适应气候变化的建筑腔体生态设计策略研究

论文摘要

能源危机、生态环境恶化、全球气候变暖等问题给当今人类的可持续发展带来了巨大的威胁,这些问题正在吸引着全球众多专家学者的关注。从能源消耗和环境影响的角度看,与社会、经济发展息息相关的建筑,是建筑师在面对环境问题时尤其需要自我反省的事物之一。人类面临的生态窘境使对建筑创作中生态问题的研究必然而重要,建筑师必须承担起相应的社会责任,设计建造出生态节能且环境友好的建筑。建筑存在的首要目的是为了遮蔽人工舒适环境并维持其与自然气候之间的差异。通过技术手段并消耗大量能源来满足建筑室内空间舒适性的做法应该予以限制,建筑设计应该根据不同的气候条件合理应变,并充分利用有利的气候能源,以尽量减少建筑运行能耗。因此,建筑师的生态观念应该从设计的起源开始,即创造空间。为此,本文选择具有生态意义的“建筑腔体空间”作为研究对象,旨在探讨不同气候条件所对应的腔体空间生态设计策略。首先,作者结合前人的研究成果,先论述了气候与建筑之间的辩证关系,以形态发生学、建筑仿生学和生态气候学原理为指导,结合实例提出建筑腔体相关概念的定义及范围界定,紧接着是文章的核心部分,作者对建筑腔体与不同的自然要素(风、光)进行了详细的阐述,结合实例探讨了腔体对不同自然要素的利用原理、限制因素以及建筑和技术手法,在该部分结尾总结了不同气候条件所适应的建筑腔体形式。最后作者基于类型学对建筑腔体进行了分类,对建筑中腔体空间的几种典型类型结合实例逐一分析所采用的生态策略,并列举了不同腔体空间并置的建筑实例。本课题源于对生态建筑创作的关注,尝试从建筑空间形态与外界环境之间能量流循环的关系的角度来探讨建筑腔体空间生态设计策略,力求使研究能为建筑节能及生态研究提供新的切入点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 选题意义
• 1.3 国内外现有研究成果综述
• 1.4 研究框架
• 第2章 气候与建筑的关系
• 2.1 气候及其基本概念
• 2.1.1 气候与微气候
• 2.1.2 气候要素
• 2.1.3 气候分区
• 2.2 气候与建筑
• 2.2.1 气候决定建筑
• 2.2.2 建筑对气候的反作用
• 2.2.3 建筑与气候和谐关系的展望
• 第3章 建筑腔体空间的概念和理论基础
• 3.1 形态发生学
• 3.1.1 形态发生学原理
• 3.1.2 形态发生学的启示
• 3.2 生物气候地方主义
• 3.2.1 生物气候地方主义的主要内容
• 3.2.2 生物气候地方主义的启示
• 3.3 建筑仿生学
• 3.3.1 建筑仿生学原理
• 3.3.2 建筑设计效法自然生物的原因
• 3.3.3 建筑仿生学的启示
• 3.4 建筑腔体空间概念及界定
• 3.4.1 建筑腔体空间的概念
• 3.4.2 建筑腔体空间概念的界定
• 第4章 建筑腔体空间与自然要素
• 4.1 建筑腔体自然要素概述
• 4.2 建筑腔体与风
• 4.2.1 建筑室内自然通风的作用
• 4.2.2 通风原理
• 4.2.3 充分利用自然风的建筑腔体设计手法
• 4.2.4 强化自然通风效果的技术方法
• 4.2.5 自然通风设计需要注意的问题和措施
• 4.2.6 不同气候条件下的建筑腔体通风设计
• 4.3 建筑腔体与光
• 4.3.1 天然采光影响人的舒适性
• 4.3.2 自然光的效应
• 4.3.3 光、热环境中建筑节能的矛盾
• 4.3.4 充分利用天然光的建筑腔体设计手法
• 4.3.5 现代建筑中自然采光技术特点
• 4.3.6 不同气候条件下的建筑腔体采光设计
• 第5章 建筑腔体典型分类
• 5.1 建筑腔体的分类研究
• 5.2 建筑腔体之一:风井、光井
• 5.3 建筑腔体之二:天井（院落）
• 5.3.1 传统的开井（院落）式民居分析
• 5.3.2 庭院腔体空间的现代演绎
• 5.4 建筑腔体之三:中庭
• 5.4.1 中庭的布局分类
• 5.4.2 中庭的剖面分类
• 5.4.3 中庭的热工作用类型分类
• 5.4.4 中庭实例分析
• 5.5 不同腔体类型结合的建筑实例生态策略分析
• 5.5.1 风并与光并结合
• 5.5.2 风并与边庭结合
• 5.5.3 中庭与庭院结合
• 第6章 结语
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢