西安地區(qū)高校教學(xué)樓建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)策略研究.pdf

1、目前建筑與工業(yè)、交通運(yùn)輸并列為中國(guó)三大高能耗行業(yè)。尤其是隨著建筑總量的逐年攀升和對(duì)建筑室內(nèi)舒適度要求的不斷提高，建筑能耗更是呈現(xiàn)急劇上升的態(tài)勢(shì)[1]。根據(jù)住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部的統(tǒng)計(jì)，1993年中國(guó)建筑耗能僅占全社會(huì)能耗總量的16％，2012年這一數(shù)據(jù)已經(jīng)上升至28%[2]。此外中國(guó)單位建筑面積采暖能耗相當(dāng)于氣候條件相近發(fā)達(dá)國(guó)家的2~3倍。
　　與此同時(shí)，我國(guó)的高等教育于二十世紀(jì)九十年代末期進(jìn)入新一輪的高速發(fā)展時(shí)期，高校招生數(shù)量的激增，

2、為自身的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)[3]，隨著我國(guó)高等教育事業(yè)的不斷發(fā)展，高校校園規(guī)模也在迅速擴(kuò)張，在城市周邊新建、擴(kuò)建的大學(xué)校園也是屢見(jiàn)不鮮。教學(xué)樓建筑是大學(xué)校園的主體建筑，同時(shí)也是整個(gè)高等教育事業(yè)的物質(zhì)載體，為高等教育事業(yè)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。教學(xué)樓建筑的使用者主要為在校青年大學(xué)生，因此對(duì)教學(xué)樓建筑內(nèi)部使用空間的舒適度要求較高。教學(xué)環(huán)境的舒適健康對(duì)使用者的學(xué)習(xí)效率和身心健康起著重要作用。[4]同時(shí)，由于數(shù)量多，體量大，教學(xué)樓建筑每年的能耗也不容小

3、覷，因此，高校教學(xué)樓建筑具有很大的節(jié)能潛力。[5]
　　西安市處于我國(guó)民用建筑熱工分區(qū)中寒冷地區(qū)的邊界，且與夏熱冬冷地區(qū)距離較近。因此建筑熱工設(shè)計(jì)既要滿足冬季保溫，也要兼顧夏季防熱。通過(guò)西安地區(qū)建筑氣候分析圖，明確了西安地區(qū)的建筑氣候設(shè)計(jì)策略是傳統(tǒng)采暖+被動(dòng)式太陽(yáng)能+自然通風(fēng)。通過(guò)對(duì)西安地區(qū)教學(xué)樓的現(xiàn)狀的調(diào)研，掌握了西安地區(qū)高校教學(xué)建筑的類(lèi)型和能耗特征。
　　通過(guò)調(diào)研，本文選擇了兩棟具有代表性的教學(xué)樓建筑進(jìn)行了冬夏兩季熱環(huán)境

4、的實(shí)測(cè)，通過(guò)控制變量的研究方法，設(shè)置不同的工況條件，分別對(duì)自然通風(fēng)、夜間通風(fēng)降溫、室內(nèi)遮陽(yáng)、地下空間的利用等幾種被動(dòng)式策略對(duì)改善室內(nèi)熱環(huán)境效果進(jìn)行了定量的分析，發(fā)現(xiàn)了冬夏兩季室內(nèi)熱環(huán)境的問(wèn)題，并提出改善建議。
　　本文還建立了典型高校教學(xué)樓建筑模型，通過(guò)DeST軟件模擬，對(duì)朝向和圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對(duì)建筑能耗的影響做了定量分析。對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能改善設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益做了對(duì)比和評(píng)價(jià)。
　　最后，本文從建筑規(guī)劃布局、朝向、體形控制、平