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《重庆大学》 2016年
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重庆地区中小学教室西向双层皮外墙遮阳分析研究

朱婷婷  
【摘要】:中小学是城市中不可或缺的教育场所。一直以来,教学建筑主要采用空调设备进行调节室内热环境,忽视了遮阳技术的作用,导致教学楼成为了建筑的能耗大户之一。然而,适宜的遮阳设计不仅能降低能耗,也可以改善室内光环境,是教学建筑走向可持续发展的必由之路。重庆地区属于夏热冬冷气候区,而且由于其特殊的地形地貌,导致诸多建筑不可避免地朝向或偏向东西向,或偏向东南、西南向,为了保证室内热环境的舒适性,该地区教学建筑目前主要使用空调系统来进行降温,建筑设计阶段很少考虑合适的遮阳设计来增加热舒适的节能潜力,这就是本论文选题的由来。教学建筑由于其特殊的使用人群——学生,而需要更好的室内热环境,因此,本文旨在研究针对重庆地区的中小学教学建筑西向外墙遮阳不当而引起能耗的影响,提出合理的双层皮组合外墙遮阳设计措施,并试图通过模拟室内能耗和室内光环境来优化设计方案,从而整合出切合建筑设计的策略。本文共分为6个部分:第一章绪论,提出课题的研究背景、对象以及范围,分析了国内外研究现状,介绍了选题来源、研究意义、内容以及框架。在第二章中,通过对重庆地区气象资料的分析解读,从中小学教室内人员热舒适及节能的需求出发,探索双层皮遮阳对室内热舒适的改观,初步论证西向双层皮组合外墙的可行性;并初步分析了双层皮组合外墙对降低室内温度的作用。第三章从影响遮阳的要素入手,分析双层皮组合外墙与遮阳的关系;并探讨了开洞方式、开洞位置以及双层皮之间间距等与遮阳相关的基础数据,为下一步的模拟制定方案。在通过第二、三章充分的对问题进行认识的基础上,第四章根据相关规范、调研数据、资料统计等制定出具有普适性、代表性的模拟原型;并采用重庆地区气象参数,利用Radiance采光设计软件和EnergyPlus能耗模拟软件对建筑的采光和能耗进行模拟计算,得出了最优开洞方式、开洞位置和双层皮之间间距等跟建筑设计密切相关的设计策略。第五章是建筑遮阳技术与建筑美学的结合,对建筑表皮的设计发展趋势出发,对双层皮外墙组合的现状进行了总结归纳,以案例来说明双层皮组合外墙性能与选型结合的发展趋势。第六章则在总结全文的同时,对研究中的不足进行思考和展望。在实际的设计中,由于建筑和地区微气候的复杂性,导致模拟的结果与现实有一定的差距,只能通过相同气候条件和相同使用条件下的对比来说明设计策略的有效性和可行性;然而本文的写作意义除了提出双层皮组合外墙遮阳设计策略外,更重要的则体现在提供研究方法与思路的参考。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TU226

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