山东省太阳能热水系统与住宅一体化设计应用研究

【摘要】：当今社会能源危机与环境污染问题日益严峻,可持续发展的模式已成为人类社会发展的必然选择。为了缓解大量性建造的住宅带来的能耗问题,我国大力推广太阳能热水系统在住宅中的应用。本文在对国内外太阳能热水系统发展及应用现状调研的基础上,分析了山东省太阳能热水系统的应用情况及与住宅一体化设计中存在的问题,并从空间设计、美学表达、构造技术三方面进行了深入研究。 在空间设计的研究中,以山东省气候条件为基础,重点研究了空间布局对太阳能热水系统与住宅一体化设计的影响。运用天正TSun日照软件进行日照时数的模拟分析,总结提出住宅规划布局中太阳能热水系统一体化设计的优化策略；运用Ecotect软件进行建筑单体日均辐射量的模拟,以研究不同建筑形体自身遮挡对日均辐射量的影响,从而提出屋顶、立面墙体辐射量判定的参考临界值；此外,研究了典型平面布局中太阳能热水系统与住宅的结合方式,以完善住宅平面设计的布置方法。 在美学表达的研究中,重点研究了太阳能热水系统与住宅一体化设计的建筑表现手法。结合建筑表现的基本要素研究住宅设计中太阳能热水系统点元素、线元素、面元素、体元素的表现手法；结合建筑表现基本原理研究太阳能热水系统在住宅中的韵律与节奏、比例与尺度、色彩与质感等的表现手法；并结合住宅典型的造型特点、风格特点探讨提出太阳能热水系统与住宅一体化设计的策略和方法,使太阳能热水系统成为一种建筑设计语汇。 在构造技术的研究中,结合国标、省标及其它相关规程,重点研究了太阳能热水系统与屋顶、墙体以及建筑其它部位的一体化构造设计措施,针对山东省图集中存在的不足以及近些年来出现的一些新的构造形式提出了修改补充的建议,以推动山东省太阳能热水系统在安装中的一体化进程。 此外,基于上述研究,选取典型在建住宅小区山水泉城住宅小区41号楼为例,分析了该住宅结合太阳能热水系统下的空间布局、建筑表现、构造技术三方面的设计特点,通过模拟分析,针对案例中太阳能热水系统与住宅一体化设计应用的不足,探讨提出修改建议,从而为太阳能热水系统在住宅中更加高效、安全的运行提供设计依据。 【关键词】：住宅太阳能热水系统一体化设计 空间布局 表现手法 构造技术
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU822.1;TU241
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 课题来源11
• 1.2 研究的背景11-16
• 1.2.1 能源危机与环境污染11-12
• 1.2.2 国内外太阳能热水系统的发展12-16
• 1.3 研究的目的与意义16
• 1.4 研究的主要内容16-17
• 1.5 本章小结17-19
• 第2章 山东省太阳能热水系统发展现状及思考19-27
• 2.1 太阳能热水系统与住宅一体化概述19-23
• 2.1.1 太阳能热水系统的原理及组成19-21
• 2.1.2 太阳能热水系统的分类和特点21-22
• 2.1.3 太阳能热水系统与住宅一体化设计概念22-23
• 2.2 山东省太阳能热水系统与住宅一体化现状及问题23-25
• 2.2.1 山东省太阳辐射资源23
• 2.2.2 山东省太阳能热水系统与住宅一体化现状及存在问题23-25
• 2.3 山东省太阳能热水系统与住宅一体化设计的思考25-26
• 2.3.1 加深一体化设计理念25
• 2.3.2 产品多样化25
• 2.3.3 细化政策法规25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 山东省太阳能热水系统与住宅一体化设计空间布局研究27-53
• 3.1 总体规划布局研究27-35
• 3.1.1 行列式布局28-33
• 3.1.2 错列式布局33-34
• 3.1.3 斜列式布局34
• 3.1.4 集热器优化布置策略34-35
• 3.2 单体自遮挡研究35-51
• 3.2.1 屋顶自遮挡研究35-47
• 3.2.2 立面自遮挡研究47-50
• 3 2.3 集热器布置优化50-51
• 3.3 单体平面布局研究51-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第4章 山东省太阳能热水系统与住宅一体化设计表现手法研究53-81
• 4.1 太阳热水系统在住宅中的建筑表现基本要素研究53-61
• 4.1.1 点元素的表现53-55
• 4.1.2 线元素的表现55-57
• 4.1.3 面元素的表现57-58
• 4.1.4 体元素的空间表现58-60
• 4.1.5 体元素的形体表现60-61
• 4.2 太阳能热水系统在住宅中的建筑表现原理研究61-71
• 4.2.1 韵律与节奏61-63
• 4.2.2 比例与尺度63-67
• 4.2.3 色彩与质感67-70
• 4.2.4 其它表现原理70-71
• 4.3 太阳能热水系统与住宅的建筑造型表现一体化研究71-76
• 4.3.1 集热器布置基本要求71-72
• 4.3.2 住宅的建筑造型与太阳能热水系统设计72-76
• 4.4 太阳能热水系统与住宅建筑风格表现一体化研究76-79
• 4.4.1 太阳能热水系统在现代风格住宅中的表现76-77
• 4.4.2 太阳能热水系统件在中式风格中的的表现77
• 4.4.3 太阳能热水系统在异域风格住宅中的表现77-79
• 4.6 太阳能热水系统与住宅一体化设计原则79-80
• 4.7 本章小结80-81
• 第5章 山东省太阳能热水系统与住宅一体化设计构造技术研究81-99
• 5.1 山东省太阳能热水系统与屋顶一体化构造设计81-91
• 5.1.1 平屋顶一体化构造设计81-84
• 5.1.2 坡屋顶一体化构造设计84-87
• 5.1.3 屋顶构架一体化构造设计87-88
• 5.1.4 山东省图集屋顶安装补充意见88-91
• 5.2 山东省太阳能热水系统与墙体一体化构造设计91-95
• 5.2.1 墙身一体化构造设计91-92
• 5.2.2 女儿墙一体化构造设计92-93
• 5.2.3 阳台栏板、格栅一体化构造设计93-94
• 5.2.4 山东省图集墙体安装详图补充意见94-95
• 5.3 山东省太阳能热水系统与建筑其他部位一体化构造设计95-98
• 5.3.1 窗体一体化构造设计96
• 5.3.2 室外遮阳一体化构造设计96
• 5.3.3 贮热水箱、管线一体化构造设计96-97
• 5.3.4 山东省图集其它安装详图补充意见97-98
• 5.4 本章小结98-99
• 第6章 实际案例分析99-107
• 6.1 工程简介99-100
• 6.2 一体化设计优点分析100-102
• 6.2.1 合理的规划布局100
• 6.2.2 灵活的集热器布置方案100-101
• 6.2.3 简洁的立面处理101-102
• 6.3 一体化设计缺点分析102-105
• 6.3.1 部分集热器布置位置不合理102-104
• 6.3.2 构造处理仍需加强104-105
• 6.4 本章小结105-107
• 第7章 结语107-109
• 7.1 研究成果与创新107-108
• 7.2 存在的不足及后续的研究108-109
• 参考文献109-111
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况111-112
• 后记112

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