策與措施    王軍;周軍;

太陽能建筑的整合設(shè)計(jì)    趙群,李桂文

現(xiàn)代城市中的過渡空間    崔陽;李鵬;王璇;鄭永來;

基于周邊環(huán)境變遷的綜合公園整合設(shè)計(jì)    裴小明;

京臺高速建甌至閩侯段公路景觀整合設(shè)計(jì)研究    杜郭瑩;趙堃;

百羅高速公路人文景觀整合設(shè)計(jì)    藍(lán)常菱;羅潔;

“合合出美酒”——一種整合的居住區(qū)設(shè)計(jì)方法研究    歐陽鐸;朱忠東;

綠色建筑的被動整合設(shè)計(jì)方法與實(shí)踐 以青島天人集團(tuán)辦公樓為例    夏偉;栗徳祥;

傳統(tǒng)街道空間更新的整合方法    周孜孜;

建筑新價(jià)值體系的承載——綠色建筑    錢穎初;

水電站監(jiān)控系統(tǒng)與五防系統(tǒng)的整合設(shè)計(jì)    洪偉;

太陽能應(yīng)用技術(shù)及其在青海地區(qū)的適應(yīng)性    喜文華;張?zhí)m英;袁俊;王伯軍;

太陽能應(yīng)用技術(shù)在人-居-環(huán)境關(guān)系中的地位    鄭宏飛;楊英俊;王保國;

內(nèi)爆加載下果凍內(nèi)外界面不穩(wěn)定性數(shù)值計(jì)算    柏勁松;李平;陳森華;廖海東;楊禮兵;姜洋;

住宅建筑太陽熱水系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)的思路    何少平;王賀;

太陽能建筑的整合設(shè)計(jì)    趙群;李桂文;

唐山市國土資源局信息平臺整合設(shè)計(jì)    李德敏;徐占國;溫廷振;李琳;王曉明;

茶葉包裝改進(jìn)與市場競爭力    徐雪松;

基于Ovation的3200m~3高爐集散控制系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究    馬艷軍;崔樹杰;王建新;

液環(huán)在爆炸作用下的膨脹    薛社生;秦承森;

襯套內(nèi)爆ALE方法二維MHD數(shù)值模擬    闞明先;蔣吉昊;王剛?cè)A;胡熙靜;

太陽能應(yīng)用技術(shù)    牟驅(qū)

多國學(xué)員獲太陽能應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)證書    記者 杜英 實(shí)習(xí)生 劉聚榮

太陽能應(yīng)用技術(shù)前景廣闊    張國光

未來建筑需多維整合設(shè)計(jì)思想    本報(bào)記者 劉云佳

汪洪:讓整合設(shè)計(jì)撐起綠色建筑大梁    李佳

Eicon適配器整合設(shè)計(jì)、一卡多能 開放企業(yè)通信環(huán)境    米笑

迎接整合設(shè)計(jì)的時(shí)代的來臨    孫旭

生態(tài)節(jié)能住宅應(yīng)該整合設(shè)計(jì)    盧求 劉飛

建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該以節(jié)能為導(dǎo)向    上海交通大學(xué)建筑系博士 黃繼紅同濟(jì)大學(xué)建筑系博士 范文莉

錦源·新街坊標(biāo)本 太陽能熱水系統(tǒng)推廣遭冷遇    本報(bào)記者  宋堯

上海高層住宅外界面太陽能系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)研究    史潔

上海高層住宅建筑節(jié)能控制方法與技術(shù)策略研究    夏博

太陽能建筑整合設(shè)計(jì)對策研究    趙群

收縮幾何中慣性約束聚變流體不穩(wěn)定性的理論和數(shù)值模擬研究    吳俊峰

現(xiàn)代建筑外界面設(shè)計(jì)策略初探    李小海

我國當(dāng)代住區(qū)整合設(shè)計(jì)研究    何寧

節(jié)能技術(shù)對現(xiàn)代建筑外界面的影響    劉勝杰

當(dāng)代建筑外界面形態(tài)研究    劉小林

共生式產(chǎn)品整合設(shè)計(jì)研究    莫逸憑

我國農(nóng)村住宅廚房整合設(shè)計(jì)研究    楊?yuàn)?/span>

城市歷史地段景觀設(shè)計(jì)研究    邱冰

綠色建筑整合設(shè)計(jì)過程初探    張靜

從理念到行為從視覺到形象的整合設(shè)計(jì)    郭君

信息技術(shù)與中學(xué)英語新課程整合研究    周華榮