铁路客站候车厅高大空间半透明薄膜光伏天窗自然采光优化设计研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangyao366
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着我国铁路建设速度的不断加快,铁路客站建设规模持续攀升。候车厅作为铁路客站核心高大空间,由于其超大的规模体量及复杂功能导致的设计不佳,进一步引发其室内光环境每况愈下,引起国内外学者的广泛关注。与此同时,半透明光伏天窗作为一种新型一体化分布式光伏组件,因其在低容积率大平面公共建筑屋面上适宜的应用条件,以及在丰沛太阳辐射条件下特有的遮阳与发电协同增益特性,在我国大体量高大空间尤其是铁路客站建筑天窗中得到了广泛运用,其多样化的遮阳与透光特性加剧了应用于高大空间公共建筑天窗时自然采光机理的复杂性。本研究选取我国典型光气候条件下的代表性城市,基于铁路客站典型模型针对如上问题开展了初步的系统化研究:首先,通过文献查阅和实地调研的方法分析了铁路客站候车厅的采光现状,并提取了影响室内光环境的主要与关键设计因素,从而确定了本次研究的模型特征与变量样本;其次,基于前述调研建立典型模型,完成关键参数变量赋值和边界条件设置,运用DAYSIM采光模拟方法,分别针对不同太阳辐射水平地区,对集中式和“一列多排”分散式两种典型光伏天窗分布类型下候车厅室内光环境进行全年动态模拟分析,揭示了天窗屋面面积比、薄膜光伏透光率等关键设计参数与自然采光质量的关联规律;最后,基于模拟结果与所揭示规律,分析归纳不同气候区铁路客站候车厅半透明光伏天窗自然采光优化设计策略。主要研究结论如下:(1)首先,在我国不同气候区应用半透明光伏天窗,考虑采用其典型透光率时,因多样的太阳辐射条件,无论集中式还是“一列多排”分散式分布,均应针对性选取相应的天窗屋面面积比:北京地区宜选取较大的(集中式:30%~35%,分散式:16.52%~19.27%)窗屋面积比,而西宁和拉萨地区则分别宜基于适中(集中式:25%~35%,分散式:13.76%~19.27%)与较小(集中式:23%~30%,分散式:11.01%~19.27%)的窗屋面积比设计天窗。且针对集中式天窗,北京地区应选择的达标天窗面积比(30%)显著高于西宁(25%)和拉萨地区(23%),而西宁与拉萨地区则较为接近;针对“一列多排”分散式天窗,北京、西宁、拉萨三地宜分别依据16.52%,13.76%,11.01%的天窗屋面面积比确立分布式天窗个数,其天窗屋面面积比达标值由小到大呈均匀增加。(2)其次,在考虑半透明光伏天窗透光率选择的多样性,以完成半透明光伏天窗设计时,总体而言,无论是集中式还是“一列多排”分散式分布,在我国不同气候区均应根据半透明光伏天窗实际透光率水平,遵循相似的设置原则选择天窗屋面面积比:当选择透光率较高的薄膜光伏组件时,可以设计相对较小的天窗面积,以设计选择单一天窗面积比与分布式天窗个数。同理,当选择透光率较低的薄膜光伏组件时,则应基于相对较大的相对面积确定单一天窗尺寸与分布式纵向天窗个数。(3)针对具体气候条件而言,无论天窗是集中式还是“一列多排”分散式分布,当选择透光率较小的光伏组件时,北京地区宜选择的天窗面积比(集中式:约35%~40%,分散式:约19.27%~22.02%)较西宁(集中式:约30%~35%,分散式:16.52%~22.02%)和拉萨地区(集中式:约25%~30%,分散式:13.76%~16.52%)明显增大;而当选择透光率适中的光伏组件时,三地区的建议天窗面积比取值差异明显减小,且区段略有重合;而当选择透光率较小的光伏组件时,三地区的建议天窗比取值差异与适中透光率时类似。(4)最后,在相同气候区,采用相同透光率的半透明光伏天窗时,“一列多排”分散式相较于集中式分布,其建议天窗屋面面积比取值均明显更小。在不同气候区均呈现出此同一规律,如光气候Ⅲ区,采用透光率25%的半透明光伏天窗时,“一列多排”分散式和集中式分布建议天窗屋面面积比取值分别为约19.27%和35%;而光气候Ⅰ区,采用透光率30%%的半透明光伏天窗时,“一列多排”分散式和集中式分布建议天窗屋面面积比取值分别为约11.01%和23%。故在各气候区基于任一透光率进行半透明光伏天窗设计时,都应优先选择“一列多排”分散式而非集中式布置方式,从而可在保证采光质量的前提下适当减小开窗面积。综上所述,本研究从铁路客站候车厅高大空间自然采光设计的必要性出发,提出了不同太阳辐射水平地区半透明光伏天窗自然采光设计选型策略。希望为设计师提供一种合理的采光设计手段,达到合理利用自然采光和降低照明能耗的节能目标,推动绿色铁路客站设计发展。
其他文献
microRNA(mi RNA)是一种重要的肿瘤标志物,它的表达失调与肿瘤发生密切相关。mi RNA在早期肿瘤细胞中的表达水平很低,亟需发展超灵敏的检测方法。荧光修饰的DNA探针由于设计简单和响应速度快而被广泛应用于mi RNA的检测。然而,传统的荧光DNA探针不涉及荧光信号增强,对低水平的mi RNA检测能力有限。表面增强拉曼(SERS)是一种非破坏性的分析方法,凭借其超高的灵敏度在微量生物分子
学位
近年来,随着社会发展和人们生活方式的改变,脑肿瘤等脑血管疾病逐渐成为我国致死率极高的疾病。磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)可生成无损伤、无颅骨伪影的多模态脑影像,同时对人体无伤害,为临床医生研究脑肿瘤及其他脑部疾病提供重要的参考信息,因此经常被用于的脑部疾病地诊断和治疗。正常脑肿瘤MR图像脑部组织可分为肿瘤区、脑脊液、脑灰质和脑白质,在肿瘤区域根据病情发展
学位
随着现阶段我国数字技术的不断革新,以及人们对于医学图像技术系统的设计,极大拓宽了数字化医疗影像技术发展的深度和广度。数字化为医疗信息的存取提供了极大便捷性的同时,所面临的数据安全风险也日益凸显,极大降低了患者的个人信息安全。面对在现代化医学环境中怎样更有效地保障病患个人安全问题,数字水印技术可以把隐私数据融合到医疗影像当中,从而成为医疗影像进行完整性验证和篡改检测的关键手段。正基于此原因,展开了以
学位
近年来,基于活性氧(ROS)的癌症治疗策略受到广泛关注,其主要包括光动力疗法(PDT)、声动力疗法(SDT)和化学动力疗法(CDT)。尽管以上治疗策略取得了一定的疗效,但单一治疗策略固有的弊端大大降低了其治疗效果。此外,目前报道的很多治疗策略需要较高的氧气含量或者特定的外部刺激等才能产生足够的活性氧。因此,开发多功能协同纳米诊疗剂弥补单一疗法的不足,从而增强抗肿瘤效果成为迫切需要。本文将葡萄糖氧化
学位
随着世界工业技术的快速发展和人口的增加,使得排放在水体中的有机污染物种类越来越多并且很难降解,为地球环境造成了严重的威胁,然而大部分的水处理技术不能有效地去除水体中的有机污染物,光催化技术能够有效地利用太阳能高效降解有机废水,使得其在环境净化领域的应用越来越有前景,可见光响应型光催化剂的开发与应用已成为当前光催化剂技术研发的重要方向,在社会经济领域及环境净化领域具有重要的应用价值。钙钛矿型和尖晶石
学位
癌症已经成为严重威胁人类健康的疾病,是导致人类死亡的主要原因之一。近年来,生物酶在肿瘤治疗领域应用广泛。但生物酶因热稳定性低、pH范围窄、环境耐受性低等阻碍了其实际应用。本论文选用纳米金属有机框架进行生物酶固定,对其进行了催化活性及在肿瘤化学动力治疗和光动力治疗方面的研究,具体工作如下:(1)合成了具有较大孔径的纳米金属有机框架材料Hf-DBA,用于辣根过氧化物酶(HRP)的固定。通过透射电镜、紫
学位
手性磺酰胺和磷中心手性化合物是不对称催化合成与药物活性筛选中的“优势骨架”分子,具有不可替代的重要价值。发展高效合成这两类手性骨架的不对称合成方法具有重要的科学意义与研究价值。本论文研究廉价金属铜催化的不对称碳杂偶联反应,实现了N-芳基磺酰胺和磷中心手性膦杂环的不对称催化合成。磺酰胺作为磺胺类抗菌药物的母核被广泛应用,同时也是许多生物活性分子的重要组成部分。第一部分工作报道了铜/手性乙二胺催化的环
学位
肿瘤被称作“难以愈合的伤口”,一直以来都严重威胁着人类的生命与健康。据统计,每年有数百万人死于恶性肿瘤,虽然科学家们在肿瘤治疗领域付出了巨大的努力,但是肿瘤的发病率和致死率仍然居高不下。近年来,随着纳米医学的高速发展,纳米材料以其负载治疗因子量大、易于修饰等特点,逐渐被科学家们用于肿瘤的精准诊疗领域。而钙基纳米材料具有良好的生物相容性、生物可降解性等特性,在精准治疗肿瘤领域展示出了潜在的应用价值。
学位
随着矿产资源的逐渐减少,我国硫化镍矿贫、细、杂的问题日益严重,硫化镍矿中通常含有以蛇纹石、滑石等为主的镁硅酸盐脉石矿物。蛇纹石和滑石作为层状镁硅酸盐矿物,具有硬度小易泥化的特点,在硫化矿中常与有用矿物伴生。镁硅酸盐矿物容易随着泡沫水进入浮选精矿,影响硫化镍矿中氧化镁的含量。本论文选取镍黄铁矿、蛇纹石和滑石作为研究对象,采用浮选试验、吸附量测试、动电位测量、显微镜下观测以及红外光谱测试等研究手段,研
学位
公共艺术是伴随后现代主义的一场社会运动,是城市化进程的必然产物,它涉及现当代社会文化生活的方方面面。仅就公共艺术创作而言,公共艺术为艺术家们提出了较高的社会性要求,强调用艺术对公众,对社会事件、环境的影响和交流。换句话说,要在创作中体现公共性价值观。于是我们当下的公共艺术理论界将这一价值观悬置于至高无上的地位,对公共艺术的创作指点江山,将雕塑视为极为传统和落后的艺术形式排列在公共艺术创作之外,与此
学位