吐鲁番乡土建筑气候适应策略组织方式及其优化

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chichuren
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
乡土建筑作为人、建筑与自然和谐相处的典范,通过气候响应设计策略改善室内热环境,促进了建筑的可持续性发展。近年来由于受到全球化的影响,传统乡土建筑遭受着冲击和改变,大量的乡村新建住宅模仿或照搬现代城市住宅,导致乡土建筑的气候适应性能明显衰退。尽管全球大多数类型传统乡土建筑的气候适应策略已得到充分的挖掘,但在乡村新建住宅中却极少被合理的有效应用,导致传统乡土建筑的宝贵气候适应智慧未能得到继承和发展,亟待从气候调节组织方式层面,深入理解乡土建筑的气候适应智慧,以实现乡土建筑的绿色发展。因此,本研究将以吐鲁番地区的乡土建筑为例,通过文献调查、Givoni焓湿图气候设计分析、现场热湿环境测试与软件数值模拟等相结合的方法,研究各历史时期吐鲁番乡土建筑特征及演变规律,掌握各历史时期吐鲁番乡土建筑的气候适应策略,揭示各历史时期吐鲁番乡土建筑气候适应策略组织方式并对其提炼优化,为今后吐鲁番乡土建筑热环境优化和节能设计提供指导。本研究内容和结果如下:(1)通过文献调查与现场调研的方法,研究各历史时期吐鲁番乡土建筑特征及其演变规律。根据吐鲁番地区乡土建筑的历史发展历程,提出高昌时期“土拱窑洞”式乡土建筑,汗国时期“下窑上屋”式乡土建筑,现代时期“土木平房”式乡土建筑,以及当代时期“砖混平房”式乡土建筑。乡土建筑结构体系经历了从“土拱→土拱与土木结合→土木→砖混”的变化过程。乡土建筑空间经历了从“庭院+半室外+外室+内室(窑洞)”完整的递进式空间序列,到窑洞废弃、半室外废弃、外室废弃的过程,空间层次逐渐减少。(2)采用文献调查、Givoni焓湿图气候设计分析与现场热湿环境测试相结合的方法,掌握各历史时期吐鲁番乡土建筑气候适应策略。研究发现,在夏季,汗国时期乡土建筑的室内和半室外空间均可提供相对舒适的环境;现代时期乡土建筑的半室外空间提供了相对舒适的环境;当代时期乡土建筑的室内则无法满足夏季舒适要求。在冬季,各历史时期乡土建筑均需要依靠采暖,才能提供舒适的室内环境;汗国时期和现代时期的乡土建筑将采暖房布置在内室,采用局部间歇式采暖方式;当代时期乡土建筑在布置采暖房间时较随意,部分建筑模仿北方城市住宅的供暖模式,采用全空间采暖方式。(3)基于各历史时期乡土建筑样本的热湿环境测试结果,对乡土建筑样本空间的热环境分布及传热过程进行分析,揭示各历史时期乡土建筑气候适应策略组织方式。研究表明,汗国时期和现代时期乡土建筑热量在从室外传递到半地下窑洞的过程中,温度波幅逐级变化,平均温度缓慢变化;当代时期乡土建筑样本热量在从室外传递到室内的过程中,仅出现一次或者两次温度变化。因此,汗国时期和现代时期乡土建筑均以递进式空间序列为结构,组织气候调节策略,呈现出“梯级空间”式气候调节机制;当代时期乡土建筑则以以附加构件、构造等方式与建筑外围护结构形成整体,呈现出“集成围护结构”式气候调节机制。(4)采用计算机软件模拟能耗的方法,对乡土建筑空间和围护结构热工性能进行研究,在各历史时期乡土建筑气候适应策略组织方式基础上,提炼新型气候适应策略组织方式。结果表明,汗国时期和现代时期乡土建筑的气候调节以“梯级空间”为核心,具有低成本优点,且对夏季气候调节作用显著。当代时期乡土建筑的气候调节则以“集成围护结构”为核心,利于冬季保温。将两种气候调节方式整合,一方面继续发挥低成本多层次递进式空间的夏季气候调节作用,另一方面通过体型和围护结构调整,加强建筑冬季保温性能,形成具有“梯级空间+集成围护结构”的新型绿色气候适应乡土建筑。新型绿色气候适应乡土建筑在满足农村围护结构规范限值的要求下,节能率可以达到56.1%,节能效果显著。
其他文献
拉萨属于寒冷地区,冬季太阳辐射资源富集,契合住宅采暖需求。院落式住宅是拉萨地区分布最广泛的居住建筑类型,院落为住宅南向赢得了日射空间,南向集热面为热量向住宅北部传递提供了基础。院落式住宅存在多种院落空间类型,且拉萨居民对不同功能房间的热舒适需求等级不同,结合房间热舒适等级进行空间组织研究,可以提高房间热能利用效益。首先,通过现状提取出典型院落空间类型,接着总结引征太阳辐射热利用条件评级的方法,计算
学位
随着我国城镇化率的提高,传统现浇式建造方式不符合当下绿色建筑的理念,因此各级政府陆续出台了一系列装配式建筑政策,不断推动我国建筑业向着工业化方向发展。制约建筑工业化发展的一大因素为创新技术的产出,而专利作为一种承载科研技术信息的文献形式,是实现装配式建筑发展的内生力量,因此对装配式建筑政策影响专利产出进行探讨具有研究意义。首先,将装配式建筑政策分为供给型、环境型以及需求型政策三类,进而详细剖析成1
学位
仿贝壳珍珠层的“砖-泥”结构,是一种高强度、高韧性的层状微纳结构,具有改善结构陶瓷脆性的潜力。高度织构化Si3N4陶瓷的微观结构类似仿贝壳珍珠层结构,由长柱状β-Si3N4晶粒取向层叠而成。本文基于仿生珍珠层结构,设计出新型的强韧化微观结构—纳米颗粒+织构化。利用热压流动烧结法,制备出纳米颗粒协同织构化增强Si3N4陶瓷。研究压缩应变、晶内-晶外型纳米颗粒、晶外型纳米颗粒对Si3N4陶瓷织构化程度
学位
随着工业机器人市场的发展,作为其关键部件的谐波减速器的市场需求也随之增长。谐波减速器具有体积小,传动精度高,大减速比等主要特点。本文设计了一款帽型柔轮谐波减速器,其中齿形设计为双圆弧齿形。针对现阶段谐波减速器发展面临的主要问题,即疲劳寿命问题进行了研究,以期提高谐波减速器的使用寿命。首先,对已设计好的谐波减速器进行建模,通过Hypermesh进行有限元前处理,在Abaqus中进行有限元静力学仿真计
学位
太阳能平板集热器具有建筑一体化能力高、承压能力强等优点,其常见的液体集热工质有水和防冻液类(乙二醇和丙二醇等)。防冻液类平板集热器具有较好的耐冻效果,但由于其具有成本高、换热系统复杂等特点,并存在一定的工质挥发等问题,在一定条件下,水工质的太阳能平板集热器是一种经济可行的方式。传统的水工质平板集热器具有成本低、结构简单等特点,因此得到大规模的推广使用,然而在气候寒冷严酷、气温波动大的极端环境条件下
学位
在城市经济水平不断提高的今天,人们出行的需求量越来越高,然而停车难的问题已经成为了各个城市的通病,极大地影响了人们的正常生活。随着共享理念深入人心,共享车位逐渐成为了解决停车难问题的重要手段。对于车位共享平台而言,通常以利润最大化来组织车位的预约分配计划。这些泊位分配计划在实际的执行阶段,往往会有各种不确定因素的影响,如预约车主的不守时行为(延误离开)等符合客观实际的因素,导致了平台制定的分配计划
学位
十九大报告提出,创新是引领发展的第一动力。推动建筑业技术创新发展,既是国家和时代的强烈要求,也是建筑业可持续发展的基础。但实践中仅有15.9%的建筑业企业开展技术创新活动,建筑业表现出创新动力严重不足的状态。探究如何驱动建筑业企业技术创新有其必要性和现实性。为了探究如何驱动建筑业企业开展技术创新活动。首先,分析了建筑业企业技术创新的驱动因素并构建驱动因素的概念模型。结合当前行业形势和发展现状,在实
学位
我国是世界上最大的纺织品服装生产和出口国,纺织产业是我国重要经济支柱产业之一,2021年全年出口总额达3154.7亿美元,同比增长8.4%。长期以来在纤维检测行业中,基于显微镜的人工检测方法是当前主流的检测方式。人工检测方法要求检测人员长时间在显微镜下观察纤维的形态,这种方法非常依赖检测人员的主观经验。而且微观上相似结构的纤维使得在研究人员再识别上有一定的障碍,耗时耗力效率低。随着图像处理技术以及
学位
随着风力机的大型化、运行工况的复杂化。风力机气弹稳定性问题逐渐成为国内外研究学者的重点关注问题;同时后掠型风力机作为一种能在极端风况下实现被动降载功能的新型风力机,获得广泛关注。其气弹耦合模型中会出现比较剧烈非线性特点。从而导致风力机振动加剧,甚至出现气弹失稳现象,给风力机组带来破坏与损伤。一方面在风力机的结构非线性体现在弯曲变形与扭转变形的非线性耦合关系,产生较大的柔性变形。另一方面相较于直叶片
学位
柱面贴附通风是在混合通风和置换式通风的基础上研发出的一种新的气流组织方式。该通风模式主要依靠建筑空间中广泛分布的柱体,在气流对柱面的贴附作用(康达效应)和对地面的撞击作用(扩展康达效应)下形成空气湖,以此实现对室内气流环境的调控。柱体是柱面贴附通风的结构基础之一,但建筑设计的创新性要求会引起柱体外形的变化,给柱面贴附通风的应用带来不确定性。首先,一些柱体的外表面会出现外凸或内凹,下行的贴附气流在经
学位