以节能为导向的严寒地区高校体育馆空间布局研究
发布时间：2021-04-12 13:01
严寒地区高校体育馆具有高利用率和高能耗的背景,随着高校体育馆服务群体的扩大与赛事承载力的提升,能耗矛盾日益突出,促进了以性能为导向的设计研究需求。相比于普通社会体育馆,高校体育馆在场馆丰富性、集约性和灵活性层面有更高标准的要求,空间模式更为复杂,不同的空间类型对应差异化的室内物理性能需求。在此背景下,本文探讨以空间布局组织调度实现高校体育馆被动化节能的方法,使能耗调控回归建筑空间设计本体。首先,对严寒地区高校体育馆空间布局的理论基础进行解析,提出基于动态能耗计算的设计评估方法,对严寒地区气候环境开展量化分析。结合纵向历史对比、横向国内外对比,明确高校体育馆的运营定位与空间模式,并通过足量实例调查对理论研究进行辅证。在此基础上,对高校体育馆的空间构成要素进行拆分,研究比赛、训练、观众、辅助四类空间的体育工艺要求,完成实验模型建构之前的理论筹备工作。其次,结合理论解析基础,明确实验目的与流程,设定变量与评价指标,选取Rhino+Grasshopper作为建模平台,选取Ladybug+Honeybee作为能耗模拟平台。将模拟实验分为递进式的两个阶段,第一阶段为总体分区组织模拟实验,针对场馆选...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
广义建筑能耗分类[44]
哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文-16-第2章严寒地区高校体育馆空间布局理论基础节能导向下的严寒地区高校体育馆空间布局设计，本质是在满足室内物理环境需求的情况下，以空间布局调度的被动化手段，积极响应气候环境，从而获得相对较低的建筑能耗。本章将从性能导向下的设计研究思路出发，结合严寒地区的气候条件、高校体育馆的特殊定位等理论基础，剖析高校体育馆的空间构成要素，并通过相应的设计调查研究，总结严寒地区高校体育馆的空间模式，为下一章节能耗模型的建构奠定理论基矗2.1节能导向下的设计研究思路2.1.1建筑能耗构成与节能需求发展2.1.1.1建筑能耗的构成我国现有研究将广义建筑能耗分为运行能耗、材料能耗与间接能耗三大类（如图2-1）。建筑运行能耗指采暖、空调、照明、电器等产生的能耗；建筑材料能耗指钢铁、金属、水泥等材料生产过程的能耗；建筑间接能耗指设备加工、建材运输等环节附加的能耗[43]。在三种能耗大类中，占比最大的是建筑运行能耗。而在建筑运行能耗中，占比最大的是暖通空调能耗[44]，通常会达到60%以上。因此本文的节能研究主要针对建筑的采暖与制冷能耗。建筑能耗的研究遵循热力学第一定律“一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和”，即能量始终守恒，本质上反映了建筑与自然系统的平衡关系。在维持房间物理指标需求的前提下，通过建筑表面围护结构交换的热量即为室内暖通空调设备所需提供的热量（如图2-2）。影响建筑能耗数值的主要参数包括主图2-1广义建筑能耗分类[44]（图片来源：作者改绘）图2-2建筑能量的平衡关系[45]
哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文 减少体育馆建成投入运营后的经济开销，另一方面也为保护生态环境、节约不可再生能源做出贡献。 2.1.2 回归空间设计的节能调控机制 在建筑类型的不同发展阶段中，建筑的调节系统的权重呈现出往复变化。2002 年斯蒂芬·贝林通过三角图解描述了彼时与未来建筑中建筑形式、主动式系统和被动式系统的权重关系[51]，之后伊纳吉·阿巴罗将三者关系扩展至传统建筑、现代主义与当代建筑之中，进而提出热力学建筑的“原型与协议”[52]。图 2-3 展示了传统建筑、现代主义建筑和当代建筑在节能调控层面的差异性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度缓冲梯度的过渡空间被动式设计方法[J]. 张九红,王瑞琪,马鸣霄,徐诚皓. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]基于数据库分析的北方大中型体育馆形体空间要素能耗关联度研究[J]. 王超,张伶伶,张民意,李科衡. 华中建筑. 2019(06)
[3]以空间形态为核心的公共建筑气候适应性设计方法研究[J]. 韩冬青,顾震弘,吴国栋. 建筑学报. 2019(04)
[4]寒冷地区共享空间形态布局的低能耗设计研究[J]. 侯寰宇,黄琼,高莹. 世界建筑. 2018(12)
[5]气候舒适度在不同海拔的时空变化特征及其影响因素[J]. 张曦月,姜超,孙建新,周明飞. 应用生态学报. 2018(09)
[6]热力学建筑原型 环境调控的形式法则[J]. 李麟学. 时代建筑. 2018(03)
[7]基于Ladybug+Honeybee的参数化节能设计研究——以寒冷地区办公综合体为例[J]. 毕晓健,刘丛红. 建筑学报. 2018(02)
[8]统一“热计量”迈步市场化的集中供暖[J]. 安文德. 供热制冷. 2016(11)
[9]基于低能耗目标的建筑功能布局研究[J]. 何成,朱丽,田玮,刘倩如,高力强. 建筑学报. 2016(S1)
[10]高校体育馆比赛厅平面空间布局形式浅析[J]. 朱万斌,宋志肖. 华中建筑. 2016(05)
博士论文
[1]中国近现代以来体育建筑发展研究[D]. 侯叶.华南理工大学 2019
[2]基于低能耗目标的严寒地区体育馆建筑设计研究[D]. 赵洋.哈尔滨工业大学 2014
[3]中国高校体育建筑发展趋向与设计研究[D]. 宗轩.同济大学 2008
硕士论文
[1]以节能为导向的严寒地区体育馆屋盖形态设计研究[D]. 袁路.哈尔滨工业大学 2019
[2]基于能耗分析的严寒地区中型体育馆建筑形态设计研究[D]. 杨姗姗.沈阳建筑大学 2018
[3]基于参数化设计平台的建筑性能优化流程研究[D]. 罗毅.天津大学 2018
[4]全民健身背景下的大众体育场馆可持续性设计研究[D]. 邢赫.天津大学 2017
[5]广州地区体育训练馆的运动热舒适度研究[D]. 黄晓丹.华南理工大学 2016
[6]高校综合体育馆空间设计研究[D]. 陈嘉然.北京交通大学 2016
[7]中美高校体育馆空间设计比较研究[D]. 郭旗.哈尔滨工业大学 2016
[8]寒冷地区学校体育建筑空间与能耗和环境舒适度调查研究[D]. 许炤斐.天津大学 2014
[9]高校体育馆建筑功能复合化研究[D]. 李舍.北方工业大学 2014
[10]ECOTECT与Designbuilder在能耗模拟方面的比较研究[D]. 张伟伟.南京大学 2012
本文编号：3133342
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
广义建筑能耗分类[44]
哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文-16-第2章严寒地区高校体育馆空间布局理论基础节能导向下的严寒地区高校体育馆空间布局设计，本质是在满足室内物理环境需求的情况下，以空间布局调度的被动化手段，积极响应气候环境，从而获得相对较低的建筑能耗。本章将从性能导向下的设计研究思路出发，结合严寒地区的气候条件、高校体育馆的特殊定位等理论基础，剖析高校体育馆的空间构成要素，并通过相应的设计调查研究，总结严寒地区高校体育馆的空间模式，为下一章节能耗模型的建构奠定理论基矗2.1节能导向下的设计研究思路2.1.1建筑能耗构成与节能需求发展2.1.1.1建筑能耗的构成我国现有研究将广义建筑能耗分为运行能耗、材料能耗与间接能耗三大类（如图2-1）。建筑运行能耗指采暖、空调、照明、电器等产生的能耗；建筑材料能耗指钢铁、金属、水泥等材料生产过程的能耗；建筑间接能耗指设备加工、建材运输等环节附加的能耗[43]。在三种能耗大类中，占比最大的是建筑运行能耗。而在建筑运行能耗中，占比最大的是暖通空调能耗[44]，通常会达到60%以上。因此本文的节能研究主要针对建筑的采暖与制冷能耗。建筑能耗的研究遵循热力学第一定律“一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和”，即能量始终守恒，本质上反映了建筑与自然系统的平衡关系。在维持房间物理指标需求的前提下，通过建筑表面围护结构交换的热量即为室内暖通空调设备所需提供的热量（如图2-2）。影响建筑能耗数值的主要参数包括主图2-1广义建筑能耗分类[44]（图片来源：作者改绘）图2-2建筑能量的平衡关系[45]
哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文 减少体育馆建成投入运营后的经济开销，另一方面也为保护生态环境、节约不可再生能源做出贡献。 2.1.2 回归空间设计的节能调控机制 在建筑类型的不同发展阶段中，建筑的调节系统的权重呈现出往复变化。2002 年斯蒂芬·贝林通过三角图解描述了彼时与未来建筑中建筑形式、主动式系统和被动式系统的权重关系[51]，之后伊纳吉·阿巴罗将三者关系扩展至传统建筑、现代主义与当代建筑之中，进而提出热力学建筑的“原型与协议”[52]。图 2-3 展示了传统建筑、现代主义建筑和当代建筑在节能调控层面的差异性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度缓冲梯度的过渡空间被动式设计方法[J]. 张九红,王瑞琪,马鸣霄,徐诚皓. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]基于数据库分析的北方大中型体育馆形体空间要素能耗关联度研究[J]. 王超,张伶伶,张民意,李科衡. 华中建筑. 2019(06)
[3]以空间形态为核心的公共建筑气候适应性设计方法研究[J]. 韩冬青,顾震弘,吴国栋. 建筑学报. 2019(04)
[4]寒冷地区共享空间形态布局的低能耗设计研究[J]. 侯寰宇,黄琼,高莹. 世界建筑. 2018(12)
[5]气候舒适度在不同海拔的时空变化特征及其影响因素[J]. 张曦月,姜超,孙建新,周明飞. 应用生态学报. 2018(09)
[6]热力学建筑原型 环境调控的形式法则[J]. 李麟学. 时代建筑. 2018(03)
[7]基于Ladybug+Honeybee的参数化节能设计研究——以寒冷地区办公综合体为例[J]. 毕晓健,刘丛红. 建筑学报. 2018(02)
[8]统一“热计量”迈步市场化的集中供暖[J]. 安文德. 供热制冷. 2016(11)
[9]基于低能耗目标的建筑功能布局研究[J]. 何成,朱丽,田玮,刘倩如,高力强. 建筑学报. 2016(S1)
[10]高校体育馆比赛厅平面空间布局形式浅析[J]. 朱万斌,宋志肖. 华中建筑. 2016(05)
博士论文
[1]中国近现代以来体育建筑发展研究[D]. 侯叶.华南理工大学 2019
[2]基于低能耗目标的严寒地区体育馆建筑设计研究[D]. 赵洋.哈尔滨工业大学 2014
[3]中国高校体育建筑发展趋向与设计研究[D]. 宗轩.同济大学 2008
硕士论文
[1]以节能为导向的严寒地区体育馆屋盖形态设计研究[D]. 袁路.哈尔滨工业大学 2019
[2]基于能耗分析的严寒地区中型体育馆建筑形态设计研究[D]. 杨姗姗.沈阳建筑大学 2018
[3]基于参数化设计平台的建筑性能优化流程研究[D]. 罗毅.天津大学 2018
[4]全民健身背景下的大众体育场馆可持续性设计研究[D]. 邢赫.天津大学 2017
[5]广州地区体育训练馆的运动热舒适度研究[D]. 黄晓丹.华南理工大学 2016
[6]高校综合体育馆空间设计研究[D]. 陈嘉然.北京交通大学 2016
[7]中美高校体育馆空间设计比较研究[D]. 郭旗.哈尔滨工业大学 2016
[8]寒冷地区学校体育建筑空间与能耗和环境舒适度调查研究[D]. 许炤斐.天津大学 2014
[9]高校体育馆建筑功能复合化研究[D]. 李舍.北方工业大学 2014
[10]ECOTECT与Designbuilder在能耗模拟方面的比较研究[D]. 张伟伟.南京大学 2012
本文编号：3133342
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