苏州地区商业建筑采光中庭光热环境与节能设计策略研究

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中庭作为建筑的转换空间,其主要承担展示、游览及休憩的功能,同时也是影响建筑内部物理环境的重要空间。而随着商业建筑不断的发展,中庭也被广泛的运用到其中,而具有采光顶的商业中庭不仅引入了自然光线,同时也带来大量的热量交换。以往对中庭空间物理环境大多停留在某单一因素,而缺乏综合性物理因素的研究。论文以苏州地区商业建筑采光中庭为研究对象,通过文献研究、实地调研方法总结其光热环境特点,建立适用于该地区中庭的原始模型进行软件模拟对比分析,并得出相应的节能设计策略。本文首先通过文献查阅的方式了解中庭的发展并分析归纳中庭光热环境的特点,同时又对光热环境的评价指标进行梳理。其次,对调研的对象的实测结果与模拟结果进行对比验证,论述模拟软件的可靠性,并基于此建立原始的标准模型对不同平面形状、空间尺度及玻璃材质进行光热环境及能耗模拟分析。由模拟可知,不同平面形式对建筑的耗能影响也不同,其中圆形平面的耗能较少,空间尺度方面其中庭的高宽比宜控制在1,其中庭内部的耗能较少,玻璃材质的选择方面宜选传热系数较小的材质。在被动组分方面,中庭的得热原因主要来自于太阳辐射,中庭的主要失热来自于围护结构。同时,中庭内部照度值基本都能满足规范值,综合光热环境来看,苏州地区商业建筑采光中庭主要考虑中庭的热环境带来的能耗问题,其次再考虑其光环境的问题。本文通过对苏州地区商业建筑采光中庭的光热环境进行调研及模拟分析,掌握其基本特点,并总结出商业建筑采光中庭的三个设计层面的影响因素,并针对不同的影响因素提出相应的节能设计策略,为建筑师进行苏州地区及其他同类地区的商业建筑中庭节能设计时提供一定的数据支持。最后提出本文研究上的局限及以后进一步的研究方向。
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