寒冷地区被动式多层住宅设计策略研究

论文摘要

全球能源危机,地球环境恶化的大形式下,中国作为一个经济快速发展的国家,住宅的能耗始终居高不下。寒冷地区作为我国经济较为发达、人口众多的地区,其住宅冬季采暖和夏季降温的能耗都十分巨大。而被动式设计以其低技术、低造价及便于与建筑一体化设计等特点,成为降低我国寒冷地区住宅能耗的切实可行的设计策略。因此探讨寒冷地区住宅的被动式设计策略具有重要的理论和现实意义。本文以寒冷地区的主要住宅形式——多层住宅为研究对象。有针对性的探讨被动式设计策略。在第一章中,着重对国内外相关领域的研究进行整理和文献综述,并提出本篇论文的研究重点和创新点。第二章则进一步对被动式设计相关理论的技术特点进行总结与分析。接着,在第三章和第四章中,通过对我国现有多层住宅节能设计现状的调研和国外优秀住宅设计实例的整理与评价,分析出我国住宅设计的不足和未来发展方向。在此基础上,在本文的核心章节(第五章),从建筑学的角度出发,在平面、立面和剖面设计三个方面进行系统而深入的研究。具体来说,在平面设计的层面探讨内部空间分布设计策略,从立面的角度探讨墙体、窗户、阳台及屋顶等立面元素的设计策略,最后从剖面的角度探讨户型内部和整体住宅的能量循环与传递。希望通过在设计层面的研究,尝试改变目前我国住宅节能设计更多的依靠材料和构造技术的“消极”的设计方法,取而代之的是通过对优秀住宅实例系统分析与梳理得出的更为“积极”的被动式设计策略。同时,有针对性的探讨多种设计策略的整合利用和系统化设计,并尝试引入工业化的理念,实现一体化设计。最后在第六章中,运用总结出的设计策略推导出适合寒冷地区多层住宅的概念试设计方案,并尝试运用PHPP软件对设计进行部分模拟进而检验设计的可行性。希望实现建筑技术与艺术的整合。为我国寒冷地区的多层住宅节能设计提供一个可行的解决之道。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 研究方法
• 1.3.1 文献阅读
• 1.3.2 现状调查
• 1.3.3 对比分析
• 1.3.4 设计实践
• 1.3.5 软件模拟
• 1.4 研究重点和问题域
• 1.4.1 寒冷地区
• 1.4.2 多层住宅
• 1.4.3 被动式设计
• 1.5 国内外研究现状
• 1.5.1 国外研究现状
• 1.5.2 国内研究现状
• 1.6 技术路线与创新点
• 1.6.1 技术路线
• 1.6.2 创新点
• 2 被动式设计相关理论研究
• 2.1 概述
• 2.1.1 被动式节能设计
• 2.1.2 主动式节能设计
• 2.1.3 主动式与被动式节能设计对比
• 2.2 被动式采暖（保温）设计理论
• 2.2.1 直接受益式
• 2.2.2 集热蓄热墙式
• 2.2.3 附加阳光间
• 2.2.4 对流环路式（分离式）
• 2.2.5 对比与小结
• 2.3 被动式降温设计理论
• 2.3.1 隔热设计
• 2.3.2 自然通风设计
• 2.3.3 遮阳设计
• 2.4 本章小结
• 3 寒冷地区多层住宅被动式设计现状
• 3.1 寒冷地区节能住宅规模及发展趋势
• 3.2 寒冷地区多层住宅平面被动式设计现状
• 3.2.1 住宅朝向及体形设计现状
• 3.2.2 平面空间设计
• 3.2.3 小结
• 3.3 寒冷地区多层住宅立面被动式设计现状
• 3.3.1 墙体设计现状
• 3.3.2 窗户设计现状
• 3.3.3 阳台设计现状
• 3.3.4 屋顶设计现状
• 3.3.5 立面设计现状小结
• 3.4 寒冷地区多层住宅剖面被动式设计现状
• 3.5 小结与思考
• 4 国外住宅被动式设计分析及其横向比较
• 4.1 概述及分析方法
• 4.2 案例分析
• 4.3 横向比较与小结
• 5 寒冷地区被动式多层住宅设计策略研究
• 5.1 被动式多层住宅平面设计策略
• 5.1.1 朝向及布局设计策略
• 5.1.2 体形设计策略
• 5.1.3 平面空间设计策略
• 5.1.4 平面设计策略小结
• 5.2 被动式多层住宅立面设计策略
• 5.2.1 墙体设计策略
• 5.2.2 窗户设计策略
• 5.2.3 阳台设计策略
• 5.2.4 屋顶设计策略
• 5.2.5 立面设计策略小结
• 5.3 多层住宅剖面设计策略
• 5.3.1 居住单元剖面设计策略
• 5.3.2 整体剖面设计策略
• 5.3.3 剖面设计策略小结
• 5.4 小结与思考
• 6 寒冷地区多层住宅概念设计
• 6.1 概念试设计图
• 6.2 试设计说明
• 6.2.1 平面被动式设计说明
• 6.2.2 立面被动式设计说明
• 6.2.3 剖面被动式设计说明
• 6.2.4 PHPP软件模拟评价
• 结论
• 参考文献
• 附录A 2000-2006年全国建筑面积逐年变化表
• 附录B 2004年各主要国家终端能耗量（单位:Mtce）
• 附录C 中美日德单位面积建筑能耗对比表
• 附录D 欧洲CEPHEUS被动式住宅案例信息
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢