太阳能热水系统与高层建筑一体化的构造研究

【摘要】：近年来，随着人们对环境问题认识的深入和能源问题的进一步恶化，越来越多的建筑开始使用清洁、节能的太阳能装置。作为太阳能利用的基础，太阳能热水系统与高层建筑的有机结合一直没有得到很完美的解决，受建筑外观、屋顶面积不足、管路长热损失高等因素的影响，其在市场潜力巨大的中、高层住宅建筑中应用极少。因此，针对太阳能热水系统与高层建筑一体化设计的研究有着重要的现实意义。 本文首先分析了当前太阳能热水系统的利用现状、利用中的限制因素等问题，提出将太阳能系统“建筑构件化”，使其做到与建筑设计有机结合，达到浑然一体的效果；其次在对住宅建筑太阳能装置分析的基础上，对比管式和板式集热器的工作性能，板式集热器因其外形轻便美观、安全性能高等因素更加适合与高层建筑的一体化结合；针对高层建筑传统热水器系统仅利用建筑屋顶空间的缺陷，研究了分体式太阳能热水系统用于高层建筑的优势，其可以灵活地在高层建筑中布置集热器与储热水箱的位置，因此是太阳能热利用与高层结合的重要技术手段；而后提出了分体式太阳能集热器在高层住宅建筑安装的部位及多种连接方法，主要考虑连接的可靠性、维修更换的方便和安全性，尤其是户内可拆卸式太阳能集热器的连接方式；最后对我国目前已有工程案例进行分析和探讨，提出了几种太阳能装置与建筑相结合问题的解决办法，以期望能进一步推广我国太阳能装置在高层建筑中的使用。 【关键词】：太阳能热水系统 一体化 高层建筑 构造 连接
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU822
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-13
• 1.1 研究背景7-10
• 1.1.1 能源危机与太阳能的利用7-8
• 1.1.2 国内外太阳能与高层建筑一体化的研究状况8-10
• 1.1.3 现状评述10
• 1.2 研究意义及主要研究内容10-13
• 1.2.1 研究意义10-11
• 1.2.2 研究内容11-12
• 1.2.3 研究技术路线12-13
• 2 太阳能热水系统与建筑结合的技术要素13-22
• 2.1 太阳能热水系统的组成13-15
• 2.1.1 太阳能热水系统的运行系统分类13-14
• 2.1.2 太阳能热水系统按集热器种类分类14-15
• 2.1.3 太阳能热水系统按水箱位置分类15
• 2.2 太阳能热水器性能比较15-18
• 2.2.1 真空管式热水器16
• 2.2.2 平板式热水器16
• 2.2.3 真空管式与平板式热水器性能比较16-18
• 2.3 太阳能热水系统与建筑结合的技术要素18-21
• 2.3.1 确定系统太阳能保证率18-19
• 2.3.2 确定系统的集热面积19-20
• 2.3.3 太阳能集热器的安装倾角和方位角20
• 2.3.4 集热器补偿面积计算20
• 2.3.5 确定系统的储热水容积20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 太阳能热水系统与高层住宅一体化的系统选型22-28
• 3.1 太阳能与高层建筑一体化的现状及问题22-23
• 3.1.1 太阳能热水系统在高层住宅中利用现状22
• 3.1.2 太阳能热水系统在高层住宅利用中存在的问题22-23
• 3.2 太阳能与建筑一体化设计的内涵及优势23-25
• 3.2.1 太阳能与建筑一体化的内涵23-24
• 3.2.2 太阳能与建筑一体化的优势24-25
• 3.2.3 太阳能与建筑一体化的应用标准25
• 3.3 分体式太阳能系统与高层建筑25-27
• 3.3.1 分体式太阳能系统25-26
• 3.3.2 分体式太阳能系统与建筑结合的优点26-27
• 3.3.3 分体式太阳能系统的发展方向27
• 3.4 本章小结27-28
• 4 分体式太阳能集热系统与高层住宅一体化设计构造做法及连接件设计28-49
• 4.1 太阳能集热器与高层建筑一体化设计分析28-32
• 4.1.1 太阳能集热器与高层建筑一体化的设计原则28-29
• 4.1.2 太阳能集热器与高层建筑一体化的位置分析29-31
• 4.1.3 太阳能集热器与高层建筑一体化的注意事项31-32
• 4.2 分体式太阳能集热器与外墙面的结合32-33
• 4.3 分体式太阳能集热器与阳台结合的构造及连接33-45
• 4.3.1 分体式太阳能集热器与阳台的结合原则33
• 4.3.2 分体式太阳能集热器与阳台结合的构造做法33-45
• 4.4 分体式太阳能集热器与坡屋面结合的构造做法45-48
• 4.4.1 高层坡屋顶的设计45-46
• 4.4.2 与坡屋顶一体化构造46-48
• 4.5 本章小结48-49
• 5 工程案例分析49-57
• 5.1 皇明太阳能集团蔚来城项目49-52
• 5.1.1 项目简介49-50
• 5.1.2 项目一体化效果50-51
• 5.1.3 项目分析51-52
• 5.2 西岸国际花园项目52-56
• 5.2.1 项目简介52
• 5.2.2 项目一体化效果52-55
• 5.2.3 项目分析55-56
• 5.3 本章小结56-57
• 6 结论与展望57-59
• 6.1 结论57
• 6.2 展望57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63
• 附录 攻读学位期间发表的论文及成果63

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