论文部分内容阅读
高校建筑室内温度环境对学生的学习效率有显著影响,学习效率最适温度不一定为热中性温度,也并不一定在热舒适区内。对于以高效学习为第一要义的严寒地区高校图书馆建筑,调节其室内温度以提高学习效率极有可能带来能耗水平的大幅上升。在保证学生学习高效的前提下,通过建筑形态设计能够缓解室内温度调控所带来的能耗代价,从而同时改善学习效率和建筑能耗两个存在一定矛盾的性能指标,对严寒地区高校图书馆节能设计具有重要意义。研究首先分析了严寒地区高校图书馆的学习效率评估和建筑能耗特征,提出最具有改善潜力和节能潜力的参量是室内温度,并阐述了建筑形态和学习效率、建筑能耗的交互作用关系。其次,立足于跨学科知识体系,结合神经行为能力评估方法和主观问卷调查评估方法,展开严寒地区高校图书馆学生学习效率评估实验,得出能够同时满足学生高效、舒适、健康、积极目标的严寒地区高校图书馆室内最适温度范围。同时,对严寒地区高校图书馆进行实地调研,提取建筑的典型特征,并通过数据采集和各能耗影响参量值域范围和峰值数据的统计分析,确定严寒地区高校图书馆典型参数组,建立典型建筑模型。最后,在保证学习高效的前提下,运用Honeybee和Ladybug工具进行能耗模拟,研究严寒地区高校图书馆典型建筑模型的朝向、体形尺寸和窗墙比三类形态设计参量对全年单位建筑面积能耗的影响,揭示各形态设计参量与建筑能耗之间的定量关系,提出学习效率导向下的严寒地区高校图书馆形态节能设计策略。跨学科知识体系的介入对建筑设计思路的创新和发展大有裨益。所得严寒地区高校图书馆最适温度成果可应用于指导室内温度环境设计,同时为未来设计标准和技术规范的修订提供参考。严寒地区高校图书馆功能的复杂性导致其能耗随部分形态参量的变化规律具有一定特殊性。研究提出的形态设计策略能够权衡考量学习效率和建筑能耗,为学习效率评估体系引入建筑节能设计领域及其进一步发展打下基础。