被动式太阳能技术在现代建筑的应用

被动式太阳能技术在现代建筑的应用
被动式太阳能技术在现代建筑的应用

方案首先是从两个问题开始的:a.建筑如何反应水乡肌理 b.怎样将太阳能技术结合到建筑中去而不仅仅作为一种建筑的技术手段存在,而是成为设计本身的一个决定性因素。方案将太阳能热水器与遮阳部件结合,形成上下波浪式的立面,从而既获得了富有表现力的立面形式,也将太阳能技术的应用生动的结合了进去。在这样一个大的构思之下,方案有逐步在几个方面实现了太阳能技术与建筑的结合。

(1)能量流动改善室内温度

这种波浪形的“太阳能表皮”斜墙形成了向阳面与遮阳面,向阳面温度高而遮阳面温度相对较低,这样就使的在整个建筑表面形成了热量流动。夏天,向阳面上的孔洞阀门打开,抽风机停止工作,只在南立面形成热量流动,带走室内热量。冬天,向阳面上孔洞阀门关闭,抽风机开始工作,将南向受到太阳照射而形成的热空气运输到北向的房间,而将冷空气送至南立面进行加热,如此形成热量循环,提高室内的温度。

设计概念及效果图

热循环系统设计

(2)太阳能热水器的一体化应用

方案致力于提高单位面积的太阳能热水器的得热量。首先将太阳能热水器管安置于立面,使每户都能有独立的热水供应,也便于管理和维修。其次安置在向阳面上的集热器合理的调整其角度,以获得更多的太阳光照射。然后热水器、百叶以及白色的墙体共同营造了赋予江南水乡意境的建筑形象

(3)建筑微环境的设计

基于建筑本身所处的地理环境,并向传统民居学习,将水引入建筑环境,在优化建筑意境的同时改善建筑的微环境,实现怡人的居住空间。在实际的利用中,配合一层的下沉架空推拉门一起发挥作用。在冬天关闭推拉门,一层的下沉架空形成冷气槽,便于保温。夏天,打开推拉门,形成穿堂风,风经过水面的冷却吹入建筑,便于建筑内部温度的降低。同时这条河也是作为建筑雨水收集系统的储水处。

(4)遮阳设计

为应对建筑的西晒问题,建筑的西面结合卧室阳台设计了一个金属的框架,上面种植攀爬植物,在夏天枝叶繁茂,可以有效的阻隔西晒的阳光,而到冬天,又可以让阳光射入室内,增加室内的温度。而屋顶也做了种植屋面和植物构架来应对夏日的暴晒。

立面遮阳

总体看来整个项目的技术应用于建筑本身的设计紧密的结合到了一起,不仅实现了建筑的美观实用,也创造了宜人的居住环境。方案带给我们的启发是对低成本的被动式太阳能技术的创造式应用和实践。技术并不一定要是最先进的,我们用最合适的技术手段,结合经济条件和当地的自然环境来思考和创作建筑不失为当下一个很好的选择。

3.2绵阳灾后重建示范小学

第二个案例是绵阳的一座小学,它作为四川灾后重建的一个示范性工程项目而广受瞩目。因为是一个实际建成的项目所以有许多可以借鉴和研究的价值。工程设计立足灾区重建实际,充分考虑当地的自然环境和气候条件,将节能和低碳运营的可持续发展理念融入到建筑设计中。从总体布局、建筑形式、建筑细部、节点构造以及建筑设备等方面全面贯彻被动为主,主动为辅的建筑设计理念,为孩子们创造一个良好的学习环境。

设计采取由场地到建筑、由整体到局部的设计手法,结合绵阳地区夏季闷热、冬季潮湿的气候特点以及学校教育建筑的使用特点确定了夏季以通风、隔热、遮阳、隔潮为主冬季以集热、保温、通风为主的被动技术的总体策略,并通过从整体到细节的一系列逐步深入的设计实现。

(1)群体风环境组织

依据当地的主导风向和风速,以及通过实验对其风环境的模拟,通过建筑空间的围合于开放,营造出有利于夏季自然通风、冬季阻挡冷风的校园风环境。

鸟瞰及建成效果

(2)生态湿地与生活污水处理

利用地形南高北低的特征,将教学楼、宿舍楼产生的污水无动力引流至基地西南角的生态湿地附近。通过人工湿地生态处理技术对污水进行处理。

污水流程处理

(3)建筑通风设计

教学楼采用单廊式平面以更好的利用自然通风。顶层结合屋面造型设置天窗加强通风,改善夏季湿热问题。办公区则设置了强化的太阳能烟筒,利用热压通风原理提高室内通风能力。

建筑通风效果示意

(4)建筑采光设计

教学楼南侧外窗上部采用反射板与遮阳板合并设置的方法,用遮阳板结合屋檐形成完整的遮阳体系,充分利用不同季节太阳高度角的差别发挥作用,达到夏季遮阳、冬季透光的效果。

建筑隔潮及采光

(5)附属主动式太阳能技术结合应用

主要是设置集中的浴室和水房,采用太阳能集中热水系统为学生和教工提供生活和饮用热水。

被动式太阳能技术

浅谈被动式太阳能技术在建筑设计中的应用 【摘要】本文对两个案例(一个竞赛方案一个建成案例)进行研究,通过对其周围环境、遮阳、通风以及能量储存和应用等方面的分析,探讨了从设计本身出发的低成本太阳能技术在实践中应用的可能,旨在使其方法和理念得到更加广泛的应用和革新。 【关键词】低成本被动式太阳能技术微环境太阳能储存利用 1.引言 自上世纪九十年代开始中国的经济迅猛发展,也带来了中国建筑业的繁荣,发展的速度和取得的成绩都令世人瞩目。然而在发展的背后建筑能耗问题也日益凸显,于是随着技术水平的提高和人们意识的进步,利用可再生能源提高建筑能效的研究与实践已逐步展开。如何将太阳能利用技术与中国当前国情下的建筑建设完美结合,创造低碳和谐的人居环境,走可持续发展的建造方式,,已经成为当前建筑业的焦点,建筑节能已经成为社会的广泛共识。 我国拥有丰富的太阳能资源,年日照在2200h以上的地区占国土面积的2/3以上,属于太阳能资源丰富的国家之一。这也是允许我们大力发展建筑太阳能技术的大前提。近几年政府也在大力促进建筑太阳能技术的发展和应用。而鉴于我国的基本国情和当今建筑业的发展形势,被动式太阳能建筑技术是目前的最优选择。 2.概念阐述 所谓被动式太阳能技术就是充分利用建筑本身的自然潜能,对建筑周围环境、遮阳、通风,以及能量储存中体现太阳能的被动利用。建筑的布局和形态,建造材料、使用人群,以及建筑的绿化和环境就组成了一个建筑的生态系统,它同时也会受到系统外的诸如城市的经济、地理以及太阳光环境等因素的影响,从建造开始到拆除的全过程就是这个系统的生命周期。运用这样的观点来进行建筑设计,建筑就不再是孤立的体量,它有生长的过程,有决定建筑个性的外部环境,有系统内各要素的相互作用和同级系统间的影响。这一观念的转变,让建筑的设计过程变得生动起来,建筑方案的生成过程转化为寻求影响系统各个要素间动态平衡的过程。这种理念是太阳能应用在技术层面之上带给我们对于建筑设计的进一步思考。下面也将通过对两个案例的分析来具体探讨这些问题。 3.案例分析 3.1第一个案例是2011台达杯国际太阳能竞赛的第一名作品“垂直村落”,本案选址在江苏省南部的吴江市,全市境内河道纵横,是一个名副其实的“江南水乡”。方案在做相应的施工调整后将在明年建造出来。 方案首先是从两个问题开始的:1)建筑如何反应水乡肌理2)怎样将太阳能技术结合到建筑中去而不仅仅作为一种建筑的技术手段存在,而是成为设计本身的一个决定性因素。方案将太阳能热水器与遮阳部件结合,形成上下波浪式的立面,从而既获得了富有表现力的立面形式,也将太阳能技术的应用生动的结合了进去。在这样一个大的构思之下,方案有逐步在几个方面实现了太阳能技术与建筑的结合。

_被动式太阳能建筑技术规范_解读

The Special Focus 规范编制背景 被动式太阳能建筑,是通过建筑设计手段和简单技术的合理运用,可以利用太阳能为房间提供相当部分的采暖能量,降低通风和照明的能耗,具有结构简单、造价低、施工方便等优点,已经在美国、德国等发达国家得到了较多推广应用,已发展到较高水平。我国是太阳能资源丰富的国家之一,太阳能作为一种可再生的清洁能源,近年来在建筑中的利用受到关注。我国自上世纪70年代开始,建设了一批被动式太阳能建筑,取得了良好效果。 近年来我国的被动式太阳能建筑得到了长足的发展,各地相继探索建设了一批新型的被动式太阳能建筑,开发了一系列新型被动式太阳能利用技术,但被动式太阳能技术和产品的标准、规范不健全,尤其是被动式太阳能建筑设计、施工规范的欠缺,已成为限制被动式太阳能建筑发展和推广的主要因素之一。亟需编制适合建筑行业遵循的设计、施工、验收规范,以指导建筑行业主动、正确的建设被动式太阳能建筑。 《被动式太阳能建筑技术规范》解读 □ 中国建筑设计研究院 国家住宅与居住环境工程技术研究中心 张磊 鞠晓磊 曾雁 规范编制概况 基于以上被动式太阳能建筑存在的问题。中国建筑设计研究院从2008年8月起,成立了由建筑、暖通、结构、等多专业高级技术人员联合组成的编制组,邀请相关领域的设计院、科研院校、企业中具有较高学术水平和工程经验的专家共同组成编制组,开始规范研究工作。编制组调研了国内主要的被动太阳能建筑科研院所,并对国内有代表性的工程进行了考察。其中;国内分别与山东建筑大学、天津大学、大连理工大学、甘肃自然能源研究所、深圳华森建筑与工程设计咨询顾问有限公司等院校和和研究机构进行了技术交流,考察了国内被动太阳能建筑工程。 规范在编制过程中遵循以下原则: 1.明确对象,掌握深度。研究与设计相关的专业设计标准规范。以被动太阳能建筑设计关键因素为主要对象,兼顾各专业的系统需要,与相关标准规范合理衔接。处理好《被动式太阳能建筑技术规范》和其他设计规范的关系。 2.针对我国国情,借鉴国外先进经验。体现政策要求,反映先进技术水平。综合分析国际上被动太阳能评价与设计方面的经验,充分考虑我国各地区在气候、资源、自然环境、经济社会发展水平等方面的差异,采用 表1被动式太阳能采暖气候分区 被动太阳能采暖气候分区 南向辐射温差比[W/(m 2?℃)] 南向垂直面太阳辐照度 I(W/m 2) 典型城市 最 佳气候区 A区(SHIa)ITR≥8I ≥160 拉萨,日喀则,稻城,小金,理塘,得荣,昌都,巴塘 B区(SHIb)ITR≥8160>I ≥60昆明,大理,西昌,会理,木里林芝,马尔康,九龙,道孚,德格 适 宜气候区 A区(SHⅡa)8<ITR≤6I ≥120西宁,银川,格尔木,哈密,民勤,敦煌,甘孜,松 潘,阿坝,若尔盖 B区(SHⅡb) 8<ITR≤6 120>I ≥60 康定,阳泉,昭觉,昭通 C区(SHⅡc) 6<ITR≤4I ≥60 北京,天津,石家庄,太原,呼和浩特,长春,上海,济南,西安,兰州,青岛,郑州,长春,张家口,吐鲁番,安康,伊宁,民和,大同,锦州,保定,承德,唐山,大连,洛阳,日照,徐州,宝鸡,开封,玉树,齐 齐哈尔一般气候区(SHⅢ)4<ITR≤3I ≥60乌鲁木齐,沈阳,吉林,武汉,长沙,南京,杭州,合肥,南昌,延安,商丘,邢台,淄博,泰安,海拉尔, 克拉玛依,鹤岗,天水,安阳,通化不宜气候区(SHⅣ) ITR≤3#成都,重庆,贵阳,绵阳,遂宁,南充,达县,泸州, 南阳,遵义,岳阳,信阳,吉首,常德 # I<60

建筑节能技术创新与应用

建筑节能技术创新与应用 1建筑节能概述 1.1关于建筑节能的涵义 建筑节能的涵义是指在建筑进行规划的阶段、设计阶段、建造阶段以及使用期间,符合当下的建筑节能准则,尽可能得提升建筑围护结构热工的性能,通过节能型用能系统以及可再生能源利用系统,在多个专业和领域的相互配合中切实降低建筑能源消耗的活动。 1.2关于建筑节能的意义 建筑节能能够帮助节约资源,合理得利用能源,以缓解当下能源资源有限,制约着经济与社会发展的现状。注重建筑节能在促进经济的可持续发展的同时,更可以起到保护国家资源安全,维护生态环境,提升人民群众生活水平的目的。建筑节能是建立资源节约型,环境友好型社会的重要部分。当前,我国节能供应紧张,影响经济的快速发展,其中建筑上所耗的能量大约占社会总能耗的46.7%。我国从上世纪90年代开始实施建筑节能50%的《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》,在2014年4月又颁布了《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2014),建筑节能标准的与时俱进是为了促进低能耗建筑的发展和普及,实现节能的目的。建筑节能的重要性主要表现在以下四点:第一,能够缓解能源紧张,是社会经济发展的需要;第二,能够减轻大气污染,保护生态环境;第三,能够提高建筑热环境的质量;第四,是建筑业可持续发展的需要。近年来,随着建筑行业的崛起和腾飞,作为支柱产业的建筑业对国民经济的推动作用越来越显著,因此更要重视好建筑节能工作的开展。

2有关建筑节能方面的新技术的应用 2.1门窗节能技术的应用 门窗作为建筑中不可或缺的一部分,具有促进空气流通,加强采光以及对建筑物起到围护等非常重要的作用。同时,门窗也是建筑中能量最易损失的部分。门窗造成的能量损失主要体现在:门窗的框扇和玻璃造成的传导上的能量损失,辐射热损失,隙缝带来的能力损失等等。当下,门窗节能技术的处理方式有加强门窗材料的保温及隔热的能力,加强门窗封闭性,合理配置建筑物每个朝向的窗墙比,设置恰当的遮阳系统。门窗节能的技术应用当中,较为有效果的一是窗框型材材料和断面型式的选择,而是玻璃的选择。门窗的材料众多,且近年来节能材料发展迅速,技术含量都比较高,有塑木复合型材、铝合金断热型材、钢塑整体挤出型材、铝木复合型材和UPVC塑料型材等,其中属UPVC塑料型材应用最广。UPVC塑料型材由硬质聚氯乙烯高分子的原料制成,生产中污染低,能量消耗较少,且导热系数小,密封性佳,故而保温隔热的效果不错。UPVC塑料门窗目前在西方发达国家已被广泛使用,尤其在德国,大约占到一半的比例。为避免因门窗玻璃造成的能耗量大的现象,目前通过高科技技术的运用,加工制成了诸如中空玻璃,高强度LOW2E防火玻璃(低辐射镀膜防火玻璃)、镀膜玻璃(包括反射玻璃、吸热玻璃),磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃和智能玻璃等。智能玻璃可以根据外界光感的不同进行不同的反应,分为两种智能玻璃。一种是光致变色的玻璃,当有光进行照射,玻璃感光自动变暗,使光线减少穿透力,当光的照射停止时,玻璃又恢复透亮,使光线容易穿透。还有一种是电致变色玻璃,两篇玻璃之上进行导电膜和变色物质的镀化,借助电压的调节,使其变色物质发

太阳能与建筑节能的专业英语

太阳能与建筑节能专业英语 Use shaded skylights to compensate for any resultant loss of natural daylight. 运用带有遮阳的天窗以弥补自然光的损失。 Choose and position landscape to provide adequate shade without blocking access to cooling breezes. 选择并确定地点来提供合适的遮阳,并且不会阻挡凉爽微风的进入。Use planting instead of paving, to reduce ground temperature and the amount of reflected heat. 用绿化代替石头路面,以降低地面的温度及其反射的热量。 A 'fly roof' can be used to shade the entire building. It protects the core building from radiant heat and allows cooling breezes to flow beneath it. “漂浮屋顶”可以在整栋建筑上运用,达到遮阳效果。它可以保护建筑的核心部分免受热辐射,并使凉爽的微风从底下吹 过。 东西面 Adjustable shading is particularly useful for eastern and western elevations, as the low angle of the sun makes it difficult to get adequate protection from fixed shading. Adjustable shading gives greater control while enabling daylight levels and views to be manipulated.

解析太阳能建筑的应用与未来发展

183 解析太阳能建筑的应用与未来发展 郭丽莹 甘肃汇能新能源技术发展有限责任公司 摘 要:随着经济的快速发展以及社会的不断进步,全球性的资源与能源危机不断加剧。这不仅严重影响了人 们的正常生活,还对我国的社会建设与生态环境产生了不利影响。作为环保节能的太阳能建筑逐渐被广大人们所接受和欣赏,它不仅能够有利于大力减轻建筑高耗能给环境与人们的生活带来的巨大压力,而且还在一定程度上改善了社会的发展状况。我们有必要对当前迅速发展的太阳能建筑作一些相关了解,对太阳能建筑的发展前景进行深入探讨和研究。 关键词:太阳能建筑;应用;未来发展 1 简述太阳能建筑 1.1 太阳能建筑的定义 太阳能建筑是指用清洁的太阳能资源来取代一部分常用的一次性资源与能源,从而为建筑物的正常运行以及人们的正常生活提供动力、照明、热水、采暖、通风等一系列的相关服务与功能,从而不断满足人们在生产以及生活中的实际需要。我们平时所说的太阳能建筑能够充分利用太阳能,并且利用效率达到最高境界时称为“零能耗”,也可以理解为太阳能能为太阳能建筑提供所必须的所有能源,而且没有消耗常规能源。所以我们说,太阳能建筑在一定程度上真正实现了绿色无污染、清洁环保的特点和优势。 从以上相关定性分析中,可以把太阳能建筑的优点简单概括为以下三条:①减少了对环境的污染和破坏;②节约了一次性常规能源的消耗;③为人们提供一个既舒适又健康的生活环境。 1.2 太阳能建筑的具体范畴 太阳能建筑之所以能够节能,其主要原因是在设计、规划、建筑民用建筑时,能够通过对新型节能墙体材料以及新型节能电力电气设备的相关应用来严格执行国家建筑节能的相关标准,据此来加强对太阳能建筑物中相关用能设备的管理,通过对建筑围护构架中热工性能的合理设计,从而不断提高太阳能建筑制冷、通风、采暖、照明、排水、通道等电力电气设备的相关运行效率,通过充分利用这些清洁的可再生能源,不但可以保证室内的冷热环境质量,还可以充分保证建筑的使用功能,从而不断减少建筑物对能源的大量消耗,达到合理有效利用可再生能源的良好效果。 我们可以从两个方面来考虑太阳能建筑的相关节能体系:一个是建筑本体的节能,一个是建筑设备的节能。对建筑设备的节能可以贯穿于建筑的使用全程当中,它主要涉及到优化、管理以及改造等相关细节,并且还要从排水、卫生、照明、电器、空调等一些末端设备来积极落实好相关规定,这样才能充分挖掘出建筑节能的巨大潜力,从而更有效地实现节能的效果和目的。 太阳能是一种可再生的能源,建筑物与太阳能的结合主要表现在建筑物自身的节能方面。此外,太阳能设备也是构 成建筑设备的主要成分,在节能管理上也具备一定程度的潜力。 1.3 以太阳能为主要能源的建筑在类型上的主要区分当今时代是一个大力倡导绿色能源以及可持续发展的新时代,作为一种既经济又环保的新能源,太阳能逐渐引起了人们的高度重视。在当前社会,太阳能建筑主要分为阳台壁挂型、屋面贴合型、集中供热型以及集中分户型等类型。 太阳能建筑在发展过程中所贯彻的主要宗旨是在保障建筑立面的相关基础上,进一步确保太阳能建筑系统的智能型、安全性以及实用性。但在综合考虑各个方面之后才发现,在太阳能与建筑进行结合的问题上目前仍存在着许多问题。 第一个方面,生产太阳能设备的厂商只单纯强调产品的性能,而没有对建筑的特征和要求引起足够的重视,这样最终导致了太阳能设备与建筑物不能形成一个统一的整体;因为太阳能设备没有与所设计的建筑合理地结合在一起,所以可能会破坏原有建筑的整体造型以及外观面貌;另一个方面就是太阳能设备的结构在当前形势下还过于单一,即便是建筑设计师充分考虑到使用这些与建筑相关的节能设备,也难以将这些设备真正运用到建筑设计中。 第二个方面,当前建筑设计师的绿色环保理念还有待提高。在对建筑进行设计时,很少考虑到太阳能的使用,这样就使太阳能设备的临时安装现象过于普遍。1.4 太阳能建筑的应用模式有哪些 太阳能建筑在技术层面的应用主要包括光与电、光与热的相关转换技术。具体的应用实例有太阳能热水、太阳能空调、太阳能照明以及太阳能地板等五个系列。就目前来说,太阳能的热转化技术已经十分成熟,利用这项技术可以解决人们生活中的热水问题,也可以解决取暖问题。但是当前太阳能的光电转换技术还有一定的困难,并且其应用范围也较小,但是随着太阳能用电成本的降低,也会拓展太阳能的应用范围。 2 太阳能建筑的未来 2.1 环保节能无污染 (下转第185页)

被动式太阳能采暖技术

被动式太阳能采暖技术是通过对建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间与外部形体的巧妙处理以及建筑材料和结构的恰当选择,无须使用机械动力,利用太阳能使建筑物具有一定的采暖功能的技术。截至2004 年底,中国北方农村地区被动式太阳房的建筑面积约为1800 万m2(罗云俊.中国《可再生能源法》出台的背景及影响, 第八届科博会中国能源战略高层论坛会刊,北京,2005),依据辽宁省大连农村被动式太阳房实测结果,即按每年可节省冬季采暖用煤50%、通常平均每户家庭冬季采暖用煤3吨左右进行推算的话,每年节约折合标准煤27万吨。据德国等欧洲国家的被动式太阳房的节能效果统计,相对于传统建筑,被动式太阳能建筑可节约冬季采暖能耗达90% 被动式太阳能采暖技术的3大要素为:集热、蓄热和保温。重质墙(混凝土、石块等)良好的蓄热性能,可以抑制夜间或阴雨天室温的波动。按太阳能利用的方式进行分类,其形式主要有以下几种:1)直接受益式;2)集热蓄热墙式;3)附加阳光间式;4)组合式等。 ①直接受益式 直接受益式太阳房是被动式采暖技术中最简单的一种形式,也是最接近普通房屋的形式,其示意图见图3-39。具有大面积玻璃窗的南向房间都可以看成是直接受益式太阳房。在冬季,太阳光通过大玻璃窗直接照射到室内的地面、墙壁和家具上,大部分太阳辐射能被其吸收并转换成热量,从而 使它们的温度升高;少部分太阳辐射能被反射到室内的其他 表面,再次进行太阳辐射能的吸收、反射过程。温度升高后 的地面、墙壁和家具,一部分热量以对流和辐射的方式加热 室内的空气,以达到采暖的目的;另一部分热量则储存在地 板和墙体内,到夜间再逐渐释放出来,使室内继续保持一定的温度。为了减小房

被动式太阳能建筑的防热设计

太阳能建筑的防热设计 摘要:太阳能建筑在夏季往往会产生建筑过热现象。为了减少这种现象对建筑环境的不 利影响,太阳能建筑采用了多种降温设计方法。本文主要就太阳能建筑的:减少建筑自身热量、抑制外部热量的进入、自然通风三个方面探讨太阳能建筑的防热设计。 关键词:自身热量、外部热量、自然通风、其他方式降温 正文: 对于太阳能建筑而言,在炎热的夏季,太阳能建筑的采暖设计往往会对建筑室内热环境造成不利影响。因此防止夏季过热有必要对太阳能建筑进行合理的通风降温设计,以营造四季舒适的室内热环境。通过精心的建筑设计、良好的施工、以及适宜的建筑材料的选择实现太阳能在夏季的降温,大幅减少空调制冷的能耗。 1.减少建筑内热源 夏季,室内的部分热源来自于:人体的散热、电气设备的散热、炊事散热、外部热源等。减少内部热量的产生是太阳能夏季降温的最简单经济方法之一。 1.1照明散热的控制 最常见的室内热源是照明工具。以白炽灯为例光效较低,仅5%~10%的电能转化为光能,其余电量转化为热。因此,使用高效的节能荧光灯,新型的LED光源都能有效降低室内照明产生的热量。 局部照明的合理利用也是一个降低室内散热的有效途径。在房间照明使用频率高的区域单独配备照明装置。使用者可以选择性的打开房间局部的光源,以减少不必要的光源产生的热量。此外,还要注意充分利用自然光源。 2减少外部热量的传入 控制建筑的外部热量和内部热量一样重要。在夏季,令人不舒适的的热量主要来自室外。太阳的照射与室外的热空气会增加室内的热量。 2.1减少维护结构的传热量 外围护结构传热量是冷负荷的主要组成部分,维护结构的传热包括太阳辐射热量、建筑周围空气与维护结构对流换热以及空气渗透的热量。 2.1.1方位选择和窗口的布置 太阳能建筑的朝向需科学选择,既保证冬日得到充分的热能又要防止夏季的过热。通

城市建筑节能措施及太阳能的运用

城市建筑节能措施及太阳能的运用 以本人所在的广东省东莞市为例,据东莞市有关单位负责人透露,东莞全市的既有建筑面积已经超过3亿平方米,包括公共建筑、居住建筑、工业厂房等,但这里面大部分的建筑都属于高能耗建筑。其中,尤其是机关办公建筑、商业、酒店、医院等公共建筑是耗能大户。放眼整个中国,我国建筑单位面积采暖能耗已高出气候条件相近的发达国家2~3倍,舒适度却远不如对方,可见建筑节能形势是何等的严峻,绿色节能减排降耗迫在眉睫,且势在必行。 1城市建筑工程的各阶段发展 西方欧美发达国家的城市建筑按照其发展情况来看,到目前为止,共分为三个阶段:第一个阶段是工业化阶段,解决大量国民的住房问题;第二个阶段是关注性能和质量的阶段;第三个阶段即目前所处的阶段,就是关注整个建筑与人类环境之间的关系问题,也就是节能、生态、环保这个阶段。如果不考虑目前住房市场价格因素,仅从现有建筑供给数量上来看,按照上述标准划分,我国才刚刚跨过第一个阶段,进入第二个阶段。与国外相比,仍相差很大一段距离。我国地域广阔,气候各异,各城市地区应因地制宜,加强建筑节能管理,降低建筑使用过程中的能源消耗,提高能源利用效率。按中华人民共和国国务院令(第530号)《民用建筑节能条例》,新建建筑应推广使用民

用建筑节能的新技术、新工艺、新材料和新设备,限制使用或者禁止使用能源消耗高的技术、工艺、材料和设备。对既有建筑的围护结构、供热系统、采暖制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造活动。 2城市建设工程中的节能减排降耗举措 节能减排降耗,建设节约型社会,作为我国一项重大战略决策,必须认真贯彻执行。因此,各城市的建设行政主管部门都应认真落实相关方针政策和法律法规、加强依法行政。建设、设计、施工图审查、监理、施工、检测机构、工程质量监督等单位的主要管理人员和技术人员要准确理解和掌握建设部建筑节能工作和标准的有关规定,确保新建居住建筑及公共建筑严格执行节能设计标准。 2.1认真贯彻执行节能设计标准,对绿色节能减排降耗的重要性在思想上提高认识。我国人口多,人均资源能源相对匮乏,在建筑工程中,建造和使用浪费情况较为严重,从思想上高度重视它,认识它的重要性就非常必要,才能把节能减排降耗作为城市可持续发展的一种必要手段。 2.2在任务和目标上进行明确,在管理和培训上进行加强。根据我国各地区经济发展的不同情况,经济较发达的城市早已快速地启动了

建筑节能与绿色建筑应用技术(20210227015122)

建筑节能与绿色建筑应用技术 在当今世界对低碳排放的追求越演愈烈、人们对健康节能的要求越来越髙的背景下,节能减排与绿色生态成为了建筑设汁的发展方向?绿色建筑是我们对周围环境的改变和适应的开发行为。建筑行为要素是自然资源的消耗、改变和转化,绿色建筑行为在各方而都对环境产生重要的影响,也将对经济社会可持续发展产生重大影响。文章试从绿色建筑肖能技术的应用方而进行探讨和分析,以期能为绿色建筑肖能技术的应用提供一些有益的思路。 一、何谓绿色建筑 绿色建筑在概念上主要包含如下几点:(1)肖能,在这里主要是强调要我们减少各种务样的资源浪费;(2)保护环境,在这里主要是强调减少环境污染以及减少二氧化碳的排放数量;(3 )满足人们使用上的要求,为人们提供的使用空间要做到“适用”、“健康"、“髙效"。绿色建筑从设计、建设、使用、维护到拆除每个环节都有各种各样的肖能及环保要求.这意味着在设计阶段就要重点考虑环境因素的利用,还要尽量地降低建设过程对环境造成的不良影响,且确保建筑在运行阶段能为人们提供低耗、舒适、健康的空间,并全力降低拆除时对环境所造成的危害程度。 U、緑色建筑节能技术的应用勺(一)合理的建筑布局能够大幅降低建筑使用过程中的能耗9在一栋建筑的规模、功能、区域确立了以后,建筑外形和朝向对建筑能耗将有重大彫响. 一般认为,建筑体形系数与单位建筑面积对应的外表而积的大小成正比关系,合理的建筑布局可以降低采暧空调系统的电力使用载荷。从热力学与空气动力学的角度出发,较小的体形系数与较小的外部负荷呈现正比关系。而用途为住宅的建筑物外部负荷不稳立其对能戢消耗占主要因素。而对运动场馆、影院等大型公共用途的建筑物而言,其内部的发热量要远远高于外部的发热量,所以在设汁中较大的体形系数更加有利于散热。也就是说普通住宅与大型的公共建筑由于用途不一样,其发热量影响因素也不一样,从石能的角度出发,英体形系数的设汁要求是相反的.,(二)建筑物进行外墙保温能够大幅降低建筑使用过程中的能耗M 建筑物进行外墙保温是一项能够大幅提髙热工性能的绿色肖能工程。其外墙保温材料的铺设厚度与苴保温效果呈现正比例关系?外墙保温工艺的广泛应用不但可以在寒冷的冬季有效地避免室内温度的快速流失,而且在炎热的夏季还可以有效地避免由于太阳光辐射而导致的外墙温度升髙进而带动室内温度的上升,从而减小了空调等制冷设备的工作载荷。这样一来,通过舗设建筑物外墙保温层不但使夏季的隔热性能得到提升还使得冬季的保温性能得以加强。这样就减轻了冬季供暧压力和夏季的降温电力载荷,从而使得建筑物的能耗得到降低。所以,从考虑降低能耗的角度来看,我们应该大力推广建筑物外墙保温工艺与技术进行广泛的实施。9(三)对室内环境进行系统控制以达到综合性系统节能的目的躱色建筑的一大特点就是综合利用空气处理、尽可能地多采用自然光、优化完善自然通风设讣等诸多综合系统,整体性多方位地进行优化与系统整合。将多方面的使用功能有机地进行整合与优化完善,科学系统地从整体上降低建筑物的能耗。在整体性综合控制当中暧通系统占有极其重要的作用, 因为一般的建筑当中暖通系统占英总能耗百分比髙达50%以上。对建筑物的暧通系统进行科学、合理的优化和有机的整合具有极其重要的意义?而要降低暧通系统的能耗,首当其冲就是要从优化暧通系统的设计入手,其节能成败的关键因素是对暧通系统的自动控制。而从当前的暧通空调系统优化设讣方案实施效果来看,肖能效率最高的基本上都是采用集散控制技术的绿色建筑系统,一般地,整个暧通空调系统的节能效率最高可达3 0 %左右。 (四)充分利用洁净丰富的太阳能天然能源勺就目前而言,太阳能为目前已开发的绿色能源中最重要的能源,是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源,其具有极为洁净和廉价等诸多显著优点。目前,在住宅建筑中太阳能的利用主要有太阳能空调、太阳能热水器和太阳能电池。对于我国而言太阳能资源相对还是十分丰富的,浙江地区年平均日照时数为171 0?2100小时。这为我国开发利用洁净的太阳能资源提供了良好的条件。现在制约着太阳能利用的最大因素在

浅论太阳能应用与建筑节能 毕业论文外文翻译

译文 浅论太阳能应用与建筑节能: 随着我国建筑经济的快速发展,建筑能源消耗随之加大。目前传统化石能源供应紧张且不可再生,而能源的不合理利用也带来了一系列的环境污染,给世界环境带来了极大的危害,所以寻求可再生能源的高效清洁利用,成了目前人类面临的共同问题。 1 国内外太阳能研究现状太阳能利用的研究,美国、德国、澳大利亚、两班牙、日本等国家开展的比较早,目前在光热、光电转换技术等方面的研究较为成熟。太阳电池自1954年在美国贝尔实验室诞生以来,一直是太阳能利用的重要形式之一。太阳电池的光电转换,也是太阳能利用最成功的技术之一。按材料不同,太阳电池可以分为:晶体/非晶硅电池、硫化镉电池、硫化锑电池、砷化镓电池等多种类型。在1974到1997年问,美国、13本等国家使硅太阳电池发电成本降低了一个数量级,但是光电池成本仍比传统能源发电高很多倍,目前,世界太阳电池的销售量逐年增加,而且太阳电池的最高光电转换效率已经提高到40%以上。随着空间太阳能技术在地面的应用,像多节太阳能电池以及聚光太阳电池等技术,都能进一步提升光电转化的效率,推动太阳光电利用技术的发展。相对于光电转换的太阳能利用技术,太阳能热利用的历史更长。利用的的方式更多,成本也较为便宜。热利用的方式包括了太阳能热水器、太阳集热器、太阳干燥、太阳能海水淡化、太阳热发电以及太阳房太阳空调等。目前,美国、德国、西班牙、澳大利亚等国都在深入开展太阳热发电的研究与开发,太阳能光热转换的研究技术日趋成熟,应用规模越来越大,应用领域也越来越广,而包含太阳房等在内的绿色太阳能节能建筑的研究,也成为了一个研究热点。国内的光热转换研究始于20世纪70年代,90年代真空管集热器的出现真正推动了国内太阳能光热转换的应用。目前,中国已成为世界上最大的太阳能热利用产品的生产国、应用国和出121国。至2007年为止,集热器总保有量约为10800万平方米,中国也是世界上最大的太阳能热水器制造中心,由我国生产的集热器推广面积约占世界的76%。另外,我国的太阳能光电利用技术于20世纪80年代起,经历了较长时间的发展,在晶硅电池的生产等方面取得了很大的进步。 2 .太阳能利用的主流技术

目前我国建筑节能主要技术及应用范围

目前我国建筑节能主要技术及应用范围 常规建筑能源结构按专业可分为,给排水、电气、暖通三个部分,其中暖通空调的能耗占建筑能耗30%~50%左右,且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大,暖通空调系统的广泛应用,用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。另一方面,现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例,因此要把节能重点放在暖通空调节能技术及其应用上。 第一章暖通节能技术及其应用 暖通节能技术按其功能可分为冷、热源供给机房部分(冷水机组、锅炉、热泵、水泵等)、输送冷、热源介质的管网部分(冷冻水管、热水管)、末端释放部分(风机盘管、地热、暖气片等)、自动控制部分(风机盘管控制器、机房水泵变频控制、BA系统),室内冷、热保持、保温的围护结构五大部分。 一、冷、热源供给机房部分 由传统的冷水机组、VRV空调、分体式挂机、柜机、(燃煤、天然气、柴油)锅炉、集热力管网供热供给方式,改变为下表所列低品位能源供应方式,可实现节能30%~40%左右。 【太阳能热水系统】 工作原理:太阳能光热技术是指将太阳辐射能转化为热能进行利用的技术。 适用范围: 1、除西南地区(四川、重庆、贵州年日照时数仅为:1000—1400h/a,年辐射总量仅为3344—4180 MJ/m2.a)不适用,我国其它地区均适用。 2、主要用于生活热水供应。 3、在具备大面积批量安装条件,满足生活热水供应前提下,将余量热水与热泵系统联合供暖。 4、安装条件:需无遮挡物,采光(阳光直射)较好,又不影响建筑美观的场所安装,且需占用一定 的面积,一般按12~15m2可产1吨40~60℃热水,对项目占地面积测算。 【土壤源热泵】 工作原理:夏季吸收房间中的热量,储存到土壤中,达到制冷效果;冬季将土壤中的热量“提取”出来,利用能量转换对室内供热。 适用范围: 1、同时具有冬、夏空调负荷,并且年冷、热负荷较接近(热平衡)。 2、项目当地地下土壤温度13~19℃之间时土壤换热器具有较好的冬夏取放热特性,这个范围基本上 包括了我国大部分夏热冬冷地区和京、津、唐地区,但在东北和华南地区采用土壤源热泵是不适宜的,其冷热负荷差异过大,热泵冬夏两用的效能难以发挥,而且土壤热平衡难以保证。

被动式太阳房设计

被动式太阳房设计 摘要:随着我国经济的发展,人民生活质量的提高,人们对能源的使用量逐渐增加。但是,传统能源储备量是有限的。根据国家发改委的规划,到 2020 年,我国可再生能源在一次能源消费结构中的比重将由目前的 7%左右提高到 15%左右。因此,太阳能、风能等可再生能源,将为缓解能源短缺现象和减轻节能压力做出巨大贡献。 被动式太阳房是一种经济地、有效地利用太阳能的被动式采暖建筑,是太阳能热利用的一个重要领域。我国太阳能建筑应用研究开始于 20 世纪 70 年代末,当时被动式和主动式太阳房的应用研究工作同时起步,由于被动式太阳房建筑在利用太阳能方面的巨大优势,被动式太阳房被重点发展。本文从被动式太阳房基础知识,特点,设计特点等方面研究了被动式太阳房模型的构建。

第一章被动式太阳房基础知识 1被动式太阳房概述 1.1被动式太阳房: 被动式太阳房(简称太阳房)是通过建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间和外部形体的巧妙处理以及建筑材料和结构的恰当选择,使其在冬季能集取、蓄存和分配太阳能的一种建筑。 它不仅能在不同程度上满足建筑物在冬季的采暖要求,而且也能在夏季遮蔽太阳辐射,散逸室内热量使之达到降温的目的。被动式太阳房系统一般不需要机械设备和动力,以区别于需要其它设备和动力的主动式太阳房。 1.2被动式太阳房的工作原理 温室效应是被动式太阳房的最基本工作原理。被动式太阳房是不用任何其他机械动力,依靠自然循环向室内供暖,多余的热量储存在墙壁、天花板和地基热体内夜间向室内放热,以保持一定温度。通过建筑朝向和周围环境的合理布置内部空间和外部形体的巧妙处理,以及建筑材料和结构、构造的恰当选择,在冬季集取、保持、贮存、分布太阳热能,从而解决建筑物的采暖问题。被动式太阳房的集热及贮热方式主要是利用建筑物的围护结构墙或窗,或是比较简单的平板装置作为集热器,能够由人随意控制,其构造可不用复杂机械设备及复杂的管道通风系统;造价较低,太阳房的工程造价仅比普通工程造价增加12%左右,容易被人们接受;维护管理方便,不需要专业技术人员维护管理。 1.3被动式太阳房的分类 被动式太阳房的类型,目前从利用太阳能的方式来区分大致有四种;[1]直接受益式 这是被动式太阳能采暖中最简单而又最常用的一种,也是采用较早采用的一种太阳房。它通过较大的南向玻璃窗获取阳光,将阳光直接照射到室内的地面、

新能源建筑精编

新能源建筑精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

新能源建筑 摘要: 统计表明,建筑物消耗了全世界约30%的能源,建筑业的飞速发展对能源利用提出了更高的要求。笔者就当前形式,具体分析阐述了建筑节能的内容及新能源的开发,这在建筑能源的利用方面具有十分重要的意义。 关键词:建筑节能新能源开发 目前,建筑技术已有了较快的发展,这对能源利用提出了更高的要求。统计表明,建筑物消耗了全世界约30%的能源,这会对世界资源的可持续发展带来了很大的影响。所以我们的出发点必须是为实现可持续发展的目标,控制并减少建筑物对外界环境的污染程度和对不可再生资源的消耗,为使用者营造舒适、健康、和谐的生活空间。 发达国家的建筑节能起初是为了降低建筑能耗,现在都称作“提高建筑中的能源利用率”,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。所界定的范围指建筑使用能耗,包括采暖、空调、热水供应、照明、家用电器、电梯等方面的能耗。总体来说,是通过政策引导,以节能技术和产品为基础,实现建筑产品的生产过程、建筑的施工过程和建筑使用等三个方面的节能目标。为配合建设部《节能设计标准》的执行和推动建筑节能工作的发展,政府和有关部门结合实际情况,制订了一系列配套的设计标准、规范和技术规程,编制了相应

的标准图集等,使建筑节能工作在设计、施工、生产、应用等各个方面都有章可循、有法可依,逐步走上规范化、法制化轨道,保证了节能建筑的工程建设质量。 1.节能建筑的主要内容及节能理念 节能建筑主要指的是利用新型墙体材料及多项保温节能的举措,将自然资源作为能源供给加以充分利用,使用能耗较低的设施而构成的建筑,以下是其主要节能理念的内容:①建筑设计:按照要求建筑设计一定要配备节能设计专篇,且要经审图部门审查。因此,设计人员一定要具备较高的节能意识,发挥自身在建筑节能方面的决定性及基础性作用,确保了能够在根源上减少投资。②自然资源的综合利用:地热、太阳能和风能等自然资源可谓是取之不尽,用之不竭,其使用效果较好,而且无污染、便于取用,能够在很大程度上改善城市环境,当前很多城市已强制规定在建筑中对这些新的能源及技术必须予以充分利用,如地热利用循环系统、太阳能热水循环系统等,并由此获得了较好的效果。③改善围护结构:当前所有地方正逐步取消粘土砖的使用,多种容重低且轻质保温隔热的砌体材料得到了大力推崇;断桥隔热型材适用于金属门窗;外墙保温技术及外遮阳系统的运用;低辐射玻璃及填充惰性气体的中空玻璃的运用。以上举措使建筑节能效果有了显着的提升。④选用低能耗的设备:当前照明设施及空调

四新及建筑节能技术应用

“四新”技术和建筑节能技术在工程上的应用开封大宏城市广场一期工程位于郑开大道南侧、一大街与三大街之间,交通便利,环境优美。由2栋高层办公楼、1栋综合商用楼及相连地下车库组成;规划总用地面积40378平方米,总建筑面积183264.38平方米,地下建筑面积59687.49平方米,其中人防21800平方米。工程最终质量目标:确保“中州杯”。根据工程特点,“四新”技术和建筑节能技术在工程上的应用如下: 一、地基基础和空间工程技术 1、抗拔锚杆和抗拔桩技术 本工程地下水位为自然地面下2.00m左右,地下两层,地上五层,地下水对建筑物浮力较大,设计采用抗拔锚杆和抗拔桩。 2、复合土钉墙支护技术 本工程的基坑大部分深度约10.78米,为了保证周围地基土的稳定性和安全性拟采用预应力锚索、预应力土钉+护坡桩支护,增大现场施工场地,减少基坑的开挖量,同其它护坡形成对比,具有良好的技术经济效益。本工程基础边坡全部采用土钉墙支护技术。 二、混凝土裂缝控制技术 砼裂缝已经成为砼工程质量通病,该工程拟对防治砼裂缝采取系统的措施。本工程的筏板基础、框剪结构和框架结构计划应用混凝土防裂技术。在砼内部掺加抗裂防渗剂,使砼裂缝完全处于受控状态,以防止砼内外温差过大。 三、钢筋及预应力技术

1、高强钢筋应用技术 本工程的基础伐板、基础梁、板和框架梁、柱均采用HRB400级钢筋,其强度比普通Ⅱ级钢提高10%~15%,而价格增加不多,保证工程质量,节约钢材,降低成本。 2、大直径钢筋直螺纹连接技术 本工程大量使用HRB400钢筋,主要规格有: 、 、

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、等十种。其中, 、 、

节能与绿色建筑应用

建筑节能与绿色建筑应用技术在当今世界对低碳排放的追求越演愈烈、人们对健康节能的要求越来越高的背景下,节能减排与绿色生态成为了建筑设计的发展方向。绿色建筑是我们对周围环境的改变和适应的开发行为。建筑行为要素是自然资源的消耗、改变和转化,绿色建筑行为在各方面都对环境产生重要的影响,也将对经济社会可持续发展产生重大影响。文章试从绿色建筑节能技术的应用方面进行探讨和分析,以期能为绿色建筑节能技术的应用提供一些有益的思路。一、何谓绿色建筑绿色建筑在概念上主要包含如下几点:(1)节能,在这里主要是强调要我们减少各种各样的资源浪费;(2)保护环境,在这里主要是强调减少环境污染以及减少二氧化碳的排放数量;(3)满足人们使用上的要求,为人们提供的使用空间要做到“适用”、“健康”、“高效”。绿色建筑从设计、建设、使用、维护到拆除每个环节都有各种各样的节能及环保要求。这意味着在设计阶段就要重点考虑环境因素的利用,还要尽量地降低建设过程对环境造成的不良影响,且确保建筑在运行阶段能为人们提供低耗、舒适、健康的空间,并全力降低拆除时对环境所造成的危害程度。二、绿色建筑节能技术的应用(一)合理的建筑布局能够大幅降低建筑使用过程中的能耗在一栋建筑的规模、功能、区域确定了以后,建筑外形和朝向对建筑能耗将有重大影响。一般认为,建筑体形系数与单位建筑面积对应的外表面积的大小成正比关系,合理的建筑布局可以降低采暖空调系统的电力使用载荷。从热力学与空气动力学的角度出发,较小的体形系数与较小的外部负荷呈现正比关系。而用途为住宅的建筑物外部负荷不稳定其对能量消耗占主要因素。而对运动场馆、影院等大型公共用途的建筑物而言,其内部的发热量要远远高于外部的发热量,所以在设计中较大的体形系数更加有利于散热。也就是说普通住宅与大型的公共建筑由于用途不一样,其发热量影响因素也不一样,从节能的角度出发,其体形系数的设计要求是相反的。(二)建筑物进行外墙保温能够大幅降低建筑使用过程中的能耗对建筑物进行外墙保温是一项能够大幅提高热工性能的绿色节能工程。其外墙保温材料的铺设厚度与其保温效果呈现正比例关系。外墙保温工艺的广泛应用不但可以在寒冷的冬季有效地避免室内温度的快速流失,而且在炎热的夏季还可以有效地避免由于太阳光辐射而导致的外墙温度升高进而带动室内温度的上升,从而减小了空调等制冷设备的工作载荷。这样一来,通过铺设建筑物外墙保温层不但使夏季的隔热性能得到提升还使得冬季的保温性能得以加强。这样就减轻了冬季供暖压力和夏季的降温电力载荷,从而使得建筑物的能耗得到降低。所以,从考虑降低能耗的角度来看,我们应该大力推广建筑物外墙保温工艺与技术进行广泛的实施。(三)对室内环境进行系统控制以达到综合性系统节能的目的绿色建筑的一大特点就是综合利用空气处理、尽可能地多采用自然光、优化完善自然通风设计等诸多综合系统,整体性多方位地进行优化与系统整合。将多方面的使用功能有机地进行整合与优化完善,科学系统地从整体上降低建筑物的能耗。在整体性综合控制当中暖通系统占有极其重要的作用,因为一般的建筑当中暖通系统占其总能耗百分比高达50%以上。对建筑物的暖通系统进行科学、合理的优化和有机的整合具有极其重要的意义。而要降低暖通系统的能耗,首当其冲就是要从优化暖通系统的设计入手,其节能成败的关键因素是对暖通系统的自动控制。而从当前的暖通空调系统优化设计方案实施效果来看,节能效率最高的基本上都是采用集散控制技术的绿色建筑系统,一般地,整个暖通空调系统的节能效率最高可达30%左右 (四)充分利用洁净丰富的太阳能天然能源就目前而言,太阳能为目前已开发的绿色能源中最重要的能源,是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源,其具有极为洁净和廉价等诸多显著优点。目前,在住宅建筑中太阳能的利用主要有太阳能空调、太阳能热水器和太阳能电池。对于我国而言太阳能资源相对还是十分丰富的,浙江地区年平均日照时数为1710~2100小时。这为我国开发利用洁净的太阳能资源提供了良好的条件。现在制约着太阳能利用的最大因素在于其能量转换率过低,但是从发展的角度来看,随着科学技术的进步,太阳

被动式太阳能建筑设计及其气候分区

被动式太阳能建筑设计及其气候分区 本章首先总结了现今常采用几种被动式太阳能建筑形式及工作原理,依据影响被动 式太阳能建筑采暖的主要室外气候参数太阳辐照量及室外温度提出被动式太阳能建筑设 计气候分区原则和指标。并建立一组合式被动式太阳房计算模型,采用稳态传热原理进 行计算。利用典型气象年南向垂直面日太阳辐照量实测值与模型计算值进行比较,得出 各观测点的综合辐射百分比作为被动式太阳能建筑设计分区的最重要指标。 利用上述分析结果,对188个观测站进行统计计算分析,最后,定量的将各气候区 边界条件布置在气候分析图上,为建筑师在方案设计时提供被动式气候设计指导。量化 的分析结果不但可以使建浏币更准确的把握建造被动式太阳能建筑的方向,还可以使其 建造的更合理,更有效。同时,分析了三种常用集热部件的集热效率及集热效率曲线, 利用其分析结果,结合实测的垂直南向面总辐射强度及最冷月平均温度情况,得出各种 集热方式的最佳建造区域。 中国太阳能资源状况 影响被动式太阳能建筑设计气候分区的最重要的气候因素就是太阳辐射量,基于太 阳辐射与温度的关系,洲门可以认为温度升高的原因就是太阳辐射。我国疆域辽阔,气 候多样,其太阳能资源的分布也不均匀,因此,分析我国太阳能资源分布状况是本课题 研究的重要环节。 a、我国总辐射的分布 我国总辐射年总量大致在930一2330千瓦小时咪2·年之间。1630千瓦小时/米2·年 这条特征等值线自大兴安岭西麓向西南至云南和西藏处,将我国分为两大部分,其西北 在1630千瓦小时/米2·年以上,东南向皆在1630千瓦小时米2.年以下,也就是说,我 国总辐射年总量的分布趋势是西高东低。见图2.4。 西南部的青藏高原的总辐射量最大,全年可达2330千瓦小时/米2·年,而西北部新疆各盆地中总辐射年总量的值相对较小,塔里木盆地约为1740千瓦小时/米2·年,准葛 尔盆地约为巧00千瓦小时/米2·年左右。 东部地区以华北和内蒙古一带为最大,全年总辐射量可达1630一1740千瓦小时/ 米2·年,东南沿海地区与东斗抛区的总辐射量数澎目当,约为1280一1400千瓦小时/米2·年。剔氏值在川黔盆地,其总辐射量全年仅1050千瓦小帅米2·年。 我国各地区总辐射的季节变化具有明显的气候特征。总的趋势是冬季小,夏季大, 最大值和最小值也分别出现在夏季和冬季。由于受季风气候影响,冬季12月份的分布与秋季9月份的分布形式比较相似。 这些季节的太阳辐射分布受天文条件影响最大,在西部地区等值线基本与纬圈平行, 自南向北减少。东半部因受环流作用遭到破坏,呈二高二低型。河套地区与华南为辐射 高值区,东北与长江流域是相对低值区,四川盆地形成一个很深的闭合低中心。 b、我国直接辐射的分布 我国的太阳直接辐射分布,由于受季风气候和地形条件的重大影响,在很大程度上 偏离纬向分布。分布特征是①由于直接辐射是太阳总辐射中的一个主要分量,因此,无 论是年总量还是月总量,其分布趋势都基本上与相应时段总辐射分布相一致。②与总辐 射一样,冬季直接辐射的分布趋势明显与我国海拔高度的分布相似,即随着海拔高度的 增加,直接辐射值也逐渐增大。冬季1月份直接辐射月总量与海拔高度的相关系数可达 .0734。n月至3月冬季五个月的直接辐射总量与海拔高度的相关系数也可达.0690。在 冬季,海拔高度是影响直接辐射的主要因子。

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