组合式中庭被动式设计初探 ——以株洲云龙办公楼设计为例

论文摘要

被动式建筑设计是设计师在充分了解项目所处的地域环境，包含气候，植被，地质等诸多因素的情况下，通过统筹考虑，采取合理的建筑布局，建筑结构，建筑空间，选择适当的建筑材料，以充分的利用自然条件为基础，获得舒适的人类居住工作环境，并形成独特的建筑空间形式。中庭是建筑内部集交通，休息，交流，景观多种功能于一体的空间形式。此外，它还对建筑的室内环境如通风，采光起着重要的调节作用。将不同类型的中庭按需要组合的组合式中庭，它有可能对自然环境条件产生更好的适应性，减少人工调节手段的使用以降低能耗，同时带来更舒适的室内空间环境。大量研究文献表明，当前中庭被动式设计的研究主要集中在单个中庭，对组合式中庭这一空间形式与被动式设计策略结合的研究较少。本文以被动式设计策略研究和中庭建筑的基本类型分析作为本研究的出发点，研究总结了单个建筑中庭中自然通风、自然采光和提高外维护结构性能三种被动式设计的原理和实现手段。在此基础上，以株洲云龙办公楼为例，探索组合式中庭的被动式设计原则与方法。在云龙办公楼设计中，通过方案比选和模拟分析的方式，重点研究了如何通过中庭的组合，实现热压风压作用综合加强的自然通风效果，以达到改善室内环境质量的目的，并在实现被动式设计的同时形成富于个性化的建筑空间形式。同时，研究设计过程展示了在以自然通风策略为主导的情况下，组合式中庭建筑对自然采光，利用太阳辐射等其它被动式设计策略的兼顾。上述对理论的初步研究和实践的初步探索过程体现了组合式中庭的被动式设计原则和方法，本研究最后对这些原则和方法予以了总结归纳。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 建筑能耗问题
• 1.1.2 绿色低碳建筑设计潮流
• 1.1.3 计算机模拟与建模
• 1.2 研究对象
• 1.2.1 理论对象
• 1.2.2 实践对象
• 1.3 研究内容
• 1.3.1 理论研究内容
• 1.3.2 实践研究内容
• 1.4 研究目的与意义
• 1.5 研究方法
• 1.5.1 资料搜集研究
• 1.5.2 软件模拟分析
• 1.5.3 实践项目操作检验
• 第2章 相关理论与研究现状
• 2.1 相关理论
• 2.1.1 被动式建筑设计概念
• 2.1.2 被动式建筑设计策略简述
• 2.2 中庭及被动式建筑设计研究现状
• 第3章 中庭类型及特点分析
• 3.1 中庭的基本类型及特点分析
• 3.2 中庭的衍生类型及特点分析
• 第4章 组合式中庭的被动式策略分析
• 4.1 组合式中庭中自然通风的应用
• 4.1.1 建筑风环境的相关评价指标
• 4.1.2 中庭风压通风应用分析
• 4.1.3 中庭热压通风应用分析
• 4.1.4 中庭综合热压风压通应用分析
• 4.1.5 自然通风对组合式中庭的设计启发
• 4.2 组合式中庭中自然采光和利用太阳辐射
• 4.2.1 室内光环境评价的相关规范
• 4.2.2 改善和利用自然采光的措施
• 4.2.3 合理利用太阳辐射
• 4.3 组合式中庭提高外围护结构性能的应用
• 第5章 中庭建成案例分析
• 5.1 组合式中庭建成案例介绍
• 5.1.1 法兰克福商业银行
• 5.1.2 伦敦瑞士再保险总部大楼
• 5.1.3 邯郸地税局数据处理中心
• 5.1.4 考文垂大学图书馆
• 5.1.5 仙台媒体中心
• 5.2 建成案例的特点分析
• 第6章 株洲云龙办公楼设计实践
• 6.1 项目概况
• 6.2 基地气候分析与被动式策略选择
• 6.2.1 ECOTECT 气候分析
• 6.2.2 被动式建筑设计策略选择
• 6.3 建筑形体与场地规划设计
• 6.3.1 建筑朝向与形体设计为建筑风压通风提供条件
• 6.3.2 场地设计反应风场和太阳辐射
• 6.3.3 建筑朝向与城市道路和景观
• 6.3.4 总平面设计
• 6.4 组合式中庭被动式设计手段概述
• 6.5 组合式中庭的通风模拟与优化设计
• 6.5.1 中庭风场计算工况设置
• 6.5.2 方案一自然通风模拟与分析
• 6.5.3 方案三自然通风模拟与分析
• 6.5.4 方案三自然通风模拟与分析
• 6.5.5 自然通风效益分析
• 6.6 组合式中庭的自然采光与遮阳设计
• 6.6.1 自然采光及遮阳设计工况
• 6.6.2 自然采光方案模拟与优化
• 6.6.3 利用太阳辐射与遮阳设计
• 6.7 组合式中庭的外围护结构设计
• 第7章 结论
• 7.1 组合式中庭被动式设计原则及方法流程
• 7.2 结语
• 参考文献
• 致谢
• 专题设计图纸附录
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果