北京地区公共建筑遮阳研究

摘要

建筑遮阳作为一项被动式技术手段，以低技术、中间技术和高技术三种形式存在。本文对其的研究和再认识，首先基于观念上的重视，其次才是方法上的研究。建筑遮阳这种形式语言，其美在其内而不在其外，本文对其的研究也基于此。 本论文基于国际与国内生态与节能工作的背景，提出将遮阳问题针对地区针对建筑类型进行研究的思想。北京地区气候的特殊性和公共建筑夏季制冷能耗高且节能潜力巨大的特点是建筑遮阳再研究的载体。如何从定量上研究遮阳平衡夏季制冷与冬季供暖上的主要矛盾，解决节能与提高舒适度的基本问题，是本文研究的切入点。论文采取文献阅读、调研、现场测试、软件模拟等综合方法进行研究。从国内外研究的现状来看，北京地区公共建筑遮阳问题的系统研究比较少。 通过对北京地区公共建筑遮阳现状的系统调研，提出以窗墙比为分类的建筑遮阳研究策略。基于对玻璃光热特性的客观认识，提出与遮阳构建复合围护系统的概念。既然是系统，就有功效问题。笔者采用DOE-2软件模拟的方法，探讨了窗墙比、玻璃传热系数、玻璃遮阳系数与建筑能耗的关系。特别明确了建筑遮阳对于大窗墙比公共建筑降低能耗的显著作用，并指出概念性规律把握对于建筑设计指导的主动意义。 从建筑设计的角度来看，遮阳系数是与遮阳形式以及材料构造等密切相关的，将遮阳系数物化为可能遮阳形式是最终目的。所以，笔者采取定量与定性的方法，以北京地区融科咨讯中心项目为例进行定量研究，明确了其南向水平遮阳的良好防热效果，提出双层幕墙以遮阳为主，通风为辅的系统工作概念。之后，定性总结了北京地区现有公共建筑的有益遮阳实践，一方面，指出其定量化、多功能化、与建筑一体化的发展方向；另一方面总结了与建筑遮阳相关的采光、通风、视野等问题，以求建立全面综合地认识。在对北京地区建筑遮阳进行了系统研究之后，以李宁营运中心为例，进行了基于能耗角度的建筑遮阳设计实践，过程和结果反映了围护结构系统工作的概念，整体大于部分之和。本文研究结果一是方法即如何进行建筑遮阳设计，具有通用性；二是对北京地区建筑遮阳设计的一些规律和概念性认识，是进行有效建筑遮阳设计的基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1选题背景

1.1.1国际背景

1.1.2国内背景

1.2选题意义

1.2.1针对北京特定地区研究的意义

1.2.2针对公共建筑分类研究的意义

1.2.3研究建筑遮阳的意义

1.3问题域

1.4国内外研究动态

1.4.1国外研究动态

1.4.2国内研究动态

1.5研究方法

1.5.1文献阅读

1.5.2问卷调查

1.5.3定性与定量相结合

1.5.4软件模拟测试

1.5.5现场测试

本章小结：

第二章北京地区公共建筑遮阳现状调研分析

2.1调研目的和方法

2.1.1调研目的

2.1.2调研方法

2.2现状分析

2.2.1基于不同窗墙比的公共建筑分类研究

2.2.2其它相关现象分析

2.3现状总结

本章小结：

第三章北京地区公共建筑遮阳设计的理论可能性思考

3.1不同窗墙比公共建筑遮阳分类设计的思考

3.2玻璃自身的矛盾性

3.2.1玻璃的发展与应用史

3.2.2玻璃的光热特性

3.2.3玻璃解决夏季防热与冬季采暖的两难局面

3.3建筑遮阳防热潜力分析

3.3.1建筑遮阳的意义

3.3.2建筑遮阳的作用

3.3.3北京地区居民夏季防热的做法

3.4基于不同窗墙比进行公共建筑遮阳研究的思路

本章小结：

第四章北京地区不同窗墙比公共建筑遮阳模拟研究

4.1研究方法

4.2模拟研究过程

4.2.1模型选取与建立

4.2.2对比实验分析4.2.2.1关于总能耗

4.2.2对比实验分析4.2.2.2关于制冷能耗

4.2.2对比实验分析4.2.2.3关于采暖能耗

4.2.2对比实验分析4.2.2.4关于遮阳对制冷和采暖能耗定量关系的说明

4.3总结论

本章小结：

第五章北京地区公共建筑遮阳形式定量与定性研究

5.1建筑遮阳形式定量与定性研究的必要性

5.2定量研究

5.2.1融科咨讯中心遮阳设计简介

5.2.2实验测试

5.2.3使用人群主观问卷调查

5.3定性研究

5.3.1固定外遮阳

5.3.2活动式外遮阳

5.3.3将遮阳置于双层皮中间的形式——旺座中心（图5-42）

5.4建筑遮阳其它相关问题

5.4.1建筑遮阳与采光

5.4.2建筑遮阳与通风

5.4.3建筑遮阳与视野

5.4.4遮阳构件受热带来的问题

本章小结：

第六章北京地区公共建筑遮阳设计

6.1李宁营运中心设计项目概况

6.2李宁营运中心模型在DOE-2中的建立

6.3基于平衡夏季制冷与冬季采暖的遮阳设计

6.3.1整栋建筑围护结构构成及基本信息

6.3.2可采用的外遮阳形式的遮阳系数值

6.3.3不同外遮阳形式下的能耗计算及分析

6.3.4基于能耗角度的优化方式

6.4建筑遮阳与采光

本章小结：

第七章结论

7.1研究思路小结

7.2研究结论

7.2.1北京地区公共建筑遮阳设计方法

7.2.2北京地区公共建筑遮阳研究的概念性认识和结论

7.3建筑遮阳设计的展望

7.3.1建筑遮阳向着科学化、定量化与建筑一体的发展方向

7.3.2建筑遮阳反映乡土地域文化

7.3.3建筑遮阳成为立面设计的活跃因素

7.3.4建筑遮阳多功能化、高科技的发展方向

本章小结：

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

附录