【摘要】：在能源緊缺、環(huán)境承載能力有限的大背景下,減少建筑能耗,加大可再生能源利用率,提高可再生能源在能源消費(fèi)中的比例具有重要意義。本文以北京地區(qū)為例探討了住宅建筑采用被動式節(jié)能技術(shù)和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)凈零能耗的可行性。首先,本文選取北京某住宅建筑作為本研究的基本模型,通過De ST軟件模擬分析了圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部件熱工性能對建筑能耗的影響。采用正交試驗(yàn)法篩選出節(jié)能效果較好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)組合,計(jì)算綜合節(jié)能方案下的建筑能耗。其次,通過分析北京地區(qū)可再生能源情況,選擇太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為住宅建筑的產(chǎn)能來源;通過調(diào)研目前市場上常用的光伏電池,選擇光電轉(zhuǎn)化效率約為15%的晶硅組件;建立太陽能光伏發(fā)電模型,利用MATLAB軟件計(jì)算太陽能光伏系統(tǒng)在屋頂及南向立面的發(fā)電量。最后,從能耗角度及經(jīng)濟(jì)性角度分析在被動式節(jié)能技術(shù)措施及太陽能光伏發(fā)電技術(shù)措施下住宅建筑實(shí)現(xiàn)凈零能耗的可行性。此外,對寒冷地區(qū)其他城市住宅建筑實(shí)現(xiàn)凈零能耗進(jìn)行了簡要評估。本文研究得出,基于被動式節(jié)能措施配合光伏發(fā)電技術(shù)的情況下,凈零能耗住宅建筑理論上時可以實(shí)現(xiàn)的。從能耗角度上講,若建筑僅有屋面鋪設(shè)光伏板時,實(shí)現(xiàn)住宅建筑凈零能耗的最高層數(shù)為3層;若在屋面及南立面鋪設(shè)光伏板,則滿足凈零能耗建筑住宅層數(shù)最高為10層。
【圖文】：

1圖 1-1 2006-2016 年能源生產(chǎn)與消費(fèi)總量能源消耗中，建筑能耗占據(jù)了其中相當(dāng)大的部分。建筑能耗研究報(bào)告（2016）》中的數(shù)據(jù)顯示，2014 8.14 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全國能源消費(fèi)總量約 20%。

本章主要探討建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)對建筑能耗的影響。選擇北京地區(qū)常規(guī)住宅建筑幾何模型作為本研究的基準(zhǔn)模型，通過調(diào)研獲取建筑能耗模擬所需的邊界條件。采用能耗模擬軟件 DeST 探討建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)對建筑能耗的影響。2.1 基準(zhǔn)模型建立及邊界條件的的設(shè)定2.1.1 建筑幾何模型的建立本研究以北京地區(qū)作為代表城市，選取北京地區(qū)常規(guī)建筑作為研究對象。本研究所選擇的幾何模型為通過綜合分析、調(diào)研北京地區(qū)的住宅建筑經(jīng)修改得到的建筑幾何模型�？紤]建筑樓層多于 6 層時需設(shè)置電梯等設(shè)備，本研究選擇最高層數(shù)為 6 層的住宅建筑作為研究對象。具體模型如圖 2-1 所示。該住宅建筑一梯兩戶，每層共 4 戶，總建筑面積為 2440 m2，，層高為 2.8m，戶型為三室一廳一廚一衛(wèi)，建筑均為南北朝向。體型系數(shù)為 0.314，占地面積為406.68 m2，南向窗墻比為 0.5，北向窗墻比為 0.3，東、西向窗墻比為 0.04。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU201.5;TU111.195

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2599732