长沙地区高校教学楼低能耗优化设计研究

摘要

随着我国城市化程度的不断提高和产业调整，建筑运行所消耗的能源将会持续增长，建筑节能将成为各种节能途径中潜力最大，最为直接有效的方式，是缓解能源紧张，解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾最有效的措施之一。而我国目前的大学校园规划占地达几千亩，师生人数1万以上的颇多，还出现了一些在校师生达几万人的超级大学。在大学校园规模迅速扩大的同时，教学楼在使用时对能源的浪费是不容忽视的。教学楼逐渐从耗能小户转型成耗能大户，因此把低能耗的观念带进教学楼的设计中，对节约能源具有十分重要的意义。 本文根据低能耗设计的一般原理以及怎样控制能源的消耗进行分析研究，结合设计实例，重点考虑“被动式节能”的设计原则。通过分析和研究，在借鉴现有成熟规范的基础上，根据长沙地区高校教学楼的特点，提出一个基本完整的低能耗教学楼设计的体系。 本文以减少教学楼对能源的消耗同时提高学生的舒适度为主要目的进行研究。研究的主要内容包括： 对低能耗的理论分析及使用者舒适度的评估。从低能耗建筑的界定，探讨其侧重点，然后再分析舒适性问题，试图找到两者的最优结合点。 低能耗教学楼的总平面布局。从总体规划的角度阐述低能耗设计应注意的各个方面。 低能耗教学楼的单体设计和构造设计。着重从平面功能分区、遮阳设计、采光设计、通风设计、门窗的设计、墙的设计等这几个方面进行研究，提出一系列设计方法，作为具体节能设计的主要设计内容。 低能耗设计实例。针对已完成的工程，全面探讨低能耗设计方法，指导新的设计。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图索引、附表索引

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第1章绪论

1.1研究的目的和意义

1.2研究对象

1.2.1长沙地区的气候特征

1.2.2高校教学楼区别于一般公共建筑的特征

1.3理论框架和研究方法

1.3.1理论框架

1.3.2研究方法

1.4长沙高校教学楼的能源消耗情况

第2章低能耗设计及舒适度的系统性分析

2. 1低能耗设计的的理论分析

2.1.1低能耗设计的定义和内涵

2.1.2被动式设计

2.1.3低能耗设计的计算机模拟分析方法

2.2关于教室室内热环境研究

2.2.1人体的热平衡

2.2.2热环境的综合评价

2.2.3高校教室室内学生的热舒适度

第3章低能耗高校教学楼的规划设计

3.1高校教学楼选址

3.1.1避免凹地建筑

3.1.2避风建楼

3.2高校教学楼布局

3.2.1争取日照

3.2.2改善日照条件

3.2.3改善风环境

3.2.4建立气候防护单元

3.3高校教学楼体型

3.3.1控制体形系数

3.3.2考虑日辐射得热量

3.3.3设计有利避风的建筑形态

3.4高校教学楼朝向

3.5高校教学楼群密度

3.6高校教学楼环境绿化

第4章低能耗高校教学楼的单体设计

4.1高校教学楼的平面设计

4.1.1平面控制

4.1.2合理分区

4.1.3创造缓冲区

4.2高校教学楼的剖面设计

4.2.1教学楼的遮阳设计

4.2.2教学楼的采光设计

4.2.3教学楼的通风设计

4.2.4协调遮阳、采光、通风三者的关系

第5章低能耗高校教学楼的构造设计

5.1门窗的设计

5.1.1窗玻璃

5.1.2窗的开启方式

5.1.3窗的方位与低能耗

5.1.4门的设计

5.2墙的设计

5.2.1保温构造的类型

5.2.2保温材料的位置

5.2.3外保温墙体保温和隔热性能的优势

5.2.4介绍五种《外墙外保温工程技术规程》所推荐的外墙外保温系统

5.3其他部位的设计

5.3.1屋顶的设计

5.3.2楼面板的设计

第6章国内外低能耗教育建筑实例

6.1英国诺丁汉大学朱比丽分校

6.2德·蒙特福特大学工程学院

6.3香港大学仪礼堂新闻系多媒体教学实验中心

结论

参考文献

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B 攻读学位期间所参与的研究项目

致谢