基于溫度分布的寒地辦公建筑高大過渡空間節(jié)能設(shè)計(jì)研究.pdf

1、設(shè)置以中庭為代表的高大過渡空間的辦公建筑在實(shí)際工程運(yùn)用中，很難做到設(shè)計(jì)負(fù)荷的精確計(jì)算和滿足室內(nèi)舒適性的要求。研究公共建筑高大過渡空間采暖空調(diào)負(fù)荷的優(yōu)化計(jì)算方法及節(jié)能潛力，建立低能耗公共建筑空間節(jié)能設(shè)計(jì)的新理論，對建筑方案階段的節(jié)能設(shè)計(jì)具有重要意義。
　　本文結(jié)合支撐課題：國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目《寒冷氣候區(qū)低能耗公共建筑空間設(shè)計(jì)理論與方法》的相關(guān)內(nèi)容，提出了寒地辦公建筑高大過渡空間節(jié)能設(shè)計(jì)理論：第一階段基于Block Model思

2、想將過渡空間進(jìn)行劃分，計(jì)算各區(qū)域代表溫度作為過渡空間采暖空調(diào)負(fù)荷能耗模擬計(jì)算的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度；第二階段給出空間節(jié)能設(shè)計(jì)的三項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)：跨度高度比、空間建筑面積比和朝向加權(quán)暴露邊長比，明確其定義和計(jì)算方法，并定義空間節(jié)能設(shè)計(jì)各指標(biāo)參數(shù)的節(jié)能優(yōu)選區(qū)間。
　　首先，對我國嚴(yán)寒地區(qū)典型城市哈爾濱的一棟綜合型辦公建筑的高大中庭過渡空間采暖季節(jié)的溫度分布進(jìn)行了實(shí)地測試，總結(jié)出高大過渡空間在垂直和水平方向上的溫度分布特性，并歸納了影響高大過渡空間

3、溫度分布的空間因素：太陽輻射是影響高大過渡空間垂直方向溫度分布特性的關(guān)鍵因素，而與周圍空間的組合形式是影響高大過渡空間水平方向溫度分布特性的關(guān)鍵因素。
　　然后，選取了以平面形式為正方形的不同空間尺度的貫通型和非貫通型雙向、三向及四向中庭過渡空間作為研究對象，利用計(jì)算流體力學(xué)模擬軟件FLUENT模擬并計(jì)算得出各過渡空間的區(qū)域代表溫度，并將其作為輸入?yún)?shù)，利用建筑能模擬軟件Design Builder模擬設(shè)置有中庭過渡空間的建筑全年

4、動(dòng)態(tài)采暖空調(diào)能耗。經(jīng)過對模擬結(jié)果的數(shù)學(xué)處理，計(jì)算得出了空間節(jié)能設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)：跨度高度比、空間建筑面積比和朝向加權(quán)暴露邊長比與建筑采暖空調(diào)能耗的定量關(guān)系表達(dá)式。
　　最后，基于空間節(jié)能設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)與建筑采暖空調(diào)能耗的定量關(guān)系給出了設(shè)置有不同類型過渡空間建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)建議：指標(biāo)參數(shù)一定時(shí)，優(yōu)先選擇尺寸較大的中庭過渡空間；應(yīng)盡量選擇跨度高度比較大的設(shè)計(jì)；盡量選取空間建筑面積比較小的中庭過渡空間。貫通型中庭過渡空間的空間建筑面積比的極大值