基于建筑能耗模拟的严寒地区体育馆形体设计研究

摘要

当今世界正面临严峻的能源问题，随着世界经济的发展，全球能源急剧削减。我国正处于蓬勃发展之际，建筑产业的不断壮大与能源的日益枯竭形成强烈矛盾，在严寒地区能源问题尤为突出。自北京奥运会以后，我国体育事业飞速发展，现有场馆的局限性已无法满足广大人民群众的切实需求，使得未来我国体育场馆的建设投入必然有增无减，严寒地区由于气候条件的特殊性，更需要高品质的体育场馆在冬季为群众提供室内活动场所。因此，降低严寒地区体育馆的建筑能耗对我国能源节约事业有着重要意义。
　　以往的建筑节能设计大都着眼于建筑技术层面，与建筑方案设计过程完全脱节，建筑师在其中并未承担起相应的责任。本文从方案设计角度入手，通过合理的建筑形体设计，力图使建筑师可以在降低建筑能耗方面发挥主导作用，使体育馆从“出生”起就带有节能的“基因”。
　　本文针对严寒地区体育馆形体设计进行研究，按照提出问题、分析问题和解决问题的三个步骤依次展开。
　　首先，分析我国当前能源形式及体育事业发展前景，指出严寒地区能耗问题的严重性。针对未来严寒地区体育场馆建设量的必然增长，提出今后在体育场馆的建筑设计中应当充分考虑节能降耗问题，并从方案设计阶段入手充分发挥建筑师的主观能动性。
　　其次，分析严寒地区的气候特点，选择哈尔滨作为典型严寒城市进行研究；以大量实际案例为基础，从功能和结构角度深入挖掘体育馆形体特点，总结形体共性特征，并以此为依据对体育馆形体进行抽象和分类建模。接着，通过对目前比较常用的几种建筑能耗模拟软件的分析和对比，确定以Design Builder能耗模拟软件作为本研究的实验平台，并以典型城市为环境背景对相关参数进行设定。
　　最后，将体育馆形体模型分组导入Design Builder软件中进行能耗模拟实验，分析总结实验结果，结合具体的体育馆建筑设计手段，从体育馆的平面形状、剖面形状及建筑朝向三个方面展开研究，探索出针对严寒地区的体育馆形体设计对策及其应用方法。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2国内外研究动态

1.3研究意义和概念界定

1.4论文研究内容和方法

1.5论文研究过程及框架结构

第2章 基本概念解析

2.1严寒地区气候条件解析

2.2体育馆建筑形体解析

2.3建筑能耗模拟

2.4本章小结

第3章 严寒地区体育馆形体能耗模拟实验

3.1能耗模拟背景设定

3.2物理模型设计

3.3能耗模拟实验及结果分析

3.4本章小结

第4章 严寒地区体育馆形体设计对策

4.1体育馆形体设计对策应用

4.2平面设计对策

4.3剖面设计对策

4.4建筑朝向设计

4.5本章小结

结论

参考文献

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致谢