基于运动热适应性模型的训练馆动态遮阳板优化设计策略研究

发布时间：2020-08-11 08:17

【摘要】：随着全民健身运动的普及,人们对于体育建筑的需求量越来越高,以此同时,人们对室内空间的舒适度要求也越来越高。其中,自然通风的中小型训练馆因为建设成本较低、使用与管理方便、建筑功能灵活多变、对室外气候适应性强、耗能低等优势,目前广受欢迎,其数量分布也越来越广泛。然而,由于室外气候的多变性,特别是在湿热地区的夏季,训练馆的自然通风状态下室内环境不能始终满足运动人群的舒适性要求,而建筑界面对室内环境的调节具有决定性作用,因此,对建筑界面的适应性提出了迫切要求。另外,运动状态与非运动状态下人体对热环境的舒适要求有明显,以往学者对自然通风建筑中运动人群的热舒适研究较少。针对以上问题,本文第一部分结合广州地区夏季湿热漫长的气候特征,依据人体热适应性模型原理,在广州地区三个典型的中小型自然通风训练馆进行长期的现场调查。通过对训练馆室内外的物理环境参数和运动人群主观热感觉的调查,采用显著性检验、线性回归分析等方法,定量研究广州地区自然通风训练馆内篮球运动人群的热反应规律,建立了预测运动人群夏季中性温度的双变量热适应性模型,以及预测运动人群可以接受温度上限值的单变量热适应性模型。接着,本文第二部分结合参数化编程平台、性能分析软件、遗传优化算法等设计模块,对夏季气温最高日和夏季典型日的训练馆遮阳板进行遮阳与通风优化分析,得到了遮阳板参数(间距、宽度和旋转角度)的较优取值区间以及遮阳构件模型的形态与室内热环境之间的相关性规律,确定并提升了动态遮阳板对自然通风训练馆室内热环境的调节能力及其舒适范围,总结出适应广州地区运动人群热舒适的遮阳体系设计策略。上述的研究结果将对运动人群的热舒适评价标准的制定、广州地区中小型自然通风训练馆建筑的动态遮阳构件设计以及建筑节能设计标准的制定起到重要的作用。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU245;TU226
【图文】：

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华南理工大学硕士学位论文现如今，全球的能源危机迫使世界各国在各行各业制定相应的可持续发展战略，绿色节能的建筑设计也是为了回应可持续发展的需求。其中，建筑界面动态适应性的设计思路，即通过对建筑界面的动态调节，使建筑实时地回应室外气候环境的变化，达到既满足居住者对室内热环境的舒适要求，同时减少主动技术调节时间的效果，已经成为当代绿色建筑设计的重要发展理念之一。当前，在国内外，建筑界面动态适应性的研究方兴未艾。（1）国外研究现状建筑界面的可变式设计对减少夏季室内的辐射得热起到重要的作用，其中，最简单有效的调节方式就是建筑界面的动态遮阳板设计。国外在这方面的研究较为成熟，将学术理论应用到实际案例中的例子也较多。

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第一章绪论三条竖向遮阳板组成，室内的办公人员可以根据自己的需求自主地调节遮阳板的开启与闭合，开启闭合的过程建筑立面会呈现出色彩的变化，大楼的整个立面已然成为城市上空一幅五彩缤纷的图画。图 1-2 展示的是位于法国巴黎的阿拉伯世界研究中心（Institute du Monde Arabe），由世界知名的建筑大师让·努维尔建筑团队于 1981-1987 之间设计完成[22]。可以说该建筑是一件精密的科学产品，该建筑的南立面整齐排列了数百个“相机光圈式”的遮阳控光装置。让·努维尔开创性地将相机光圈的控光理念运用到建筑立面中，通过“光圈”智能的机械运动，能有效地调节进入室内的光通量与热辐射量。另外，通过该装置的整体排布，立面上形成图案恰如其分地展示了阿拉伯宗教文化的神秘性与精确性。

【参考文献】