安徽地区被动式建筑设计策研究及模拟验证分析

作     者：周斌 

作者单位：安徽建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张伟林

授予年度：2015年

学科分类：081302[工学-建筑设计及其理论] 08[工学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：建筑节能 被动式建筑设计 建筑能耗 舒适度 

摘      要：随着经济的高速发展,我国能源消耗以及对国外能源依赖程度也越来越高,开展节能工作刻不容缓。建筑能耗占社会总能耗1/3以上,更是成为人们日益关注的重点。经过30多年的发展,我国的节能水平已大幅提高,但与发达国家仍有较大差距。夏热冬冷地区是我国人口密集、经济发达同时也是气候条件最差的区域。安徽省全境位于该区域内,因而继承了该区域夏季炎热、冬季寒冷、夏冬两季持续时间长、全年空气湿度大等特点。冬季该地区不属于集中供暖区,夏季室外最高温度可达35℃以上,在建筑能耗分布上,采暖能耗虽占据主导地位,但夏季的空调制冷能耗仍远高于北方严寒及寒冷地区。如何解决该地区夏热的同时兼顾冬冷是摆在该区域设计人员面前较为棘手的问题。文章根据德国被动式手法来解决该地区“夏热与“冬冷的矛盾。在阅读大量文献的基础上,总结国内外关于被动式建筑的研究与实践成果,并借鉴了其经验。基于对安徽省气候条件的分析,利用Ecotect软件对该区域不同被动式设计策略的效果进行分析,选出侧重点。在此基础上提出适宜在安徽省地区采用的4大被动式设计策略,即建筑的形体设计与维护结构热工性能的改善、可再生能源的利用、自然通风策略以及自然采光策略。针对每一策略进行详细分析并提出了适当的措施。同时针对建筑师最常采用的建筑朝向、窗墙比以及围护结构的热工性能等三个因素运用Ecotect软件分别作了定量分析,从而为建筑师在进行被动式建筑设计时找到侧重点。本文还利用示范项目进行了被动式建筑的设计实践,基于对气候充分的理解,提出适宜在示范项目上采用的被动式策略。在完成设计方案的基础上,运用PKPM、PHEONICS、Ecotect等软件对建筑的节能效果、自然通风效果、自然采光效果以及被动房的采暖效果进行了模拟分析,验证了被动式设计策略的可行性。