论文部分内容阅读
当前,全球能源系统危机四伏,在能耗巨大的建筑领域利用新能源与可再生能源技术意义巨大。在建筑中主动式应用太阳能烟囱效应,就是将建筑与太阳能烟囱整合,利用太阳能烟囱效应直接在建筑中生产电能,是建筑中利用可再生能源的新途径。目前,在建筑中主动式应用太阳能烟囱效应的研究刚刚起步,研究成果主要集中在技术领域,致力于解决建筑中太阳能烟囱发电系统效率优化的问题,而对建筑空间与太阳能烟囱发电系统的整合,太阳能烟囱发电系统对建筑外部造型、内部空间的影响等建筑设计方面的问题则鲜有涉及。本文从建筑设计的角度出发,对太阳能烟囱效应在建筑中的主动式应用进行探索,在整理相关研究成果、分析研究动态的基础上,讨论了太阳能烟囱与建筑空间结合的可能性,并提出了建筑与太阳能烟囱效应发电系统整合的设计要点,最后结合实际案例——如东新区会馆方案进一步探讨建筑主动应用太阳能烟囱效应的设计策略。本文共七章:第一章介绍研究背景并对相关概念进行辨析,界定研究对象,阐述研究意义,明晰研究思路。第二章为相关理论和实践动态综述,研究了太阳能与风能在建筑中的利用、太阳能烟囱效应发电和太阳能烟囱效应在建筑中的利用,详述了三者的发展历程、现有成果以及研究动态。第三章对太阳能烟囱效应发电基础理论进行深入研究,阐述了太阳能烟囱效应发电的基本形式与组成、发电功率影响因素,并介绍了太阳能烟囱效应发电目前遇到的瓶颈和综合运用的潜力。该章节为建筑中主动式应用太阳能烟囱效应的研究打下了理论基础。第四章和第五章对建筑中主动利用太阳能烟囱效应的设计策略进行了探索:第四章讨论了太阳能烟囱与建筑空间结合的可能性,并分析比较了不同的结合形式;第五章首先分析了主动式应用的前提条件,接着从空间整合、效率优化、技术、安全等方面综合考虑,提出了主动式应用的设计要点。第六章以笔者实际参与项目——如东新区会馆建筑方案为例,根据前文提出的太阳能烟囱与建筑的结合形式和设计要点,提出了建筑主动应用太阳能烟囱效应的具体设计方案。第七章为结语部分,概括了本文主要论点,并分析了现有研究的不足,对后续研究进行了展望。