河湟地区具有冬季寒冷、昼夜温差大等气候特征,因此外围护结构的设计显得尤为重要,而“厚重围护结构”正是河湟地区极具地域特色的建筑外围护结构设计策略之一,这也是本文的主要研究对象。在河湟地区现有的公共建筑的外围护结构设计当中,很多建筑看似很厚重,但实则只是流于形式的模仿,并没有从构造角度真正赋予围护结构应有的生态属性;又有些建筑只是从材料的热工性能角度出发,追求极致的能效数值。这两个方向在当地设计中并没有很好的结合。要想改变这个现象就需要在当地公共建筑外围护结构的设计中,将生态性与文化性结合设计,让围护结构在传承当地文脉的同时,在生态节能方面也有良好的表现,真正做到“神形兼备”。这也是本研究的目的所在。首先解决问题的出发点是从河湟地区传统庄廓建筑的厚重围护结构入手,从夯土墙的热工性能及气候适应性方法中提取出夯土墙体蓄热、隔热、减少散热的具体设计方法,例如增加生土层厚度、高效能建筑形体、高大围护结构、不同方向墙体厚度差异等;从门窗的热工性能及气候适应性方法中,同样提取门窗隔热、减少散热的设计方法,例如多固定扇,少可开启扇、不同朝向适宜的窗墙比、深檐廊与南向门窗采光等。在当地现代外围护结构的设计当中,以上这些具体的设计方法对于气侯的应对方式依旧值得我们学习,但是由于现代建构体系的发展、更加复杂的功能需求以及更高的节能要求,以上传统经验在借鉴的过程中需要作出一些改变。例如针对于墙体部分:应从传统材料的创新应用、新型材料的使用、墙体的空间化处理等几个方面去探索,使现代的公共建筑外围护结构设计中依旧保留传统经验中墙体的蓄热、隔热、减少散热的优势,同时又更加适应现代建构体系以及现代功能需求;同理门窗则是从不同玻璃性能的分析、窗框材质与气密性的分析以及门窗气候适应性的设计方法等方面进行探索。让传统的生态经验能科学、合理的延续到现代建筑设计当中来。并且通过对相关案例的整理分析,找出适合河湟地区的具体的外围护结构设计方法。接下来针对河湟地区目前未充分利用的空腔形式,结合得到的适合河湟地区的外围护结构设计方法,给出4个将生态性与文化性结合的设计实践,分别是穿插出现的集热蓄热墙、对流环路式窗下空腔、双层生态文化幕墙以及更多日照辐射的窗洞口,而后对每个设计实践进行生态文化性图解分析,并在构造深度画出每种设计实践的节点大样图。最后整合前文中的设计策略并应用在课题组项目河湟民俗文化博物馆既有方案当中,对既有方案中的部分节点作出改造设计,分别是东西侧深凹窗洞、南向大厅倾斜外墙、展厅外墙及外廊、普通窗洞、干挂石材外墙,并对这五个节点的改造潜力及改造思路进行解析,最终得出一个完整的改造方案,而后对改造区域改造后的提升要点进行详细的图解分析,并给出节点详图展示。本文主要包含以下几个部分:第1章,绪论。对论文的研究背景、目的、意义、国内外研究现状、研究内容、研究方法以及研究框架做了概括性介绍。第2章,对河湟地区现有公共建筑外围护结构现状进行分析。分别从表现生态性与表现文化性两个方面进行分类,并对河湟地区外围护结构现状问题及未充分利用的空腔模式进行总结,给出研究大致方向、思路。第3章,深度挖掘河湟地区厚重围护结构生态经验的原理,对夯土墙与门窗的热工性能与气候适应性设计方法进行总结。第4章,分析传统经验与现代建构模式的矛盾点,思考需要怎样去转化传统经验才能适合现代建构模式的方法,之后通过对实例的解读,解析传统经验的现代应用策略,给出针对于墙体与门窗的现代应用策略。针对于墙体部分从传统材料的创新应用、新型材料的使用、墙体的空间化处理方法解析;门窗则是对不同玻璃性能的分析、窗框材质与气密性的分析以及门窗气候适应性的设计方法作出分析。第5章,给出4个适用于河湟地区的将生态性与文化性结合设计的设计实践,对每个设计实践进行生态文化性图解分析,并在构造深度画出每种设计实践的节点大样图第6章,对河湟民俗文化博物馆既有方案进行改造设计,并对改造节点的改造潜力及改造思路进行解析,最终得出一个完整的改造方案,最后对改造区域改造后的提升要点进行详细的图解分析,并给出节点详图展示。第7章,结论与成果