风力发电与建筑一体化设计研究

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建筑作为人类生活的载体,一直以来都满足着人们工作、学习、生活的需求,保护着人类免受风吹雨打。但是,建筑活动作为人类改造自然的基本行为,又制造出很大的环境污染物,同时也消耗了相当多的能源。在我国能源的总消耗中,用于采暖、空调、照明和家用电器的能耗占据了总能耗的1/3,而其中主要消耗的是不可再生能源。伴随着大量能耗的同时,建筑业向外界排放着大量的二氧化碳,加剧了全球温度上升。降低建筑能耗,引入可再生资源已经到了刻不容缓的时刻。风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,并且在使用的过程中没有任何的污染物排放。目前,有很多国家已经在大力发展风力发电系统,而作为建筑设计者们也正在考虑如何将风力发电机安装在建筑上,使其为建筑提供电力,从而降低建筑物对于不可再生能源的依赖,同时降低二氧化碳的排放,风力发电一体化建筑由此而生。本文的目的就在于通过总结和分析现有技术情况,给出风力发电一体化建筑的设计条件、原则和方法等,为日后的建筑设计实践提出宝贵的意见。  本文首先介绍了风力发电的基础理论知识,包括风力资源的来源、特征、风速和风能大小的计量以及我国风力资源的分布状况。同时还介绍了风力发电机的基本理论,包括风力发电机的历史发展、构造和发电原理、现有种类及特征。本文第二章还介绍了风力发电一体化建筑的基础理论,包括了风力发电一体化建筑的定义、发展驱动力和风力发电一体化建筑的优点以及现存问题等等。  本文的第三章在前几章的基础上继续论述风力发电一体化建筑的设计策略。包括风力发电一体化建筑的设计条件,风力发电机在建筑中的布置位置,增大风能产量的办法,以及风光互补发电系统的设计。文章的最后着重分析了风力发电一体化建筑的应用,并通过对21世纪后新建建筑案例的研究和分析更一步加深对于这一新兴领域的认识。
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