基于能耗的严寒地区商业建筑空间布局气候适应性设计研究

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在气候环境苛刻的东北严寒地区,建筑与环境之间的矛盾突出。由于东北严寒地区冬季采暖时间长,带来的能量消耗和环境污染问题较其他气候地区更为严重。本文提倡由建筑师主导以建筑设计为主体,通过对商业建筑空间布局的研究达到适应气候、降低能耗、提高舒适度的目的,重新激活建筑空间设计在地域气候环境与资源组成中的敏感性、适应性与可调节性。本文首先对问题进行分解,分别对东北严寒地区气候特征、商业建筑空间组成与空间布局、商业建筑能耗与气候适应性空间设计体系进行分析研究,构建气候适应性空间理论框架,提出基于能耗的典型商业建筑空间体系。根据以上基础分析,进行严寒地区商业建筑空间布局气候适应性模拟实验。通过对既有严寒地区商业建筑的抽样调研,建立严寒地区商业建筑典型模型,结合典型商业建筑气候适应性空间体系,构建模拟模型数据库。采用以Grasshopper为平台,Energy Plus为计算核心的Ladybug+Honeybee体系对数据库中模型进行能耗模拟,通过模拟分析得出严寒地区商业建筑空间布局气候适应性设计策略。对商业建筑辅助空间布局、中庭空间布局、及中庭空间与辅助空间组合模式分别提出设计策略,并对设计策略中原理进行分析。最后选取哈尔滨市典型绿色商业建筑案例进行设计策略的应用与验证,使设计策略得到实践性证明。本文主要通过空间布局设计手段降低建筑能耗使建筑具有地域气候适应性,提出通过建筑空间布局方法降低能耗的设计策略。本文所提出的商业建筑空间布局设计策略是一种以可持续性为目标的建筑性能导向设计策略,是一种环境调控从空气调节走向空间调节、降低建筑能耗的被动式设计策略,在绿色建筑设计理论与实践相结合方面具有一定实际意义。
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