北方高校教学楼适应性改造研究 ——节能优化与整合策略

论文摘要

建设节约型校园是建设节约型社会的重要组成部分,是实现可持续发展的需要,更是高校应承担的社会责任。高校教学楼是学校教育不可缺少的物质条件,是信息流通、知识传播的重要媒介,其设计必然受到教育观念的更新、教学方法的变革以及现代人心理、行为、情操等方面的变化的影响,并随着社会的发展不断地修正和改变。高校教学楼的适应性改造是节约资源、能源和减少环境污染的有效手段,对于保护环境、维持生态平衡和人类社会的可持续发展以及历史文脉的延续,有着重大而深远的现实意义。建筑的可持续发展不仅仅要考虑建筑物的耐久性,也要考虑我们周围的环境及其资源的耐久性。舒适的室内环境仍然是建筑节能设计所追寻的重要目标,其重点是充分利用自然、气候等综合因素创造高品质的空间、健康舒适的环境和完美的建筑形式。本文的研究对象为北方严寒及寒冷地区的高校教学楼建筑,主要特征是冬季采用热水集中采暖系统供暖,建筑节能设计以冬季保温为主、适当考虑夏季防热。论文针对部分九十年代以前建造的教学楼老化现象严重、室内环境质量差的现状,提出“适用性、适宜性、和谐化”的适应性改造策略;采用理论分析、现场测试、问卷调查、计算机模拟等研究方法,针对高校教学楼的建筑特点以及使用者行为、心理模式的不同,对室内热环境、风环境、光环境等作出客观评价,分析室内环境质量方面存在的主要问题;根据寒地气候特征和自然条件,结合旧建筑改造的特殊性,提出节能优化设计的整合策略和技术法则,探讨被动式节能改造技术在高校教学楼中的系统应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 我国现代高等教育的发展
• 1.1.2 建设节约型校园成为建设节约型社会的重要组成部分
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 研究对象
• 1.3.1 高校教学楼建筑的概念
• 1.3.2 分类
• 1.3.3 内部空间的组合形式
• 1.3.4 使用特点
• 1.4 国内外研究现状
• 1.4.1 关于旧建筑改造
• 1.4.2 关于高校教学建筑
• 1.4.3 关于建筑节能
• 1.5 课题研究的方法与内容
• 1.5.1 研究的方法
• 1.5.2 研究的内容
• 第2章 高校教学楼适应性改造策略
• 2.1 高校教学楼适应性改造概况
• 2.1.1 从高校的发展看教学楼改造的方向
• 2.1.2 高校教学楼改造的必要性和可行性
• 2.1.3 高校教学楼改造的内容
• 2.2 高校教学楼的评价标准
• 2.2.1 历史史料价值
• 2.2.2 物质功能价值
• 2.2.3 精神文化价值
• 2.2.4 艺术美学价值
• 2.2.5 生态价值
• 2.3 适应性改造是可持续发展主题在建筑业的重要体现
• 2.3.1 适应性改造理论
• 2.3.2 可持续发展主题与循环经济理论
• 2.3.3 适应性改造是对旧建筑最好的保护
• 2.3.4 适应性改造是缓解生态危机的有效途径
• 2.4 高校教学楼适应性改造的基本原则
• 2.4.1 适用性（从行为模式的角度考虑）
• 2.4.2 适宜性（从建造技术的角度考虑）
• 2.4.3 和谐化（从文化历史的角度考虑）
• 2.5 本章小结
• 第3章 北方高校教学楼室内热环境状况
• 3.1 我国北方地区的气候特征
• 3.1.1 我国的气候特点
• 3.1.2 我国的气候分区
• 3.1.3 严寒地区的气候特征
• 3.1.4 寒冷地区的气候特征
• 3.2 舒适性与学习效率
• 3.2.1 影响室内环境的气候因素
• 3.2.2 影响人体热舒适的参数
• 3.2.3 PMV-PPD指标
• 3.2.4 层次分析法评估学习效率
• 3.3 北方高校既有教学楼概况
• 3.3.1 现状
• 3.3.2 节能改造滞后的原因
• 3.3.3 教学楼能源消耗状况
• 3.4 夏季室内热环境状况分析
• 3.4.1 夏季热环境测试分析
• 3.4.2 夏季热环境问卷分析
• 3.5 冬季室内热环境状况分析
• 3.5.1 冬季热环境测试分析
• 3.5.2 冬季热环境问卷分析
• 3.6 室内热环境节能优化的技术法则与策略
• 3.6.1 节能优化设计的技术策略
• 3.6.2 节能优化设计的困难性
• 3.6.3 节能优化设计的技术法则
• 3.6.4 夏季室内热环境的节能优化策略
• 3.6.5 冬季室内热环境的节能优化策略
• 3.7 本章小结
• 第4章 高校教学楼围护结构的热工性能优化策略
• 4.1 围护结构改造的功能观
• 4.1.1 围护结构的使用功能
• 4.1.2 围护结构的热交换功能
• 4.2 外门窗的热工性能优化策略
• 4.2.1 北方高校教学楼的外门窗状况
• 4.2.2 影响门窗节能的因素
• 4.2.3 节能途径和技术措施
• 4.3 外墙的热工性能优化策略
• 4.3.1 北方高校教学楼的外墙状况
• 4.3.2 外墙的保温隔热性能
• 4.3.3 外墙保温材料的选择
• 4.3.4 外墙外保温节能改造
• 4.3.5 外墙内保温节能改造
• 4.3.6 双层幕墙的应用
• 4.4 屋顶的热工性能优化策略
• 4.4.1 北方高校教学楼的屋顶状况
• 4.4.2 屋顶保温材料的选择
• 4.4.3 优化设计的技术方案
• 4.5 楼地面的热工性能优化策略
• 4.5.1 楼地面的热工性能
• 4.5.2 楼地面节能改造的构造做法
• 4.5.3 相变蓄热材料的应用
• 4.5.4 低温热水地板采暖技术
• 4.6 计算机模拟分析
• 4.6.1 模型的建立
• 4.6.2 建筑整体热环境特征
• 4.6.3 节能改造效果分析
• 4.7 本章小结
• 第5章 高校教学楼室内风环境的节能优化策略
• 5.1 北方高校教学楼室内空气品质的状况
• 5.1.1 室内空气品质的定义
• 5.1.2 空气品质与人体健康
• 5.1.3 主观问卷调查分析
• 5.2 自然通风与室内空气品质
• 2浓度的影响'>5.2.1 自然通风对CO₂浓度的影响
• 5.2.2 自然通风对人体热舒适的影响
• 5.2.3 室内空气品质与人体热舒适
• 5.3 促进自然通风的优化策略
• 5.3.1 自然通风的形式
• 5.3.2 自然通风设计的因素
• 5.3.3 加强室内自然通风的方法与措施
• 5.4 控制冬季通风换气的优化策略
• 5.4.1 减少冬季对流热损失的措施
• 5.4.2 高校教室换气次数的探讨
• 5.4.3 热回收式新风换气系统的应用
• 5.5 本章小结
• 第6章 高校教学楼室内光环境的节能优化策略
• 6.1 北方高校教学楼室内光环境现状分析
• 6.1.1 教学楼的光环境设计要求
• 6.1.2 教学楼采光口的基本形式
• 6.1.3 室内光环境状况
• 6.2 教学楼自然光环境的优化设计
• 6.2.1 自然光的特性
• 6.2.2 自然采光的调节与控制方法
• 6.2.3 采光口的控光（遮阳）系统
• 6.3 教学楼人工光环境的优化设计
• 6.3.1 绿色照明设计的意义
• 6.3.2 提高教学楼的照明质量
• 6.3.3 提高照明系统的效率
• 6.4 教学楼室内色彩环境的优化设计
• 6.4.1 色彩的生理性能与心理性能
• 6.4.2 色彩在教学楼室内环境设计中的作用
• 6.4.3 高校教学楼室内色彩环境的特点
• 6.4.4 室内色彩环境的优化措施
• 6.5 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.1.1 高校教学楼适应性改造的意义和原则
• 7.1.2 结合气候设计的节能优化策略
• 7.1.3 创造健康舒适的教学环境
• 7.2 进一步研究的方向
• 7.2.1 既有建筑节能工作的深化
• 7.2.2 新型节能技术的完善和推广
• 7.2.3 建筑设计与节能技术一体化的研究
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果