严寒地区木构中小型体育馆综合效益及其优化设计研究

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长期以来,包括严寒地区在内的东北部地区体育场地数量相比于东部地区有着较大差距。中小型体育馆适建范围广泛,随着国家愈发重视体育产业,其数量在严寒地区将有较大增长。同时体育馆建筑空间体量较大,具有高能耗高碳排的特点。在全球节能减排的背景下,应用绿色、低碳、可持续的木材料是未来体育馆发展的重要趋势之一。基于以上背景,本文对严寒地区木构中小型体育馆的综合效益进行研究,将传统的钢筋混凝土体育馆(以下简称为RC体育馆)作为参照对象,分析木构体育馆在环境、经济及社会方面的效益,明确木构体育馆综合效益的优势与劣势,并针对其劣势提出优化设计策略。首先,通过既有文献及实例对木构体育馆建构技术进行总结,并梳理建筑综合效益理论成果,提出木构体育馆的综合效益评价框架,确定环境、经济及社会效益三大评价指标;其中环境效益的具体指标为能耗、室内温度以及碳排放量,社会效益的具体评价指标共包含创新性效益、社会示范效益等九项,经济效益的具体评价指标为全生命周期各个阶段的经济成本。然后,针对环境效益依托IES-VE平台进行模拟实验,对比模拟相同条件下的木构与RC中小型体育馆的能耗、室内温度,并在能耗基础上计算各自碳排放量,针对三项结果对木构建筑环境效益进行量化评价。随后,对社会效益的九个评价指标按设计、建造、运营以及拆除四个阶段分类,分别定性分析后评价其社会效益;再后,针对经济效益在建造、运营以及拆除三个阶段的经济成本进行量化研究,评价木构中小型体育馆的经济效益。另外,由于社会效益与经济效益的指标都涉及到建筑全生命周期的各个阶段,因此这两项效益合并至第四章节,利用设计、建造、运营以及拆除四个阶段的架构进行具体阐述。经以上研究可得出:在环境效益上,木构体育馆在能耗以及碳排放量上有明显优势,劣势为在夏季易出现过热现象;在社会效益上,木构体育馆在建筑创新性效益、建筑工业化效益等方面都有着明显优势,在拆除阶段的时间与人工方面存在劣势;在经济效益上,木构体育馆在回收阶段有优势,在建造阶段以及运营阶段中存在劣势。最后,针对木构体育馆环境、社会及经济效益的劣势方面,提出优化设计策略,该策略将为木构体育馆建筑在我国严寒地区的推广提供一定的理论基础。
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