嚴(yán)寒地區(qū)大空間建筑數(shù)字化節(jié)能設(shè)計(jì)研究

2019年12月，“人民網(wǎng)獎(jiǎng)學(xué)金優(yōu)秀技術(shù)課題獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。 2100433B

董禹含（哈爾濱工業(yè)大學(xué)）

李傳成編著的《大空間建筑通風(fēng)節(jié)能策略》結(jié)合大空間建筑環(huán)境和空間組合特點(diǎn)，提出利用輔助小空間的混凝土、土壤等大熱質(zhì)材料的“蓄冷”性，或大空間下架空層，作為大空間的新風(fēng)冷源;結(jié)合大空間高大自然溫度分層的特點(diǎn)，提出下送風(fēng)、地板冷輻射、吸熱屋面等加強(qiáng)溫度分層的通風(fēng)節(jié)能策略?！洞罂臻g建筑通風(fēng)節(jié)能策略》選擇具有代表性的高速鐵路高架客站為案例，提出利用混凝土高架橋、空間整體立體化特點(diǎn)的通風(fēng)節(jié)能策略，并與現(xiàn)階段使用的空調(diào)能耗做對(duì)比模擬，驗(yàn)證策略。介紹了8個(gè)研究性鐵路客站設(shè)計(jì)的通風(fēng)部分，從設(shè)計(jì)方法上強(qiáng)調(diào)技術(shù)作為建筑創(chuàng)作的出發(fā)點(diǎn)，空間形式與通風(fēng)策略有機(jī)結(jié)合?！洞罂臻g建筑通風(fēng)節(jié)能策略》適應(yīng)于建筑學(xué)、建筑環(huán)境與設(shè)備工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員閱讀，也是關(guān)注綠色建筑、建筑節(jié)能人士的有價(jià)值的參考資料。

理論篇

第1章 緒論

1.1 研究背景

1.1.1 我國(guó)建筑能耗狀況

1.1.2 被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的迅猛發(fā)展

1.1.3 國(guó)內(nèi)建筑師面對(duì)技術(shù)變化的不適應(yīng)

1.1.4 大空間建筑類(lèi)型豐富、涵蓋廣,地位重大.

1.1.5 大空間建筑節(jié)能潛力巨大

1.2 研究的起源、目的和意義

1.2.1 研究的起源

1.2.2 研究目的

1.2.3 研究的意義

1.3 研究界定

1.3.1 大空間建筑

1.3.2 通風(fēng)節(jié)能策略

1.4 國(guó)內(nèi)外研究概況

1.4.1 國(guó)外研究動(dòng)態(tài)

1.4.2 國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)

1.5 研究?jī)?nèi)容和方法

1.5.1 研究方法

1.5.2 研究?jī)?nèi)容

1.5.3 研究框架

第2章 大空間建筑概述

2.1 大空間建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1.1 大空間建筑定義

2.1.2 大空間建筑主要類(lèi)型

2.2 大空間建筑使用特征

2.2.1 間歇性使用建筑

2.2.2 不間斷使用建筑

2.3 大空間建筑的發(fā)展脈絡(luò)

2.3.1 建筑形態(tài)發(fā)展

2.3.2 建筑尺度發(fā)展

2.3.3 技術(shù)的發(fā)展

2.3.4 大空間建筑與城市關(guān)系的發(fā)展

2.4 大空間建筑的發(fā)展瓶頸與趨勢(shì)

2.4.1 大空間建筑的發(fā)展瓶頸

2.4.2 大空間建筑的發(fā)展趨勢(shì)

第3章 大空間建筑通風(fēng)與空間尺度特點(diǎn)

3.1 大空間建筑與通風(fēng)

3.1.1 大空間建筑通風(fēng)方式

3.1.2 大空間建筑空間組合與通風(fēng)

3.1.3 大空間建筑場(chǎng)地與通風(fēng)

3.2 體育建筑

3.2.1 體育建筑的分類(lèi)與尺寸

3.2.2 體育建筑空間特點(diǎn)

3.2.3 體育建筑場(chǎng)地規(guī)劃特點(diǎn)

3.3 會(huì)展建筑

3.3.1 會(huì)展建筑的分類(lèi)與尺度

3.3.2 會(huì)展建筑空間特點(diǎn)

3.3.3 會(huì)展建筑場(chǎng)地規(guī)劃特點(diǎn)

3.4 觀(guān)演建筑

3.4.1 觀(guān)演建筑分類(lèi)與尺度特點(diǎn)

3.4.2 觀(guān)演建筑空間特點(diǎn)

3.4.3 觀(guān)演建筑場(chǎng)地規(guī)劃特點(diǎn)

3.5 交通建筑

3.5.1 交通建筑分類(lèi)與尺寸

3.5.2 交通建筑空間特點(diǎn)

3.5.3 交通建筑場(chǎng)地規(guī)劃特點(diǎn)

3.6 其他大空間建筑

3.6.1 其他大空間建筑分類(lèi)與尺寸

3.6.2 其他大空間建筑空間特點(diǎn)

3.6.3 其他大空間建筑場(chǎng)地規(guī)劃特點(diǎn)

第4章 大空間建筑節(jié)能潛力分析

4.1 大空間建筑能耗特點(diǎn)

4.1.1 大空間建筑能耗狀況

4.1.2 大空間建筑能耗組成

4.1.3 大空間建筑的空調(diào)方式與氣流組織

4.2 大空間建筑熱環(huán)境特征分析

4.3 大空間建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)節(jié)能的影響

4.3.1 大空間建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)概述

4.3.2 大空間建筑圍護(hù)構(gòu)造按結(jié)構(gòu)類(lèi)型分類(lèi)

4.3.3 大空間建筑圍護(hù)構(gòu)造按空間部位分類(lèi)

4.3.4 大空間建筑圍護(hù)構(gòu)造做法與節(jié)能

4.3.5 大空間建筑屋面特征及其影響

第5章 大空間建筑通風(fēng)節(jié)能策略

5.1 通風(fēng)節(jié)能原理及已有策略分析

5.1.1 自然通風(fēng)原理及應(yīng)用

5.1.2 基于熱壓的混合自然通風(fēng)

5.1.3 混合通風(fēng)定義和現(xiàn)狀

5.2 熱質(zhì)結(jié)合通風(fēng)策略

5.2.1 熱質(zhì)結(jié)合通風(fēng)策略的原理、案例分析

5.2.2 熱質(zhì)通風(fēng)的晝夜溫差條件

5.2.3 通風(fēng)板系統(tǒng)

5.3 加強(qiáng)溫度分層通風(fēng)策略

5.3.1 置換通風(fēng)

5.3.2 冷輻射地板

5.4 大空間建筑通風(fēng)節(jié)能策略

5.4.1 基于策略的大空間構(gòu)成解析

5.4.2 大空間建筑通風(fēng)節(jié)能策略

第6章 大空間建筑溫度分層實(shí)測(cè)與模擬方法

6.1 大空間建筑溫度分層實(shí)測(cè)

6.1.1 實(shí)測(cè)說(shuō)明

6.1.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析

6.1.3 實(shí)測(cè)小結(jié)

6.2 計(jì)算流體力學(xué)模擬軟件

6.2.1 CFD軟件的結(jié)構(gòu)

6.2.2 CFD的求解過(guò)程

6.2.3 常用的CFD軟件

6.2.4 本書(shū)中數(shù)值模擬的基本條件

6.2.5 基本控制方程和湍流模型

6.3 大空間建筑溫度分層模擬驗(yàn)證

6.3.1 實(shí)測(cè)廠(chǎng)房模型和邊界條件

6.3..2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果對(duì)比

6.4 建筑能耗模擬軟件

6.4.1 能耗模擬軟件針對(duì)大空間建筑的適用性

6.4.2 EnergyPlus簡(jiǎn)介

6.4.3 ROOm Air與CFD模擬的耦合

6.5 本章小結(jié)

實(shí)踐篇

第7章 鐵路客站的節(jié)能通風(fēng)策略

7.1 鐵路客站建設(shè)現(xiàn)狀與趨勢(shì)

7.1.1 我國(guó)鐵路客站建設(shè)現(xiàn)狀

7.1.2 鐵路客站主要空間發(fā)展趨勢(shì)

7.1.3 車(chē)站類(lèi)型劃分

7.1.4 高架車(chē)站布局分類(lèi)

7.2 車(chē)站被動(dòng)式節(jié)能的空間要素

7.2.1 站場(chǎng)的尺度

7.2.2 候車(chē)室尺寸

7.2.3 外墻界面與通風(fēng)

7.2.4 空間布局

7.3 鐵路客站的能耗狀況

7.4 鐵路客站空間與熱環(huán)境特點(diǎn)

7.4..1 整體豎向空間分層

7.4.2 各要素?zé)岘h(huán)境特點(diǎn)

7.4.3 武漢站熱環(huán)境實(shí)測(cè)與模擬

7.5 高架鐵路客站的混合通風(fēng)策略

7.5.1 站臺(tái)熱質(zhì)與夜間通風(fēng)結(jié)合策略

7.5.2 候車(chē)室內(nèi)混合通風(fēng)策略

7.6 本章小結(jié)

第8章 策略模擬和分析

8.1 模型說(shuō)明

8.1.1 氣候數(shù)據(jù)選擇

8.1.2 空間和材質(zhì)簡(jiǎn)化

8.1.3 站場(chǎng)高架橋材料與形式的簡(jiǎn)化

8.1.4 熱舒適標(biāo)準(zhǔn)

8.1.5 人員活動(dòng)熱負(fù)荷

8.2 策略模擬

8.2.1 橋下熱質(zhì)與夜間通風(fēng)結(jié)合策略模擬

8.2.2 候車(chē)室混合通風(fēng)策略模擬

8.2.3 普通候車(chē)室能耗對(duì)比模擬

8.3 策略總結(jié)

8.3.1 站臺(tái)熱質(zhì)夜間通風(fēng)策略

8.3.2 候車(chē)廳混合通風(fēng)綜合策略

8.3.3 雙層屋面策略

第9章 夏熱地區(qū)策略適用性分析

9.1 夏熱地區(qū)的區(qū)劃范圍和氣候條件

9.1.1 武漢逐時(shí)氣候條件分析

9.I.2 廣州市的逐時(shí)氣候分析

9.1.3 小結(jié)

9.2 多個(gè)城市適用策略比較

9.2.1 多個(gè)城市站臺(tái)下進(jìn)氣層內(nèi)空氣溫度比較

9.2.2 多個(gè)城市使用綜合策略結(jié)果比較

9.2.3 夏熱冬暖地區(qū)與夏熱冬冷地區(qū)能耗對(duì)比

9.3 本章小結(jié)

設(shè)計(jì)篇

第10章 與氣候結(jié)合的鐵路旅客站建筑設(shè)計(jì)研究

10.1 武漢站

10.1.1 現(xiàn)狀通風(fēng)模擬分析

10.1.2 通風(fēng)策略

10.1.3 模擬驗(yàn)證

10.2 上海南站

10.2.1 現(xiàn)狀通風(fēng)模擬分析

10.2.2 通風(fēng)策略

10.2.3 模擬驗(yàn)證

10.3 南京站

10.3.1 現(xiàn)狀通風(fēng)模擬分析

10.3.2 通風(fēng)策略

10.3.3 模擬驗(yàn)證

10.4 武昌站

10.4.1 現(xiàn)狀通風(fēng)模擬分析

10.4.2 通風(fēng)策略

10.4.3 模擬驗(yàn)證

10.5 佛山西站

10.5.1 通風(fēng)策略

10.5.2 模擬驗(yàn)證

10.6 武漢東站

10.6.1 通風(fēng)策略

10.6.2 模擬驗(yàn)證

10.7 南寧東站

10.7.1 通風(fēng)策略

10.7.2 模擬驗(yàn)證

10.8 宜昌東站

10.8.1 通風(fēng)策略

10.8.2 模擬驗(yàn)證

圖表來(lái)源

參考文獻(xiàn)

致謝2100433B

李傳成編著的《大空間建筑通風(fēng)節(jié)能策略》提出了與大空間建筑空間特點(diǎn)相結(jié)合的通風(fēng)節(jié)能策略以及采用Fluent和Energy Plus對(duì)策略通風(fēng)效果和能耗模擬驗(yàn)證的方法，并選擇高架高速鐵路客站為案例，對(duì)理論方法進(jìn)行驗(yàn)證。《大空間建筑通風(fēng)節(jié)能策略》強(qiáng)調(diào)氣候作為建筑創(chuàng)作的出發(fā)點(diǎn)，空間形式與通風(fēng)策略有機(jī)結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，介紹相關(guān)研究性設(shè)計(jì)方案。適應(yīng)于建筑學(xué)、建筑環(huán)境與設(shè)備工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員閱讀，也是關(guān)注綠色建筑、建筑節(jié)能人士的有價(jià)值的參考資料。