夏热冬冷地区光伏双层幕墙建筑能耗研究

【摘要】：玻璃幕墙常常被大面积地应用于公共建筑。然而，因为玻璃材质的保温性能低于很多不透明材质，造成建筑采暖/制冷能耗上升。1980年代，欧洲开始开发建造双层幕墙建筑来降低建筑能耗。目前，西方发达国家对于寒冷地区的双层幕墙建筑（DSF）已经进行了较为深入的研究，但是对于夏热冬冷地区这一特殊气候带的双层幕墙建筑的能耗研究仍然有限，而国内这方面的研究也相对匮乏。故本通过考察不同因素（如几何形式、材料和双层幕墙空气间层的换气率等）对建筑能耗和光伏（PV）发电量的影响来研究夏热冬冷地区集成太阳能光伏双层幕墙办公建筑的能耗。 本研究选取夏热冬冷气候带3个不同地理区位城市中的光伏双层幕墙办公建筑作为考察对象，通过计算机能耗计算软件Ecotect对典型办公建筑全年的采暖、制冷能耗进行模拟计算，进而对错层式双层幕墙和曲面型双层幕墙的建筑能耗进行了分析和比较。 结果显示双层幕墙集成太阳能光伏遮阳板可以有效降低夏热冬冷地区建筑的能耗。由于几何形式和其他变量的不同，双层幕墙没有唯一最佳的选择。但是，文中提出的光伏双层幕墙的形式和建议的材质、换气率等变量优化值可以为相关建筑设计提供指引和参考。 【关键词】：夏热冬冷地区 双层幕墙 太阳能光伏 建筑能耗 模拟
【学位授予单位】：南京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU228;TU111.195
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-9
• 图表目录9-12
• 术语12-13
• 第1章 绪论13-27
• 1.1 研究背景13-15
• 1.2 研究目的和意义15-16
• 1.2.1 研究目的15
• 1.2.2 研究意义15-16
• 1.3 国内外研究现状16-19
• 1.3.1 国外研究现状16-17
• 1.3.2 国内研究现状17-19
• 1.4 研究设计19-27
• 1.4.1 研究区位的选择19-20
• 1.4.2 研究对象和类型的选择20-21
• 1.4.3 研究内容21-22
• 1.4.4 研究方法22-25
• 1.4.5 研究框架25-27
• 第2章 DSF 与 PV 系统的特性与集成27-51
• 2.1 DSF 系统27-40
• 2.1.1 DSF的分类和形式27-29
• 2.1.2 DSF的作用29-30
• 2.1.3 DSF的通风与遮阳30-36
• 2.1.4 不同气候带的 DSF36-37
• 2.1.5 DSF的节能效果37-40
• 2.2 PV 系统40-44
• 2.2.1 PV的类型40-42
• 2.2.2 影响转化率的因素42-44
• 2.3 建筑光伏一体化44-47
• 2.3.1 设计策略44-45
• 2.3.2 系统形式45-47
• 2.4 DSF 与 PV 的集成47-49
• 2.5 小结49-51
• 第3章 集成 PV 的错层式 DSF 建筑的能耗表现51-71
• 3.1 所选城市的气候数据分析51-56
• 3.1.1 温度曲线图51-52
• 3.1.2 太阳方位图52-53
• 3.1.3 太阳辐射和 PV发电潜力53-56
• 3.2 初始设定56-57
• 3.2.1 材质56
• 3.2.2 人员数量和使用情况设置56-57
• 3.3 PV 立面的倾斜角对建筑能耗表现的影响57-60
• 3.3.1 基本条件设定57-58
• 3.3.2 结果和讨论58-60
• 3.4 PV 遮阳板的透明度对建筑能耗表现和室内光环境的影响60-64
• 3.4.1 基本条件设定60-62
• 3.4.2 结果和讨论62-64
• 3.5 空气间层的宽度对建筑能耗的影响64-66
• 3.5.1 基本条件设定64-65
• 3.5.2 结果和讨论65-66
• 3.6 遮阳板的材质对建筑能耗的影响66-67
• 3.6.1 基本条件设定66
• 3.6.2 结果和讨论66-67
• 3.7 DSF 空气间层的换气率对建筑能耗表现的影响67-69
• 3.7.1 基本条件设定67
• 3.7.2 结果和讨论67-69
• 3.8 小结69-71
• 第4章 集成 PV 的曲面型 DSF 建筑的能耗表现71-79
• 4.1 水平曲面型 DSF 建筑的能耗表现71-74
• 4.1.1 基本条件设定71-72
• 4.1.2 结果和讨论72-74
• 4.2 垂直曲面型 DSF 建筑的能耗表现74-78
• 4.2.1 基本条件设定74-76
• 4.2.2 结果和讨论76-78
• 4.3 小结78-79
• 第5章 结论79-83
• 5.1 结论79-81
• 5.2 贡献与不足81
• 5.3 后续研究展望81-83
• 参考文献83-88
• 附录88-91
• 附录1 建筑气候一级区划指标88-89
• 附录2 建筑热工设计分区指标89-90
• 附录3 Ecotect 模型材质设定90-91
• 攻读学位期间工作和成果91-92
• 致谢92

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

通风双层幕墙模拟方法研究进展及探讨    王汉青;陈裕;寇广孝;王志勇;

双层皮玻璃幕墙建筑的能耗分析和优化设计    蒋骞;龙惟定;

外呼吸双层通风玻璃幕墙热工性能模拟分析    高云飞;赵立华;李丽;陈卓伦;

我国建筑节能现状及对策分析    刘春华;闫循军;柳凌云;

打造生态品牌 建设绿色揭西    

光伏双层窗的综合性能研究    裴刚;季杰;蒋爱国;周天泰;何伟;

双层幕墙中的薄膜光伏与建筑围护结构融合技术的应用    喻小平;杜晟连;

双层通风幕墙热气流有限分析计算方法的研究    陈海,姜清海,郭金基,张开成,张镇成,崔传芹

双层玻璃幕墙的CFD模拟与设计优化    岑显荣;詹杰民;杨仕超;马扬;

箱式双层皮玻璃幕墙的优化设计    邹惠芬;袁军团;李丽云;王雪峰;

双层通风幕墙春秋季热气流有限分析法的计算    杨欢军;陈海;郭金基;张开成;胡如根;

内置遮阳百叶外呼吸双层通风幕墙热工性能研究    杨华秋;马扬;余凯伦;

双层通风幕墙自然风与热气流混合有限分析计算的研究    潘冬;王秋;陈海;郭金基;王文欢;

双层皮通风围护结构的热特性模型研究综述    徐新华;

呼吸式幕墙火灾特性的数值模拟研究    倪照鹏;智会强;路世昌;汪磊;

浅谈节能理念在建筑施工技术中的应用    刘德江;

一种变季节遮阳呼吸窗的模拟与分析    陈璐;许鹏;叶昀暘;

可透光光伏建筑一体化表皮研究现状    李卓;高辉;

太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究进展    方津;刘永生;杨晶晶;房文健;高湉;杨正龙;彭麟;谷民安;

外循环式DSF综合传热系数的影响因素研究(1)——夏热冬冷地区夏季工况    刘猛;龙惟定;何焰;寿炜炜;

结构参数对内置式PV-Trombe墙内换热特性影响    雷菲宁;徐小炜;苏亚欣;

与建筑一体化太阳能双效集热器系统的实验和理论研究    罗成龙

重力热管在太阳能光电光热利用中的实验和理论研究    张涛

建筑围护结构动态传热模拟方法的研究    周娟

夏季“箱式”双层玻璃幕墙热通道内气流分布研究    王雪峰

玻璃幕墙建筑能耗模拟及节能措施研究    侯菊

建筑与农业一体化研究    季欣

双层玻璃幕墙在夏热冬暖地区的改良研究    王军

基于EnergyPlus的微型三联供系统模拟与分析    朱文敏

热通道玻璃幕墙内部气流组织的研究    李荣敏

西安地区办公建筑节能设计研究    王斌

基于EnergyPlus的建筑能耗模拟软件设计开发与应用研究    李准

办公建筑应用工位空调的能耗模拟研究    杨小进

双层屋面自然对流空气层隔热性能研究    周胤

CFD流体模型在双层换气幕墙传热分析中的应用    张桂先,陈立东,丁鸥

建筑节能镀膜玻璃热传递系数的研究    顾培夫,刘旭,黄胜军,唐晋发

热通道玻璃幕墙的热工计算    陈海辉,邓先和,熊建明

双层通风幕墙的构造及工程应用    赵西安

通风玻璃幕墙的节能测试及改进方案    周嘉陵;杨向东;胡建军;

夏热地区热通道玻璃幕墙的热工数学模型    撒世忠;周亚素;魏世雄;檀志恒;胡翌;

带遮阳百叶热通道幕墙的热工数学模型    程义华;撒世忠;周亚素;魏世雄;檀志恒;

光伏建筑一体化实验研究    毕业亮;张华玲;

内呼吸玻璃幕墙综合传热系数CFD模拟计算    朱清宇 ,杜国付 ,邹瑜

玻璃幕墙热通道内气流组织的模拟与分析    李荣敏;顾建明;

高层玻璃幕墙建筑空调能耗评估及影响因素分析    赵立华;潘瑜芬;孟庆林;

结合国情创新发展双层幕墙    龙文志;

呼吸式双层幕墙在节能公共建筑中的应用研究    郑捷;

浅谈外循环通风双层幕墙的设计    刘小明;

通风双层幕墙模拟方法研究进展及探讨    王汉青;陈裕;寇广孝;王志勇;

双层幕墙应用设计分析    赵健;

浅谈双层幕墙性能及设计分析    朱立民;姜涛;

浅析宽通道双层幕墙设计    杨全新;

北京地区双层幕墙应用分析    吴江滨;陈大鹏;

浅谈双层玻璃幕墙及其风荷载特性    田宗远;张丽新;

双层幕墙原理及其特点浅析    江华勤;李超;杨志勇;

结合暖通空调策略的通风双层幕墙——解决传统单层幕墙高能耗问题    刘兆勇;吴祥生;戴通涌;庄春龙;张素云;

武汉凌云：打造“中国双层幕墙”之路    郭力志

专家为通风式双层幕墙应用“指点迷津”    辑边

建筑节能催生新型环保玻璃幕墙    钟雯

双层幕墙工程技术规范诞生    张占

智能自动单梁双层幕墙让人耳目一新    杨子

上海烟草科教中心营造生态建筑    丁玲

奥运场馆节能探奇    本报记者 苏伟

双层幕墙综合性评价    崔振华

双层幕墙矩形建筑风荷载特性研究    胡卫法

夏热冬冷地区光伏双层幕墙建筑能耗研究    邵一鸣

通风双层幕墙传热特性模拟研究    陈裕

基于CFD模拟分析的建筑双层幕墙结构防火设计研究    杨风雷