基于风环境影响的建筑设计策略研究——以济南地区高层办公建筑为例

摘要

在环境日益恶劣、资源日益匮乏的背景下，整合生态策略，营建绿色的宜居环境在当代建筑中显得尤为重要。风环境是绿色建筑设计的重要影响因素，根据所处地域特征确定良好的风环境设计策略，是绿色建筑设计的必然选择。在建筑方案设计阶段，正确分析和评价风环境对建筑设计和室内外热环境的影响，提出相应的对策，是实现建筑被动节能和促进可持续发展的重要环节。本文进行了我国各气候区和风向类型分区的设计策略研究，并在此基础上分析以济南舜泰广场为例进行设计策略的研究。
　　首先，在综合研究我国各气候区和风向类型分区的设计策略的基础上，提出建筑风环境设计应综合考虑所处的气候区条件和风向类型分区的特点进行整合分析并合理设计，从而得出最适应当地气候特点的建筑风环境设计。
　　其次，在风对建筑物的响应的基础知识梳理后，通过ECOTECT平台下的WINAIR4模拟插件对济南地区舜泰广场高层办公建筑群进行了研究，从不同高度水平截面的风环境条件作为切入点，用软件模拟不同高度水平截面的风速和风向情况后对其进行分析。将高度梯度风的特点与不同功能空间和空间尺度对风环境条件的不同要求综合考虑后，对高度进行分区，并将该高度分区与建筑单体的功能组织结合考虑，根据建筑的不同功能空间对风环境条件的不同要求和建筑周边风环境的特点提出更为优化和精细化的高层建筑设计方法。本文仅以济南地区为例分析，其相应的设计方法与步骤值得其他地区借鉴。
　　最后，从综合考虑气候区划与风向类型分区的设计策略和根据高度梯度风与不同功能的要求综合决定高度分区的设计方法两个方面总结高层建筑群体的风环境优化设计方法。
　　综上所述，本文从不同气候区与风向类型分区出发，对建筑风环境设计进行了系统研究，并用计算机模拟的方法对济南舜泰广场进行分析，结合高度分区的方法和建筑周边的风环境特点提出更为精细化的设计方法，探索了建筑设计中结合风环境设计的可行策略。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 环境问题与绿色设计发展

1．1．2 风环境优化与建筑节能减排

1．2 研究目的及意义

1．2．1 研究目的

1．2．2 研究意义

1．3 国内外研究动态

1．3．1 国外动态

1．3．2 国内研究

1．4 研究内容和方法

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究方法

第2章 高层建筑风环境设计理论基础与技术平台

2．1 自然通风理论基础

2．1．1 风的成因

2．1．2 自然风的微气候调节作用

2．2 建筑风环境的相对舒适度评估标准

2．2．1 相对舒适度分析标准

2．2．2 风速概率统计评估标准

2．2．3 气流速度对人体热舒适区域的影响

2．3 综合分析气候区划与风向类型分区的必要性

2．4 风环境模拟软件的选取——ECOTECT与WINAIR

2．4．1 主流模拟平台的对比

2、ECOTECT与WinAir4性能模拟平台

2．4．3 数值模拟的求解步骤

2．4．4 计算模型及边界条件的设置

第3章 高层建筑的风环境设计策略

3．1 根据建筑气候区划与风向类型分区制定风环境设计策略

3．1．1 建筑气候区划及其建筑设计要求

3．1．2 不同风向类型分区的风环境设计策略

3．1．3 综合的风环境设计策略

3．2 根据高度分区与建筑功能进行风环境优化

3．2．1 城市梯度风

3．2．2 测量高度分区的选取

3．2．3 不同建筑功能对空气质量的不同要求

3．3 结合风环境的建筑细部设计

3．3．1 外表皮设计

3．3．2 建筑构件

3．3．3 其他设计手段

第4章 结合风环境的济南地区高层办公建筑优化设计

4．1 济南地区气象数据与结合风环境的建筑设计策略

4．1．1 济南地区气象数据

4．1．2 结合风环境的建筑设计策略

4．2 济南地区的结合风环境的优化设计方法

4．2．1 高层建筑群优化设计方法

4．2．2 实例的选取

4．3 舜泰广场1.5米、26米、40米、60米处模拟结果分析

4．4 高层建筑群优化设计对比

第5章 高层建筑组团的风环境优化设计方法总结

5．1 综合考虑气候区划与风向类型分区的设计策略

5．2 根据高度梯度风与不同功能的要求综合决定高度分区的设计方法

参考文献

后记

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况