炎热气候条件下的被动和主动（太阳能）设计策略

【摘要】：本研究之目的是为了检验并说明沙特阿拉伯吉达市利用被动和主动太阳能进行建筑设计的情况。本文探讨了“被动太阳能”设计立足未来以及为建筑物提供热能的解决方法；同时,本文还证实“主动太阳能”也是减少碳排放的重要因素之一。本论文主要探讨了在吉达所具有的热带气候条件下,“被动太阳能”的设计策略,并进一步探讨了热能太阳能以及光伏技术的相关研究。此外,本文还介绍了太阳能集热器的类型,指出建筑物集成光伏技术正迅猛发展,并将成为建筑设计的重要组成部分。通过本文提到的设计方法,笔者提出了适合吉达气候条件的可持续房屋设计策略。最后,通过光伏系统进行数据计算,证明了通过在建筑设计上利用太阳能技术可减少化石燃料的使用,从而降低二氧化碳排放量,在极大节约能源的同时保护生态环境。 【关键词】：可持续设计 被动太阳能 主动太阳能 光伏系统 能量效率 吉达
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU18
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-19
• 1.1 基本概念的定义11-14
• 1.1.1 可持续设计11-12
• 1.1.2 环碳循12-14
• 1.2 温室效应14-16
• 1.3 京都议定书16-17
• 1.4 低碳建筑17-19
• 2 国际研究现状19-23
• 2.1 国际研究现状概况介绍19-21
• 2.1.1 阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的光伏研究19-20
• 2.1.2 京都大学以及夏普公司在沙特的研究实验20-21
• 2.2 沙特的太阳能工程项目21-23
• 2.2.1 世界最大的太阳能发电厂21
• 2.2.2 沙特2020年的目标21-23
• 3 太阳热能研究23-41
• 3.1 太阳能源23-24
• 3.2 太阳辐射24-26
• 3.3 被动太阳能设计26-35
• 3.3.1 建筑朝向26-28
• 3.3.2 玻璃类型28-29
• 3.3.3 热质29-30
• 3.3.4 隔热和密封30-31
• 3.3.5 通风(被动冷却)31-34
• 3.3.6 遮阳34-35
• 3.4 被动式房屋35-38
• 3.5 主动太阳能设计38-41
• 4 建筑设计中的太阳热能及光伏技术应用41-57
• 4.1 太阳热能收集系统41-45
• 4.1.1 平板太阳能集热器42-44
• 4.1.2 真空管太阳能集热器44-45
• 4.2 主动和被动太阳能热系统45-47
• 4.3 设计理念47-48
• 4.3.1 朝向和倾斜47-48
• 4.4 光伏技术48
• 4.5 电池、组件以及光伏阵列48-53
• 4.5.1 单晶硅、多晶硅以及非晶硅电池49-52
• 4.5.2 半透明电池52-53
• 4.5.3 铜铟联硒化物(CuInSe_2)太阳能电池53
• 4.6 设计理念53-55
• 4.6.1 建筑围层的高效部位54-55
• 4.7 太阳能设计的常见问题55-57
• 5 建筑中集成光伏和太热能57-69
• 5.1 建筑物光伏系统集成57-66
• 5.1.1 光伏帷幕墙57-58
• 5.1.2 光伏天窗58-60
• 5.1.3 光伏通风墙60-61
• 5.1.4 光伏房顶61-63
• 5.1.5 光伏遮阳装置63-64
• 5.1.6 光伏天蓬64-65
• 5.1.7 (欧尼克斯太阳能公司生产的)光伏停车场65-66
• 5.2 建筑物中集成太热能系统66-69
• 5.2.1 建筑中集成真空管太阳能集热器66-67
• 5.2.2 建筑中集成平板太阳能集热器67-69
• 6 个案研究69-91
• 6.1 20世纪30年的房屋“翻新和复制”69-74
• 6.1.1 翻修前的性能69-70
• 6.1.2 翻新优先考虑内容70-71
• 6.1.3 减少热量损失71
• 6.1.4 加热71-72
• 6.1.5 电力72-73
• 6.1.6 改进措施73-74
• 6.2 (KAUST)阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)74-83
• 6.2.1 设计大纲74-75
• 6.2.2 设计灵感75-78
• 6.2.3 地点78-80
• 6.2.4 被动式设计80-81
• 6.2.5 节能和发电81-83
• 6.3 太阳伞房屋83-91
• 6.3.1 环境方面83-84
• 6.3.2 土地使用以及当地生态84-85
• 6.3.3 生物气候学设计85-86
• 6.3.4 光线和空气86-87
• 6.3.5 能源流87-88
• 6.3.6 材料88-90
• 6.3.7 集体智慧90-91
• 7 吉达被动设计概念91-103
• 7.1 吉达市介绍91-93
• 7.1.1 地理概况91
• 7.1.2 气候91-93
• 7.2 延伸阅读93
• 7.3 设计方案93-103
• 7.3.1 设计目标94
• 7.3.2 建筑朝向94-95
• 7.3.3 设计策略95-101
• 7.3.4 日照研究101-102
• 7.3.5 光伏系统计算102-103
• 8 结论103-105
• 参考文献105-107
• 作者简历107-111
• 学位论文数据集111

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

西北农村地区的生态建筑适宜技术——以银川市碱富桥村设计为例    何泉;刘加平;吕小辉;

现代城市新空间的创造    刘星彤;李嘉华;

建筑与气候的共生——城市的可持续性和生物气候学设计    徐娅;蔺宝钢;

合肥地区医院建筑绿色化的被动式建筑设计    韩玲;

绿色建筑设计的公众参与    王益;

探索我国生态建筑的发展    白岚;黄耀志;

绿色住宅建设框架问题探讨    姜长征;

公共建筑室内景观设计生态化分析    蔺倞;

以牡蛎活化纽约河为例的生态设计    曹珊;朱华;

黄土窑洞庄园的移植与再创作    侯继尧,王军,侯燕

安徽省绿色建筑发展研究    盛宝柱;段宗志;

居住区园林设计的探讨    冀金明;陈颖;

夏热冬冷地区农村住宅规划的节能策略研究    王翚;杨博超;

绿色建筑:从节能环保社会行为方式到表现与技术的平衡    李夏;

节能——新世纪建筑的第一要素    吴骅堃;王娅;

资源节约型概念下的绿色住区建设评价    刘启波;李浩宁;

发展绿色建筑刍议    王季卿;

绿色建筑暖通空调设计的若干问题    吴雁;余跃进;季红;

生态路上，与“风”随行    李涛;

论黄土高原居住建筑节能的构造设计学途径    刘启波;赵敬源;武联;

集成GUD系统的低能耗建筑设计研究    石峰

村落系统可持续发展及其综合评价方法研究    李立敏

陕甘宁生态脆弱地区乡村人居环境研究    李钰

西北生态民居评价研究    梁锐

建筑设计的生态效益观研究    蔡洪彬

我国华北寒冷地区农村可持续住宅建设与设计研究    王舒扬

基于与采暖系统耦合的寒冷地区新型热水供应系统理论与实验研究    王宏伟

小框体复合外墙保温隔热系统的研究与应用    李建光

基于计划、控制实施的数字化建筑施工体系的研究与实践    张利

适宜性人居环境研究——“基本人居生态单元”的概念与方法    贺勇

绿色居住小区评价体系的构建及应用    项海勇

地方建筑适宜性节能设计研究    葛志伟

乡村绿色住宅设计研究    吴庆驰

江南茶馆设计研究    石洁琼

建筑节能技术在某示范楼中的应用研究    高洋

生态家具技术体系的研究    杨红旗

我国北方地区高校教学建筑表皮设计研究    林倩

基于全寿命周期成本理论的绿色建筑经济效益分析    伍倩仪

基于生命周期理论的铁路客站适应性设计研究报告    尹从峰

大连集合式节能住宅空间优化设计研究    刘文婧

首架太阳能飞机成功试飞    肖兵;

新产品    黄河;

国内可再生能源新闻    

太阳能交通安全设施照明及其在公路隧道中的应用    苑国良;

新型功率转换技术突破促进太阳能发展    

气球升蓝天收集太阳能    薛钢;徐娜;

绿色误区    

美国研究表明新能源将逐渐成为主流    

美国设计太阳能公路    佚名;

行业话题    

试论太阳能板的受光效率    周志义;

一种新型太阳能控制器的介绍    裴小青;徐贞华;曾丁初;

绿色船舶及其技术发展    路红山;吴崇建;许建;唐滢;

国内外太阳能空间结构的应用与技术探讨    罗尧治;饶力;

风能发电及风光互补发电系统在边际油田开发中的应用研究    张理;王春升;

嵌入式节能利用型太阳能光伏供电系统在通信局(站)的应用    刘宝贵;侯福平;

基于ANSYS的太阳能自动跟踪机构仿真及实验分析    欧阳玉平;洪添胜;文韬;孙同彪;

航标太阳能供电系统配置及改造细节探讨    李文明;

太阳能光伏技术发展趋势    褚君浩;

混联式太阳能果蔬烘干机的研制    马洪江;王海;王颉;

“太阳”指路伴你行    本报记者 英涛 实习生 杨淼 通讯员 王永强

太阳能板块再现网络股激情？    万国测评 李荣昌

中国成为世界太阳能市场新兴力量    林西

首条陶瓷太阳能板生产线投产    记者 蔡忠仁

自制太阳能1W LED灯    合肥 颜德生

太阳能船将进行环球首航    记者　 张亮

中国太阳能 海外放光芒    胡天舒

美学者认为太阳能有望成为替代能源首选    欧飒

草根先锋：发电机成新家电,太阳能的    王玉珏

太阳能国标让消费者放心使用热水器 国家环保部抬高太阳能热水器环保门槛    刘莉

太阳能新风系统设计与控制方法研究    杨军

光伏硅晶材料的热改性研究    周潘兵

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

太阳能光伏发电系统的控制问题研究    熊远生

利用瞬态光伏技术研究功能材料的光电行为    魏霄

不同形貌TiO_2纳米材料的合成及其光电性质研究    王平

使用多层光学介质薄膜滤光的聚光太阳能发电技术的理论与实验研究    寿春晖

分布式风光互补系统控制与最大功率跟踪策略研究    刘立群

节能建筑模块化体系设计与评价及仿真优化方法研究    黄茜

炎热气候条件下的被动和主动（太阳能）设计策略    欧萨马

以太阳能为核心能源的生态交通工具研究    于长源

环境设计中太阳能应用的探索与研究    孙婷婷

基于DSP的高精度太阳能跟踪控制器设计与实现    关继文

太阳能LED路灯控制系统的设计与制作    俞建军

太阳能LED照明驱动及测试系统的设计    董宇航

太阳能一体化板的研发及力学保温性能研究    夏印之

基于光伏/光热屋顶预制模块的冷/热—电联供热泵系统的研究    张行星

太阳能LED照明系统的研究与设计    周婷婷

太阳能板自动跟踪系统    张翔