我國(guó)濕熱地區(qū)傳統(tǒng)聚落氣候設(shè)計(jì)策略數(shù)值模擬研究.pdf

1、面對(duì)全球性的環(huán)境與資源危機(jī)，如何應(yīng)對(duì)當(dāng)今的氣候變化，去盡力改變現(xiàn)有建筑活動(dòng)中的不良行為模式，并深入探索在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)背景下的人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展模式，已是從事建筑活動(dòng)的人們所面臨的重大課題。
　　作為中華建筑文明重要?dú)v史見證的傳統(tǒng)聚落，既體現(xiàn)了建筑與自然和諧統(tǒng)一的思想，更凝聚著我國(guó)先人的智慧和才華。它們是在順應(yīng)自然的基礎(chǔ)上，追求建筑與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一，所以更能體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境意識(shí)。它們的許多傳統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)理念都能在低能耗和環(huán)保

2、的前提下去適應(yīng)自然環(huán)境的變化。因此，這些傳統(tǒng)聚落可持續(xù)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將對(duì)創(chuàng)造現(xiàn)代綠色人居環(huán)境的實(shí)踐有著深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。
　　此博士論文旨在從建筑氣候?qū)W的角度，探討濕熱地區(qū)傳統(tǒng)聚落規(guī)劃層面的氣候設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。在此課題的基礎(chǔ)上，筆者于2012年申請(qǐng)并獲得一項(xiàng)名為“濕熱地區(qū)古村落原真建筑環(huán)境數(shù)值模擬及其保護(hù)、改造策略研究”的國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51208511)。
　　本文首先，按照建筑氣候?qū)W理論，分析總結(jié)了“夏熱冬暖”的廣

3、東、廣西、福建地區(qū)和“夏熱冬冷”的浙江、安徽和湖南等地區(qū)傳統(tǒng)聚落中行之有效的氣候設(shè)計(jì)策略。然后，再采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法(CFD)，數(shù)值模擬這些濕熱地區(qū)典型傳統(tǒng)聚落的熱環(huán)境，做到定量、直觀地展示傳統(tǒng)聚落氣候設(shè)計(jì)策略所取得的良好效果。
　　主要模擬內(nèi)容:
　　1.本文第四章，分別對(duì)濕熱地區(qū)“密集”布局型的古村落——湘南上甘棠村和“梳式”布局型的古村落——廣東開平錦江里村的熱環(huán)境進(jìn)行了三維湍流穩(wěn)態(tài)模擬，以驗(yàn)證選址、布局、山體、水

4、體、植被的降溫效果。
　　2.冷巷是濕熱地區(qū)最具特色的氣候設(shè)計(jì)策略，故本文第五章以泉州聚寶街112號(hào)手巾寮為例，對(duì)冷巷的熱環(huán)境進(jìn)行了三維非穩(wěn)態(tài)模擬。
　　以上研究工作，較全面地總結(jié)介紹了傳統(tǒng)聚落的被動(dòng)降溫技術(shù)，為當(dāng)今創(chuàng)建綠色人居環(huán)境提供了有益的借鑒。
　　本文主要的創(chuàng)新點(diǎn)在于:采用目前工程學(xué)界最為流行的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法(CFD)，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行了深入定量的分析，突破了以往對(duì)傳統(tǒng)聚落環(huán)境多以定性分析為主的局限，并且在前

5、人的基礎(chǔ)上，研究取得了如下進(jìn)展:
　　首先，將冷巷熱環(huán)境的“靜態(tài)模擬”發(fā)展到“三維非穩(wěn)態(tài)模擬”，可動(dòng)態(tài)演繹“冷巷”被動(dòng)降溫的全過程。并使今后冷巷的實(shí)際應(yīng)用提高到一個(gè)新的水平。建立了適合于濕熱地區(qū)傳統(tǒng)村落氣候設(shè)計(jì)的三維非穩(wěn)態(tài)模擬模型。
　　其次，建立了實(shí)際聚落環(huán)境的模擬計(jì)算方法，將前人所做“理想聚落環(huán)境”數(shù)值模擬提升到“實(shí)際聚落環(huán)境”的模擬計(jì)算。為總結(jié)我國(guó)在傳統(tǒng)聚落中積淀下來的與自然和諧共存的策略與經(jīng)驗(yàn)，提供了新的有效的手段。