寒冷地区大学图书馆风环境模拟修正设计策略研究

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能源消耗问题已经成为当今社会的一大热点问题,随着大学校园的扩张性建设,作为校园建筑中的能耗较高的建筑,大学图书馆承担着减少能耗的重要角色。本文以寒冷地区的大学图书馆作为研究对象,选取位于寒冷地区的两个城市作为设计依托,通过模拟修正设计的策略,对大学图书馆的外部环境和建筑本体的风环境进行探讨与研究。本文主要分为三个部分。第一部分为第一、第二章,属于基础研究。第一章介绍了研究背景、研究对象和国内外关于风环境的研究现状,以及对相关概念进行界定。第二章主要从低能耗大学图书馆、气象建筑学和模拟修正设计三方面进行研究,奠定了本文的研究重点和方向。通过对寒冷地区的气候条件进行数据分析,得出寒冷地区的4、5、6、9、10月为过渡季的时间段,即可以通过一定的被动式低能耗措施带来空间舒适性。第二部分为第三、第四章,是主要研究的内容。第三章研究的主体为图书馆外部环境的模拟修正设计策略,从校园规划宏观层面策略对进入设计场地的风环境条件进行修正,从中观层面策略对建筑形体和场地设计进行研究,得出优选的设计方案组合。第四章研究的主体为图书馆建筑的模拟修正设计策略,从微观策略对适应性建筑界面和开放式阅览空间进行研究。主要使用Fluent等CFD模拟软件,以一定的气候条件为依托,对大学图书馆设计过程模拟分析。最后得出设计策略图解,在此策略下进行设计可节省一定能耗。第三部分为第五章,是对实际项目的策略应用和实际测量。对鹤壁市职业技术学院图书馆进行实测调研,通过探讨模拟修正设计的应用实例,考察建筑的风环境,总结出相应的设计规律,并对其作出一定的再修正策略建议。通过以上的方法,探讨低能耗大学图书馆的最优设计策略,并得出能在设计的初始阶段即可基本达到通风节能目的的建筑设计模型。希望会对不仅是大学图书馆,也包括其它公共建筑的低能耗热环境设计作出有益的建议。
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