仿生植物用于建筑遮阳防热及其效果优化研究
发布时间：2023-12-24 11:54
建筑最基本的功能是为人们提供遮风挡雨的庇护所。我国炎热气候区居住着我国半数以上的人口,在这些地区,越来越多的房屋都必须进行建筑防热设计。植物具有独特的生理结构和生理特性,能够适应不断变化的天气条件,有着天生的气候适应能力。同时,植物对建筑环境的改善已经有相关应用,一个典型的受自然启发的防热方式是垂直绿化或屋顶绿化。然而立体绿化在发展过程中也存在着养护成本高、植物生长受季节和地域影响大、易生蚊虫等问题。基于对植物降对自身及建筑降温机制的分析,本文提出利用植物降温机制进行仿生,从而达到建筑防热效果,从而保留植物在建筑防热方面存在的优越性并解决其存在的不足。本文选取真假叶片遮阳作为研究对象,主要做了以下工作:首先基于仿生叶片遮阳效果对应与真实叶片相近或相当的要求,选择四种真实叶片材料及仿生叶片材料——常春藤对应涤纶、鲁氏石莲对应粘土树脂、银叶菊对应铝片、冬青对应PE(塑料),对比测试它们的短波反射率和长波发射率,并基于反射率与发射率比值分析叶片材料遮阳的适宜性。结果表明,真实植物叶片中银叶菊遮阳适应性最佳,仿生叶片材料中铝片遮阳适应性最佳。其次,为了更深入了解真假叶片在相同气候条件下本身温降...
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章.绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1.选题背景
1.1.2.研究意义
1.2 植物降温机制
1.2.1.静态应对机制
1.2.2.动态应对机制
1.3 植物对建筑防热作用国内外研究现状
1.3.1.通过建立能量模型对不同传热作用的量化
1.3.2.植物的不同因素对建筑降温带来的影响
1.3.3.相关研究进展总结
1.4 植物仿生降温机制对于建筑防热的相关应用
1.4.1.遮阳降温仿生研究
1.4.2.蒸发降温仿生相关研究
1.5 研究目的、内容及方法
1.5.1.研究目的
1.5.2.研究内容
1.5.3.研究方法
第2章.真假叶片选择及其反射率与发射率对比测试
2.1 真假叶片材料选择
2.1.1.真实叶片材料选择
2.1.2.仿生叶片材料选择
2.2 叶片材料反射率测试
2.2.1.测试方法
2.2.2.测试结果
2.2.3.测试结果对比分析
2.2.4.太阳辐射反射率计算
2.3 叶片材料发射率测试
2.3.1.测试方法
2.3.2.测试结果与对比
2.4 叶片材料遮阳适宜性
2.4.1.叶片材料吸收/发射比
2.4.2.材料遮阳适宜性分析
2.5 本章小结
第3章.单一真假叶片温降与冠层遮阳效果实测对比
3.1 真假叶片温降效果对比试验
3.1.1.实验方案
3.1.2.实验仪器及其参数
3.1.3.测试结果与分析
3.2 不同材料的真假常春藤单层冠层遮阳效果对比
3.2.1.实验方案
3.2.2.实验测试结果及其分析
3.3 不同覆盖率涤纶常春藤单层冠层遮阳效果对比
3.3.1.实验方案
3.3.2.实验测试结果及其分析
3.4 本章小结
第4章.单层常春藤冠层水平遮阳蒸发量预测及实测
4.1 单层常春藤冠层水平遮阳蒸发量计算
4.1.1.能量平衡原理
4.1.2.蒸发量计算公式
4.2 单层常春藤冠层水平遮阳蒸发量实测
4.2.1.实验方案
4.2.2.实验装置搭建
4.2.3.实验工况
4.2.4.实验仪器及其参数
4.3 蒸发量计算式验证
4.3.1.实测气候状况与计算参数确定
4.3.2.8月7日气象参数
4.3.3.小时蒸发量预测与实测对比
4.3.4.常春藤冠层三种散热方式变化情况
4.4 本章小结
第5章.改良单片叶片蒸发量及温降对比研究
5.1 叶片改良方案
5.1.1.叶片改良原理
5.1.2.叶片制备
5.2 实验方案
5.2.1.实验装置
5.2.2.实验工况
5.2.3.实验流程
5.2.4.实验仪器及其参数
5.3 实验测试结果及其分析
5.3.1.室外气候测试结果与分析
5.3.2.改良前后叶片蒸发量对比
5.3.3.改良前后叶片温降对比
5.4 本章小结
第6章.结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文和研究成果
本文编号：3874461
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章.绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1.选题背景
1.1.2.研究意义
1.2 植物降温机制
1.2.1.静态应对机制
1.2.2.动态应对机制
1.3 植物对建筑防热作用国内外研究现状
1.3.1.通过建立能量模型对不同传热作用的量化
1.3.2.植物的不同因素对建筑降温带来的影响
1.3.3.相关研究进展总结
1.4 植物仿生降温机制对于建筑防热的相关应用
1.4.1.遮阳降温仿生研究
1.4.2.蒸发降温仿生相关研究
1.5 研究目的、内容及方法
1.5.1.研究目的
1.5.2.研究内容
1.5.3.研究方法
第2章.真假叶片选择及其反射率与发射率对比测试
2.1 真假叶片材料选择
2.1.1.真实叶片材料选择
2.1.2.仿生叶片材料选择
2.2 叶片材料反射率测试
2.2.1.测试方法
2.2.2.测试结果
2.2.3.测试结果对比分析
2.2.4.太阳辐射反射率计算
2.3 叶片材料发射率测试
2.3.1.测试方法
2.3.2.测试结果与对比
2.4 叶片材料遮阳适宜性
2.4.1.叶片材料吸收/发射比
2.4.2.材料遮阳适宜性分析
2.5 本章小结
第3章.单一真假叶片温降与冠层遮阳效果实测对比
3.1 真假叶片温降效果对比试验
3.1.1.实验方案
3.1.2.实验仪器及其参数
3.1.3.测试结果与分析
3.2 不同材料的真假常春藤单层冠层遮阳效果对比
3.2.1.实验方案
3.2.2.实验测试结果及其分析
3.3 不同覆盖率涤纶常春藤单层冠层遮阳效果对比
3.3.1.实验方案
3.3.2.实验测试结果及其分析
3.4 本章小结
第4章.单层常春藤冠层水平遮阳蒸发量预测及实测
4.1 单层常春藤冠层水平遮阳蒸发量计算
4.1.1.能量平衡原理
4.1.2.蒸发量计算公式
4.2 单层常春藤冠层水平遮阳蒸发量实测
4.2.1.实验方案
4.2.2.实验装置搭建
4.2.3.实验工况
4.2.4.实验仪器及其参数
4.3 蒸发量计算式验证
4.3.1.实测气候状况与计算参数确定
4.3.2.8月7日气象参数
4.3.3.小时蒸发量预测与实测对比
4.3.4.常春藤冠层三种散热方式变化情况
4.4 本章小结
第5章.改良单片叶片蒸发量及温降对比研究
5.1 叶片改良方案
5.1.1.叶片改良原理
5.1.2.叶片制备
5.2 实验方案
5.2.1.实验装置
5.2.2.实验工况
5.2.3.实验流程
5.2.4.实验仪器及其参数
5.3 实验测试结果及其分析
5.3.1.室外气候测试结果与分析
5.3.2.改良前后叶片蒸发量对比
5.3.3.改良前后叶片温降对比
5.4 本章小结
第6章.结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文和研究成果
本文编号：3874461
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