大空间建筑是一类能耗特性、使用模式和室内物理环境分布都与一般公共建筑有明显区别的特殊建筑类型,特别是以交通建筑为代表的大空间公共建筑,近年来增量巨大。大面积的玻璃幕墙是这类建筑的恢宏符号,也是导致其能耗居高不下的原因之一。作为一种生态节能的外围护结构形式,近年来双层玻璃幕墙在办公建筑和居住建筑中广泛流行,并开始逐渐取代单层玻璃幕墙,应用到大空间建筑之中。作为一种复杂的系统构件,双层幕墙对室内环境的改善和节能优势必须建立在正确设计和优化控制的基础上。但是现行设计流程中方案设计与节能设计的脱节,使得这种本有潜力的技术多数流于形式,难以发挥其应有的效果。且已有研究多针对多层建筑,针对大空间建筑的适用参数和运行策略的研究及结论并不多,这也极大的限制了这一技术在大空间建筑中的应用效果和节能潜力。而昂贵的造价更使这一技术的应用饱受诟病,使其推广举步维艰。如何以性能为导向,形成双层幕墙在大空间建筑中适用的利用方法;如何从设计师的角度出发,弥合设计与技术的断层,挖掘方案阶段的节能潜力,成为现阶段亟待解决的关键问题。基于这一背景,本文以寒冷地区大空间建筑为研究对象,对双层幕墙这一典型复合构件在大空间建筑中的被动设计方法、主动整合策略及节能潜力进行研究。旨在以此为例,探索方案阶段融入能耗要素的设计方法及技术与设计整合所带来的巨大节能潜力。具体研究内容包含以下几方面:1)基于实测数据,分析双层幕墙的在大空间的利用效果和物理环境特点,得到能够真实反映双层幕墙大空间建筑温度分布、热量传递和空气流动的模拟方法和标准模型;2)从设计阶段入手,利用参数化平台,针对双层幕墙的关键设计参量,研究其在大空间中利用时,单参量对能耗的影响规律及多参量的协同优化方案;并通过敏感性分析和性能优化方法得到适合方案阶段和设计师设计特点的通用结论,以指导设计师的方案决策。3)从运行阶段考虑,结合实际建筑的运行特点结合实际问题,利用EnergyPlus动态能耗模拟平台,通过构建真实的空调系统,对冬夏季不同的运行策略进行仿真模拟,并从室内温度和空调能耗两方面对其利用效果进行量化分析,以得到双层幕墙在寒冷地区大空间建筑中适用的运行策略,充分挖掘运行阶段的节能潜力。