太陽(yáng)能熱、電系統(tǒng)與建筑的集成設(shè)計(jì)及能效評(píng)估.pdf

1、為論證如何提高太陽(yáng)能在建筑能源結(jié)構(gòu)中的地位，本文對(duì)用于洗浴和采暖的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、用于并網(wǎng)饋電的光伏系統(tǒng)與建筑的混合集成進(jìn)行了研究。首先，根據(jù)不同的集成程度將已有的具體集成方式歸納為加層、支架、架空、疊合和復(fù)合這五類，對(duì)具體的集成方式進(jìn)行了聚類分析，就太陽(yáng)能系統(tǒng)對(duì)建筑在安全、熱工性能和景觀方面的影響，以及建筑對(duì)太陽(yáng)能系統(tǒng)在能效、可靠性和維護(hù)檢修方面的影響進(jìn)行了重點(diǎn)闡述，明確了建筑和太陽(yáng)能系統(tǒng)在各種集成方式中的相互影響與集成后果，并根據(jù)結(jié)

2、論給出了適合不同建筑部位的優(yōu)化集成方案。第二，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能系統(tǒng)的用途、集光器的材料特性、安裝姿態(tài)和建筑環(huán)境的分析，完整地提出了太陽(yáng)能系統(tǒng)與建筑墻面的集成設(shè)計(jì)方法，拓展了集成部位，并詳細(xì)分析了不同用途的太陽(yáng)能系統(tǒng)在建筑部位、姿態(tài)、材料選擇、系統(tǒng)組成、與建筑及建筑其它設(shè)備的連接方式、外部效果等方面的集成設(shè)計(jì)區(qū)別。第三，在太陽(yáng)能系統(tǒng)用途與集光器選用、太陽(yáng)能系統(tǒng)與建筑部件的尺寸匹配設(shè)計(jì)、連接固定方式以及設(shè)備間、檢修管井和通道設(shè)計(jì)方面給出了規(guī)范化

3、的設(shè)計(jì)建議，為平屋面、坡屋面、女兒墻、窗間墻、陽(yáng)臺(tái)欄板和遮陽(yáng)擋板的基本集成方案提供了詳細(xì)的構(gòu)造設(shè)計(jì)圖，為集成設(shè)計(jì)明確了由方案階段到構(gòu)造圖階段的方法、步驟乃至于各階段的具體工作如何分工。第四，基于對(duì)部分夏熱冬冷地區(qū)城市不同用途和集光器姿態(tài)的太陽(yáng)能系統(tǒng)的有效能量輸出值、單位能量成本現(xiàn)值和天然氣、不同用途電力的單位能量成本現(xiàn)值的計(jì)算和比較，給出了各用途太陽(yáng)能系統(tǒng)對(duì)天然氣和不同用途電力的替代效益計(jì)算方法和結(jié)果，及各子系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的確定方法。第五

4、，對(duì)居住建筑方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索。研究表明，通過(guò)拓展太陽(yáng)能系統(tǒng)在建筑中的用途和集成部位，可顯著提高太陽(yáng)能在建筑能源結(jié)構(gòu)中的地位。 本論文創(chuàng)新之處主要有： 1)提出了“集成程度”的概念并根據(jù)集成程度對(duì)具體集成方式進(jìn)行了聚類分析，修正了將太陽(yáng)能系統(tǒng)部件與建筑的“集成”簡(jiǎn)單等同于“一體化”的片面之見(jiàn)，便于太陽(yáng)能系統(tǒng)供應(yīng)商和建筑師面對(duì)眾多具體集成方式時(shí)進(jìn)行優(yōu)劣判斷、正確選擇和優(yōu)化組合。 2)拓展了集成部位，豐富了集成設(shè)計(jì)

5、的類型與范式，給出了太陽(yáng)能系統(tǒng)與建筑關(guān)于構(gòu)造設(shè)計(jì)兼容的規(guī)范化建議、集成設(shè)計(jì)由方案階段到構(gòu)造圖階段的方法步驟和基本集成方案的詳細(xì)構(gòu)造圖，并明確了不同用途的太陽(yáng)能系統(tǒng)在不同建筑部位的集成設(shè)計(jì)區(qū)別，使太陽(yáng)能系統(tǒng)成為建筑的常規(guī)設(shè)備和新的景觀表達(dá)手段。 3)對(duì)夏熱冬冷地區(qū)的不同用途和建筑部位的太陽(yáng)能系統(tǒng)能效進(jìn)行了比較，給出了各用途太陽(yáng)能系統(tǒng)對(duì)天然氣和不同用途電力的替代效益計(jì)算方法。 4)提出了根據(jù)總替代效益凈現(xiàn)值確定各子系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)規(guī)