基于上海地区气候分析的覆土建筑设计研究

论文摘要

伴随着全球性的气候变化和能源危机,气候和能源问题得到了建筑师的关注,气候、节能、场地环境等因素成为建筑师进行建筑设计的重要参照条件。上世纪70年代兴起的覆土建筑的研究与实践正是这方面的有益探索。覆土建筑在历史上发源于土壤条件适宜、气候恶劣的干热或者寒冷地区。随着建筑科学技术的发展,以及对覆土建筑的气候、环境优势的重新认识,当代的覆土建筑实践摆脱了地域的制约,形式多样的覆土建筑在国内外许多地区发展起来。本文从气候适应性的角度切入,探讨在某一地区特定的气候条件下,覆土建筑设计的相关问题。上海地区的气候具有一定的大陆性季风气候特征,夏热冬冷,同时也具有雨热同季、常年高湿的特点。这种气候在我国的广大区域,特别是经济发达的长江中下游地区具有一定的代表性,对其进行研究具有重要的现实意义。传统的覆土建筑存在着不利自然采光和通风,以及室内潮湿等问题。但同时覆土建筑也具有很多独特的优势,例如:节能省地,室内温湿度稳定,隔声性能好,防护放射性污染,利于人体新陈代谢的平衡,利于保护基地周围的生态环境,调节建筑周边的微气候等。针对上海地区特定的气候条件,如何化解覆土建筑的不足,发挥覆土建筑的独有优势,正是文本所要探讨的问题。本文首先运用了气候分析的方法,通过对上海地区气象资料的分析,得出针对上海地区气候特征最有效的两个被动式策略:一是增强建筑外围护结构的蓄热性能;二是增强自然通风。然后结合这两个被动式策略,通过对国内外优秀覆土建筑的案例研究,阐述覆土建筑设计的相关问题。最后通过实际项目的设计研究,进一步论述了覆土建筑针对上海地区特定气候条件的可行性及具体的设计对策。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
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• 表格目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 气候变化
• 1.1.2 能源危机
• 1.1.3 生态建筑观
• 1.1.4 当代覆土建筑实践
• 1.2 相关理论与文献研究
• 1.2.1 建筑气候设计
• 1.2.2 覆土建筑的相关研究与文献
• 1.2.3 覆土建筑的历史源流
• 1.3 研究对象界定
• 1.3.1 相关概念辨析
• 1.3.2 概念界定
• 1.4 研究范围界定
• 1.4.1 上海地区的地域限定
• 1.4.2 被动式设计策略的限定
• 1.5 研究方法与框架
• 1.5.1 研究方法
• 1.5.2 研究框架
• 1.6 研究目的与意义
• 第二章 上海地区气候分析
• 2.1 建筑气候设计的原理与方法
• 2.1.1 建筑气候的研究范围界定
• 2.1.2 建筑气候设计的基本原理
• 2.1.3 建筑气候设计的基本策略
• 2.1.4 建筑气候设计的一般方法
• 2.2 基于 WEATHER TOOL 的气象数据分析
• 2.2.1 气象数据库的选取
• 2.2.2 气象数据的分析
• 2.3 基于焓湿图的被动式策略
• 2.3.1 人体舒适度与气候的关系
• 2.3.2 基于焓湿图的被动式策略分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 蓄热性能导向的建筑实体
• 3.1 气候对建筑外围护结构的影响
• 3.1.1 太阳辐射对建筑外围护结构的影响
• 3.1.2 温度和湿度对建筑外围护结构的影响
• 3.1.3 围护结构的通风降温和防止冷风渗透
• 3.2 土壤对覆土建筑的作用与影响
• 3.2.1 土层深度及地下空间利用
• 3.2.2 土壤的热性能
• 3.2.3 覆土的荷载
• 3.3 结合地形的覆土建筑形体
• 3.3.1 坡地上的覆土建筑
• 3.3.2 平地上的覆土建筑
• 3.4 覆土种植
• 3.4.1 植被对建筑围护结构热性能的影响
• 3.4.2 种植屋面的设计
• 3.4.3 墙体垂直绿化的设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 自然通风导向的建筑空间
• 4.1 自然通风的原理与作用
• 4.1.1 自然通风的原理
• 4.1.2 自然通风的作用
• 4.1.3 自然通风的一般要求
• 4.2 基于自然通风的覆土建筑空间
• 4.2.1 分散、狭长的空间布局
• 4.2.2 中庭或天井的设置
• 4.2.3 风井或通风道的设置
• 4.2.4 捕风帽的辅助通风
• 4.3 结合采光的覆土建筑空间
• 4.3.1 结合形体的采光设计
• 4.3.2 采光天窗和采光孔的设置
• 4.3.3 间接的采光方式
• 4.4 通风与建筑综合用能
• 4.4.1 自然通风的局限性及不利影响
• 4.4.2 通风与其他资源的综合利用
• 4.5 本章小结
• 第五章 覆土建筑设计实践
• 5.1 设计前期的分析
• 5.1.1 上海地区气候资料的分析
• 5.1.2 基于焓湿图的建筑被动式策略的制定
• 5.1.3 场地与周边环境分析
• 5.1.4 小结
• 5.2 建筑形体与细部设计
• 5.2.1 建筑形体设计
• 5.2.2 建筑细部构造设计
• 5.3 建筑热环境软件模拟
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 总结
• 6.1.1 覆土建筑的优势和劣势
• 6.1.2 覆土建筑的造价分析
• 6.2 本文的不足及展望
• 参考文献
• 专著
• 核心文献
• 参阅文献
• 期刊
• 学位论文
• 技术标准
• 附录
• 当代的覆土建筑实践
• 住宅
• 办公建筑
• 博物馆
• 艺术展馆
• 教堂
• 学校
• 图书馆
• 医院
• 酒店
• 商业建筑
• 体育场馆
• 车站
• 会展建筑
• 高层建筑
• 其他
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的学术论文
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