夏热冬冷地区建筑外立面光伏系统一体化设计研究——以南昌为例

摘要

随着社会的快速发展,城市化进程加速,给全球带来能源危机,为了实现可持续发展,新的可再生能源的利用和开发势在必行。在此背景下,各国对于太阳能的研究和利用早已如火如荼的开展起来。
　　我国的太阳能资源虽然丰富,但在夏热冬冷地区太阳能资源一般,但其气候极为极端,夏天闷热,冬天湿冷,人居环境热舒适度极差,那么如何在夏热冬冷地区发展太阳能建筑一体化是极有挑战的。太阳能建筑既然是通过技术手段从环境中获取能量,那么它必定是地域建筑,它的设计策略与手法必须围绕这特定的地域来展开。本文通过分析夏热冬冷地区的气候特点,以及光伏系统的组成、光伏系统在建筑中的应用方式,来讨论夏热冬冷地区建筑立面上进行太阳能光伏系统设计所面临的的优势、劣势、机会和威胁。
　　太阳能建筑一体化设计现在比较成熟的技术是光伏屋顶。尽管光伏屋顶吸收太阳能效率更高,但由于夏热冬冷地区人口众多,城市的迅速发展,建筑越来越高,这样相对可利用的屋顶面积远远满足不了人们的要求。因而,在夏热冬冷地区研究太阳能建筑的立面光伏系统设计是非常有必要的。
　　建筑是技术革新的直接受益者,同时由于建筑和建筑创作本身的复杂性与实际性,无论是新技术本身在建筑中的实施使用,还是新技术的应用引发的设计思维方式的变化都是需要一个过程的。那么对于建筑的光伏立面设计也必须考虑形式美的原则,而非仅仅是技术范畴。本文分析了统一、比例、尺度、韵律、变化、建筑色彩等设计手法在光伏立面设计中的运用。
　　本文还通过对夏热冬冷地区气候、能耗和节能要求等方面的分析,来讨论在立面上,实墙、玻璃、阳台和遮阳板与PV相结合的可能性。并通过对建筑立面上使用的光伏系统的实例进行详细研究分析,分析研究了光伏中空玻璃的详细构造设计以及最大光电效率和透光率、PV设计与安装、控制和保护,还有经济问题。

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第1章 绪论

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3国内外的现状情况

第2章 我国太阳能应用概况

2.1我国太阳能资源状况

2.2 我国太阳能建筑技术分类及其概述

2.3 我国太阳能应用状况及存在的问题

2.4 我国对太阳能相关补贴政策及政策法规

第3章 夏热冬冷地区的气候特征和建筑能耗现状

3.1我国的气候特征和气候区划

3.3夏热冬冷地区太阳能资源状况

3.4夏热冬冷地区的建筑热环境和能耗状况

3.5夏热冬冷地区建筑应用太阳能的现状

第4章 太阳能光伏建筑立面设计原则

4.1建筑立面的设计概述

4.2太阳能光伏建筑立面设计的评价标准

4.3太阳能光伏建筑立面的基本要素

4.4太阳能光伏建筑立面设计的形式美的原则

第5章 适于夏热冬冷地区建筑立面的光伏系统设计策略

5.1夏热冬冷地区建筑节能设计策略

5.3 PV与玻璃的一体化应用

4.3 PV与遮阳系统一体化

第6章 南昌市太阳能建筑立面光伏系统的应用实例分析

6.1南昌国际体育中心综合训练馆

6.2厚田沙漠电站综合楼

第7章 结论

致谢

攻读学位期间的研究成果

参考文献