寒冷地区村镇公共建筑被动式太阳能设计策略研究

【摘要】：中国农村土地面积占整个国土面积的83.5%，村镇人口占全国人口总数的53.4%。根据相关资料统计，在我国建筑能源的总消耗约占整个社会能源消耗的27.6%。随着我国城市化进程不断加快，我国村镇建设发展的必然结果是——向城市化过渡，城乡差距将越来越小，随之而来的建筑能耗问题成为一个不容忽视的问题。随着城镇化进程的不断发展，村镇公共建筑的种类越来越丰富，建筑造型与平面功能更为合理，将村镇公共建筑与被动式太阳能设计相结合能产生巨大的经济效益和社会效益。 本文首先从我国能源能耗现状入手，说明了我国发展被动式太阳能建筑的必要性，并介绍了我国以及国外被动式太阳能建筑的发展。然后对我国寒冷地区村镇公共建筑进行调研，分析整理了寒冷地区村镇公共建筑在设计、节能和清洁能源利用等方面的现状问题，并针对这些问题提出相应的解决方法，冬季利用被动式太阳能技术采暖，夏季利用被动式太阳能通风技术手段进行降温。最后作者根据上述适应寒冷地区的被动式太阳能策略以村镇被动式太阳能办公楼为例进行概念设计，以期能得出在建筑设计中的可操作性的参考。 【关键词】：寒冷地区 村镇公共建筑 被动式太阳能 建筑节能
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU18
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• §1-1 研究背景9
• §1-2 研究内容9-12
• 1-2-1 寒冷地区9-10
• 1-2-2 村镇公共建筑10-12
• 1-2-3 被动式太阳房12
• §1-3 研究方法12
• 1-3-1 文献阅读12
• 1-3-2 现状调查12
• 1-3-3 对比分析12
• 1-3-4 设计实践12
• §1-4 研究意义12-14
• 第二章 被动式太阳能设计相关理论研究14-19
• §2-1 被动式太阳能发展的必要性14-15
• 2-1-1 建筑能耗14
• 2-1-2 环境污染14-15
• 2-1-3 能源策略15
• §2-2 我国被动式太阳能建筑的发展15-16
• 2-2-1 科研开发阶段15
• 2-2-2 示范阶段15-16
• 2-2-3 推广阶段16
• §2-3 国外被动式太阳能建筑的发展16-19
• 2-3-1 被动式太阳房的初步研究探索阶段16
• 2-3-2 理论研究阶段16-17
• 2-3-3 工程实践阶段17-19
• 第三章 寒冷地区村镇公共建筑设计现状研究19-31
• §3-1 实地调研基本情况19-20
• 3-1-1 调研目的19
• 3-1-2 调研对象19
• 3-1-3 调研内容19-20
• §3-2 寒冷地区村镇公共建筑设计问题20-21
• 3-2-1 使用时间集中在白天，夜晚较少使用20
• 3-2-2 人员密度大20
• 3-2-3 室内照度要求高，开窗面积大20-21
• 3-2-4 室内面积大，采暖供热存在温差21
• 3-2-5 需要热水供应21
• §3-3 影响村镇公共建筑节能的主要问题21-28
• 3-3-1 体形系数过大21-23
• 3-3-2 窗墙面积比过大23
• 3-3-3 门窗构件气密性差23-25
• 3-3-4 围护结构保温性能差25-26
• 3-3-5 无断热桥处理措施26-27
• 3-3-6 采暖及降温方式27-28
• 3-3-7 节能投资动力小28
• §3-4 寒冷地区村镇公共建筑清洁能源利用前景28-31
• 3-4-1 太阳能利用现状28-29
• 3-4-2 沼气利用现状29-30
• 3-4-3 秸秆利用现状30-31
• 第四章 村镇公共建筑被动式太阳能采暖策略31-46
• §4-1 规划设计要求31-33
• 4-1-1 建筑朝向31
• 4-1-2 日照间距31-32
• 4-1-3 太阳辐射量32
• 4-1-4 建筑周边环境对建筑的影响32-33
• §4-2 建筑设计要求33-38
• 4-2-1 空间和功能33
• 4-2-2 平面布局33
• 4-2-3 体形系数33-35
• 4-2-4 围护结构设计35-38
• §4-3 被动式太阳能集热方式38-42
• 4-3-1 直接受益式38
• 4-3-2 集热蓄热墙式38-39
• 4-3-3 附加阳光间39-41
• 4-3-4 屋顶集热蓄热式41
• 4-3-5 对流环路式41-42
• 4-3-6 组合式42
• §4-4 蓄热体设计42-44
• 4-4-1 蓄热体的位置42-43
• 4-4-2 蓄热体的光热特性43
• 4-4-3 蓄热体的厚度重量、面积43-44
• 4-4-4 蓄热体的材料44
• §4-5 辅助采暖44-46
• 4-5-1 辅助采暖的必要性44-45
• 4-5-2 采用清洁能源进行辅助采暖45-46
• 第五章 村镇公共建筑被动式太阳能降温策略46-57
• §5-1 绝热外壳46-48
• 5-1-1 双层幕墙46-47
• 5-1-2 双层外墙47-48
• 5-1-3 有空气层的外保温墙48
• §5-2 通风设计48-52
• 5-2-1 村镇公共建筑对温度以及换气量的需求49
• 5-2-2 自然通风原理49-50
• 5-2-3 被动式太阳能通风技术手段50-52
• 5-2-4 辅助机械通风52
• §5-3 遮阳设计52-57
• 5-3-1 立面构件遮阳52-54
• 5-3-2 利用阳台、外廊进行遮阳54
• 5-3-3 室内遮阳措施54-55
• 5-3-4 绿化遮阳55-57
• 第六章 寒冷地区村镇公共建筑的概念设计57-71
• §6-1 概念设计图纸57-58
• §6-2 设计说明58-66
• 6-2-1 建筑平面设计58-61
• 6-2-2 立面被动式策略设计61-65
• 6-2-3 屋顶被动式设计65-66
• §6-3 软件测试66-71
• 6-3-1 软件介绍66
• 6-3-2 气象数据66-67
• 6-3-3 建筑材料热工参数67-69
• 6-3-4 测试结果69-71
• 第七章 结语71-73
• 参考文献73-76
• 致谢76-77
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果77

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