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随着建筑材料和建筑技术的发展,公共建筑正不断走向大型化,随之带来的是大空间建筑内部采光不足、通风不畅、热环境不佳等一系列问题,中庭空间的引入较好地解决了这些问题,但由于人们对中庭生态性能的不甚了解,具有大面积采光、大体量的中庭空间不仅没有实现节能的初衷,反而增加中庭能耗,这些问题亟待解决。本论文运用实地调研和计算机软件模拟相结合的方法,通过对比分析、定量分析的途径,对苏州地区大型公共建筑中庭的光热环境和能耗等方面做出了一定深度的研究探索。 论文首先通过实地测量、问卷调查的方式调研了苏州地区8个大型公建建筑中庭,分析归纳了该地区中庭的空间、光热环境、能耗的特征,并总结出影响中庭光热环境的四大建筑设计层面的要素:采光面朝向、幕墙性能、空间尺度、遮阳措施。而后利用Ecotect软件建立原始中庭建筑模型,采取控制变量的方法,模拟不同影响因素对中庭光热环境的影响。在此基础之上,提出了基于光热环境的中庭节能设计策略,主要结论如下: (1)苏州地区大型公共建筑中庭的朝向以南北向为宜,经计算发现,南偏东20°~南偏西15°是苏州地区中庭最佳的采光面朝向。 (2)中庭幕墙材质选用时应优先考虑满足热工性能要求,其次再考虑采光要求,幕墙选择主要考虑材质的传热系数和遮阳系数两个参数,依据苏州地区气候环境又以传热系数最为重要,传热系数宜在控制在2.3~0.9W/(m2·K)、遮阳系数宜在控制在0.5~0.6。 (3)适宜的中庭空间尺度有利于减少能耗,当sar值=1时,中庭的能耗越少,即中庭的侧面距离与高度差值越小,中庭与母体建筑的接触面积就越小,区域间的能量散失就越少,越有利于节能。 (4)遮阳设施多种多样,苏州地区南向采光面宜采用水平遮阳板,东西向宜采用垂直遮阳挡板,室内遮阳则适用于各个朝向的采光面。 论文最后强调从建筑师可控的角度进行中庭节能设计确实能够减少中庭能耗,节能是今后建筑师不可规避的话题,并提出了研究的不足之处和进一步改进工作。