基于冬季风环境模拟的寒地城市公共建筑中庭优化设计研究

论文摘要

随着近年来我国经济高速发展和建设量的剧增，建筑日益增加的能耗对我国迫切的能源需求和绿色生活环境构成的压力不容小觑。我国政府及研究机构从政策制定到城市建设的各个环节中，均加大了对建筑节能及相关技术研究的投入力度，推动了建筑绿色可持续发展的进程。总体而言，我国对建筑形式、空间和环境相互作用的研究存在一定的主观性，对于不同地域条件的城市特异性空间缺乏针对性的研究思路和相对严谨的研究方法，尤其在定量研究和数据处理方面稍显薄弱。本文从影响中庭空间风环境的因素入手，针对寒地城市的地域条件、气候特征和中庭空间的常见形式，以寒地城市公共建筑中庭空间风环境为研究对象，对中庭空间形式和风环境的作用规律进行了数字模拟综合研究。研究中主要对寒地公共建筑中庭风环境主导因素确立、模拟框架建立、模拟变量选择以及模拟结果分析进行了论述。选择Airpak作为模拟软件，从中庭形式及中庭体量出发，通过构建评价中庭空间形式和风环境互动的简化模型，探讨两者间的作用方式和变化规律，并尝试根据模拟结果进行针对性的探讨，为寒地公共建筑中庭空间的设计实践提供一定的参考建议。研究尚处初步阶段，仍需在今后的深入研究和实践中不断改进和总结，这对于加速推进我国节能减排工程的建设，保障城市居民拥有绿色可持续的生活方式和健康舒适的生活环境具有重要的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 寒地城市建筑节能设计
• 1.1.2 中庭微气候模拟
• 1.1.3 公共建筑气候适应性设计
• 1.2 研究目的及意义
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 相关研究现状
• 1.3.1 国外相关研究简述
• 1.3.2 国内相关研究简述
• 1.4 研究的内容与方法
• 1.4.1 相关对象界定
• 1.4.2 研究内容与拟解决的问题
• 1.4.3 论文研究方法
• 1.5 论文框架
• 第2章 寒地城市公共建筑中庭风环境模拟要素解析
• 2.1 寒地城市要素解析
• 2.1.1 气候条件与特点
• 2.1.2 寒地气候对室内环境的影响
• 2.2 建筑室内风环境的理论基础
• 2.2.1 建筑室内风环境的相关理论
• 2.2.2 建筑风环境的研究方法
• 2.2.3 建筑室内风环境的评价方法
• 2.3 建筑中庭空间特质解析
• 2.3.1 中庭空间的特点
• 2.3.2 中庭空间的风环境特点
• 2.3.3 中庭空间的形式
• 2.3.4 中庭空间的体量
• 2.4 本章小结
• 第3章 寒地城市公共建筑中庭风环境模拟框架建立
• 3.1 模拟工具的选择
• 3.1.1 模拟软件介绍
• 3.1.2 模拟流程说明
• 3.1.3 软件模拟优势
• 3.2 基准模型建立
• 3.2.1 对象确立
• 3.2.2 判定标准设定
• 3.2.3 模拟变量确定
• 3.3 实验模型的建立与边界条件的确定
• 3.3.1 物理模型的建立
• 3.3.2 边界条件的确定
• 3.4 本章小结
• 第4章 寒地城市公共建筑中庭形式的风环境模拟
• 4.1 中庭基本形式模拟
• 4.1.1 中庭形式分类
• 4.1.2 中庭形式的模拟分析
• 4.1.3 模拟数据解析
• 4.2 中庭竖向界面形态模拟
• 4.2.1 中庭的竖向界面形态分类
• 4.2.2 中庭侧墙界面形态的模拟分析
• 4.2.3 模拟数据解析
• 4.3 中庭与入口相对位置模拟
• 4.3.1 中庭与入口相对位置解析
• 4.3.2 中庭与入口组合方式模拟分析
• 4.3.3 模拟数据解析
• 4.4 结论分析与优化设计策略
• 4.4.1 中庭基本形式的优化设计策略
• 4.4.2 中庭竖向界面形体的优化设计策略
• 4.4.3 中庭与入口相对位置的优化设计策略
• 4.5 本章小结
• 第5章 寒地城市公共建筑中庭体量的风环境模拟
• 5.1 中庭截面面积模拟
• 5.1.1 研究目的及条件设置
• 5.1.2 以中庭面积为变量的模拟
• 5.1.3 模拟数据解析
• 5.2 中庭截面长宽比模拟
• 5.2.1 研究目的及条件设置
• 5.2.2 以中庭长宽比为变量的模拟
• 5.2.3 模拟数据解析
• 5.3 含中庭建筑外界面比例
• 5.3.1 研究目的及条件设置
• 5.3.2 以含中庭建筑外界面为变量的模拟
• 5.3.3 模拟数据解析
• 5.4 结论分析与优化设计策略
• 5.4.1 中庭截面面积的优化设计策略
• 5.4.2 中庭截面长宽比的优化设计策略
• 5.4.3 中庭建筑外界面长宽比的优化设计策略
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及其它成果
• 致谢