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[硕士论文] 冯捷
建筑学;建筑技术科学 东南大学 2017(学位年度)
摘要:在化石能源短缺、CO2减排巨大压力和多国财政补贴政策的刺激下,光伏发电成为全球发展最快的可再生能源技术。其在建筑上的应用已经从最初的偏僻无网地区住宅发展到了城镇、乡村大规模的商业、住宅、办公等各种类型的建筑
  本文调研了光伏建筑国内外研究及应用动态,具体包括现有光伏建筑一体化研究动态,光伏组件产品现状,不同气候环境条件对光伏组件耐久性的影响,坡屋顶光伏建筑一体化光伏组件及其安装方式现状,总结出现有光伏坡屋面存在的主要问题有:组件未针对特定气候环境设计,其后期运行的性能无法得到保证;在光伏组件的尺寸方面,现有坡屋面光伏一体化组件标准化程度低;在坡屋顶光伏建筑一体化系统中,对光伏组件后期与安装载体的衔接考虑较少,光伏构造系统的工业化程度低,安装、维修和拆卸困难。紧接着确定了本文的研究目标为针对以上三大问题提出一种适合于湿热多雨地区的住宅坡屋顶光伏建筑一体化系统,包括光伏组件的材料选择,尺寸确定以及整体系统的构造设计。
  第一章为绪论,介绍了光伏建筑一体化的现状,指出了现有阶段存在的三大问题。第二章通过研究现有晶体硅光伏组件的构成和商业化产品中各组成部分的材料选择,得出在不同气候环境中对光伏组件性能影Ⅱ向较大的构成材料为背板,由此将背板材料作为文献调研的研究对象。分析了现有背板材料的类型和背板及组件在湿热环境下的基本性能要求,并通过文献调研研究了各背板类型恒定湿热处理时的性能差异。最终得出PET聚酯为最适宜在湿热环境中使用的背板材料。第三章调研了光伏组件现有尺寸,发现市场上晶硅光伏组件的单边尺寸从500mm到2000mm不等;研究了其尺寸构成以及各个构成尺寸的确定依据。接着本章从功能要求,运行要求和约束条件三个方面研究了光伏组件代替瓦片集成到坡屋顶之后需要满足的所有设计要求,重点研究了这些设计要求是否跟光伏组件尺寸相关以及如何相关。最终的出的限制条件为:组件尺寸要尽量大(功能要求,约束条件);尺寸宜为100mm倍数(运行要求);尺寸最大不超过1600mm(运行要求)。考虑以上设计要求的限制,结合光伏组件本身的尺寸构成原则,得出了光伏组件优先推荐尺寸1500mm×1500mm。考虑到实际铺设过程中的需要,选择500mm×500mm以及1000mm×1000mm两组尺寸作为1500mm×1500mm的补足尺寸。第四章通过调研得出现有光伏组件上下搭接式安装方法存在的最大的弊端为欲拆卸特定一块瓦片,需拆卸其以上一整列的瓦片。针对解决这一特定问题,共设计了三种构造方案,分别为旋转折叠式坡屋面光伏建筑一体化安装构造,上穿下抵式坡屋面光伏建筑一体化安装构造以及双层贯穿式坡屋面光伏建筑一体化安装构造。针对每种方案分别给出了具体构件说明,施工工序以及整体优势。随后在三种方案中选出了作者认为实际性较强的双层贯穿式的方案进行了组件本身优化,屋脊、天沟、檐口处构造设计以及案例建筑应用分析。第五章总结了研究成果与以及现有研究的不足,对后续工作的进行方向提出了建议。
[博士论文] 饶永
建筑学;建筑技术科学 东南大学 2017(学位年度)
摘要:徽州地区是国家物质文化遗产保护示范区之一,徽州传统民居传统营建工艺是徽州物质文化遗产的重要内容。有效改善和提升传统民居室内物理环境,以保持古建聚落的整体风貌、延续传承传统空间形态的原真性为前提,以使传统民居在居住功能上延续优化或功能置换、满足能效合理的室内热舒适与使用要求为目的,在当代生态环境恶化的背景下,对以低成本的经济性以及适宜的改善技术措施进行研究,在当代具有重要的现实意义和社会、经济和环境效益。
  论文针对传统民居现状,通过主观问卷调查,利用因子分析法,着重分析评价基于多因子解析的传统古建聚落及民居的复合物理环境,在传统民居室内物理环境的15个影响因素中,分析得到5个主要的公共影响因子,从而得出有意义的结果,作为传统民居室内物理环境改善的反馈信息,并为民居室内物理环境改善提升技术的研究及改造具体措施提供依据。
  通过对徽州传统民居夏、冬季物理环境涉及的室内外温度、相对湿度、围护结构内外表面辐射温度、室内热舒适度、室内外风环境、室内采光环境、噪声环境等物理参量的现场实测,分析徽州传统民居的物理环境实态,归纳和总结传统民居客观物理环境存在的问题。结合当地居民的适应性行为,初步建立适于徽州地区的热舒适气候适应模型。
  针对传统民居主体围护结构保温隔热性能的不足,为改善和提升徽州地区民居的室内物理环境,改善围护结构的保温隔热,提高其热阻,对民居外围护结构所使用的主体材料进行研究。以当地传统土坯材料为主要成份,利用工业废料部分取代土坯材料,添加胶凝材料、轻质纤维等材料,从工艺路线、改性添加剂等改性技术方面,探讨各种材料的最佳掺入量和配比,提升土坯材料物理力学性能和热工性能。
  在保持徽州传统民居传统风格、延续传统风貌的前提下,结合传统民居主体围护结构包括墙体及屋面的传统工艺技术做法,利用本课题研制的改性土坯材料,探讨墙体和屋面更新、改造技术,并对墙体、屋面更新、改造后的保温隔热性能进行分析、归纳。为便于施工,研究了改性土坯材料填充施工工艺,并进行了实验研究,检测利用改性土坯材料填充后的改善效果。
  借助计算机仿真与模拟技术手段,利用通风和采光分析软件,改良传统民居外窗,探讨民居外窗的开设尺寸及位置,分析、优化传统民居的室内通风和采光环境。
  最后,对采用前述的技术措施后,传统民居室内热舒适的改善和提升效果进行比较和分析。
[硕士论文] 徐成
建筑学;建筑技术科学 东南大学 2017(学位年度)
摘要:支撑在内在的技术逻辑引导下,不仅仅是建筑的骨架基础,完全可以作为空间形式的引导者,进而成为建筑语言的组织者。支撑结构与空间形式的关联,需要通过支撑的实体构成去传递结构技术逻辑中包括力、几何或材料等要素的理性。而在怎样的思维角度下表达富有技术逻辑的支撑结构,是决定空间形式的关键。论文首先对支撑形态的发展进行梳理,在由技术逻辑触发的支撑本构与异构的相关案例中,归纳出支撑形态在感觉、知性与理性层面上与空间界面的关联;随后论文以结构技术逻辑为导线,分别从支撑的形态演绎与有机建构的角度出发,对支撑形态演绎的主要内容、方法手段以及评价标准进行了详细讨论,对有机建构则从力的秩序切入,讨论了支撑有机构成的含义、建立准则以及演进路径。
[硕士论文] 乔梁
建筑学;建筑技术科学 东南大学 2017(学位年度)
摘要:构件作为建筑和结构的共同语言和操作对象,具有建筑和结构的双重属性,既是建筑空间分隔限定、表皮界面架构的要素,又是结构水平和竖向抵抗的构成。本文以计算机软件为研究工具,通过模型分析的方法证明建筑形式背后的结构技术逻辑,生成构件化思维下的操作策略。
  本文从构件的基本构形和形态拓展、建筑表皮生成、建筑空间营造三个方面对构件操作进行深入研究,梳理出构件对形态塑造、表皮架构和空间营造的操作策略,发掘构件技术逻辑与建筑形式的内在关联。本文首先对构件的基本构形进行归纳,并在此基础上总结构件形式拓展的规律和方法;其次以表皮架构为切入点对构件的操作进行深入探讨,明晰构件图形转译、秩序建构和效能优化操作的技术与表现之间的关系,进一步阐释表皮生成的内在逻辑;最后则基于空间营造对构件的操作进行深入探讨,进一步论述结构作为空间的表现、渗透和感知能力。
  本文以构件操作的动作贯穿始终,通过对构件相关案例的分类总结归纳,以软件平台计算为工具,三维拆解的模型分析方法解析构件形态背后的技术逻辑和操作动因,发掘构件在建筑中的表现潜质,提炼出相应的操作方法,为建筑师提供以结构技术逻辑为支撑的建筑形式表达的构件操作策略。
[硕士论文] 张贺
建筑学;建筑技术科学 东南大学 2017(学位年度)
摘要:长三角地区是我国夏热冬冷地区的典型区域,也是我国人口最为密集、经济最为发达的地区。随着居民经济水平和生活需求的提高,居住环境舒适性要求越来越高。由于该地区建筑并不能很好的适应气候环境,从而产生了巨大建筑能耗消耗。而随着空调设备的普及,居高不下的空调能耗成为建筑能耗的突出问题,围护结构隔热显得尤为重要。
  发达国家为应对日益严峻的能源形势和气候变暖等问题,开展了大规模的冷屋顶运动来缓解建筑能耗和改善住区热环境。然而,任何技术措施都不具有普适性,在长三角地区不能照搬其他气候区的做法。本文针对长三角地区围护结构的夏季隔热问题,总结了常见的隔热技术措施,并以反射隔热涂层技术为重点,探讨了反射隔热涂料对该地区建筑隔热性能和能耗的影响。同时本文探讨了围护结构隔热评价方法和节能初判方法。论文研究成果可为南方地区围护结构隔热设计提供借鉴,对围护结构的隔热评价也具有一定的参考价值。
  本文共分为六章,第一章论述了本论文的研究背景、研究意义、主要研究内容和目标;同时归纳了国内外关于反射隔热涂料的相关评价标准。第二章分析了建筑空间对于外围护结构的性能要求,从外围护结构隔热需求的角度,探讨了“冷表皮”的概念;归纳总结了常见的应用于外围护结构的隔热技术措施,并列举了部分技术措施的经典应用案例。第三章详细分析了太阳辐射作用对于外围护结构的影响,并通过对室外空气综合温度的推导,阐述了反射隔热涂层技术的隔热降温机理。在此基础上,论文从隔热原理差异的角度出发,将应用于建筑外围护结构的隔热技术措施划分为两类,并修正了两类隔热技术措施的评价指标和隔热计算方法,同时提出了隔热技术措施的节能初判方法。第四章选取长三角地区多层住宅案例,通过实验测试,验证了反射隔热涂层技术在南京地区的夏季隔热效果。第五章根据实际建筑模型,通过软件模拟的方法探究了反射隔热涂料在长三角地区的节能效果,并针对南京地区南北朝向建筑提出了反射隔热涂料的最优实施方案。论文第六章全面总结了本论文的主要研究成果、创新点,并论述了论文的不足之处和进一步研究方向。
[硕士论文] 陈文强
建筑学;建筑技术科学 东南大学 2017(学位年度)
摘要:建筑节能受到的关注度越来越高,相关部门已制定出一系列的建筑节能设计标准,因此设计人员开始普遍使用建筑节能设计工具进行节能设计。建筑能耗模拟逐渐成为预测建筑能耗和比较设计方案的有效技术,有些建筑能耗模拟工具已经非常成熟并有很高的准确度,在建筑节能设计中的普遍应用表明了其可靠性和有效性。然而,目前许多建筑能耗模拟工具对于建筑师来说是复杂和不方便使用的。最重要的原因之一就是建筑能耗模拟工具需要太多的输入参数,而这些参数在建筑设计早期阶段是无法确定的。本文提出了一种基于知识库的方法,能在建筑设计方案阶段在符合中国的建筑节能设计标准的前提下简化能耗模拟过程。介绍了建筑节能设计在早期阶段的重要性,并分析了建筑师在使用能耗模拟工具时遇到的困难。提出的基于智能知识库的方法,能够结合中国的节能设计标准来解决这些困难,并阐述了这一方法的流程。这种方法的实现要依靠本研究所开发的智能知识库,它可以帮助建筑师方便地建立满足中国建筑节能设计标准的能耗模拟模型。OpenStudio被选为实现该智能知识库所依托的平台。对智能知识库中的数据采取了一定的处理方法,通过技术手段实现了智能知识库内部数据的构建,实现了智能知识库与能耗模拟平台的集成,并通过案例研究分析了基于智能知识库的节能设计工具的可靠性和优势。
  全文共七章,第一章主要介绍了研究背景、研究现状、研究目标和技术路线。第二章首先调研了现有节能设计软件中的知识库,总结了他们的优缺点,介绍了建筑节能设计软件的需求分析,并构思出理想知识库的初步框架。第三章分析并选择出基于智能知识库的节能设计工具的建模平台和能耗模拟引擎,设计出智能知识库内部的数据框架,确立了知识库中应该存储的数据类型和结构并解决了如何使建模工具与能耗模拟引擎进行结合的问题。第四章分析了中国建筑节能标准中规定的参数和能耗模拟引擎需要的参数,并对两者进行比较,然后详细介绍了知识库内部的数据处理方法,以确保知识库中的数据能够满足两方面的需求。第五章介绍了从技术上实现智能知识库的构建过程,以及智能知识库与能耗模拟平台集成的方法,并进行了知识库中节能标准模板的扩展。第六章主要是对基于智能知识库的节能设计工具进行了案例验证,分析了能耗模拟的结果,并总结了该工具存在的优势。第七章全面总结了本文的研究成果,并对未来的研究进行了展望。
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