【摘 要】
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随着人们节能减排意识的增强,对生活的质量要求的提高,既有建筑中庭能耗高、光热环境不舒适等问题不容忽视。高校建筑普遍建成时间较早,中庭空间除作为交通空间外,往往承担着教学辅助功能,由于寒冷地区季节性较强,中庭光热环境问题在冬夏两季较为突出,中庭的教学辅助功能难以实现,形成较大的空间浪费。针对高校中庭问题建立模型进行模拟优化,具有一定的理论价值和实践意义。本文以寒冷地区高校既有建筑中庭的光热环境和能耗
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随着人们节能减排意识的增强,对生活的质量要求的提高,既有建筑中庭能耗高、光热环境不舒适等问题不容忽视。高校建筑普遍建成时间较早,中庭空间除作为交通空间外,往往承担着教学辅助功能,由于寒冷地区季节性较强,中庭光热环境问题在冬夏两季较为突出,中庭的教学辅助功能难以实现,形成较大的空间浪费。针对高校中庭问题建立模型进行模拟优化,具有一定的理论价值和实践意义。本文以寒冷地区高校既有建筑中庭的光热环境和能耗水平为研究对象,对国内外当前的光热环境评价标准进行梳理,整理当前评价指标,选择以建筑总能耗、UDI200~2000和人群满意舒适度时长百分比三个指标作为优化目标,用于后期模拟分析;同时对国内外研究现状进行整理,总结常用研究方法和研究内容。针对寒冷地区高校既有建筑中庭,通过对中庭类型的整理分析和特点总结,本文最终选中以山东建筑大学建筑学院教学楼、山东建筑大学艺术学院教学楼和山东建筑大学图书馆内三座典型中庭作为研究对象,并选取冬夏两个典型气候日对其进行现场实测,分析中庭存在主要问题和解决方法。通过对常用模拟软件和优化插件进行分析,确定模拟流程,以真实建筑尺度为依据,提取中庭尺度,在Rhino中建立模型,通过Ladybug和Honeybee生成性能模拟模型,以天窗面积比、侧窗窗墙比、玻璃类型和遮阳板旋转角度、间隔宽度作为优化变量,对中庭内光热环境和能耗水平进行模拟分析,结合Octopus进行多目标优化,得出非支配解集。结合非支配解集,通过SPSS对优化变量和优化目标的相关性进行总结分析,根据不同优化方向,提出优化方案,为寒冷地区高校既有中庭建筑的优化改造提供策略。
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