寒冷地区学校体育建筑空间与能耗和环境舒适度调查研究——以天津为例

摘要

全球范围能源危机日益加深，建筑作为能源消耗的三大领域之一，其节能潜力巨大。寒冷地区公共建筑运行能耗远远高于居住建筑，是建筑节能的重点。
　　体育建筑作为公共建筑中的一类，是公共建筑节能的重要一环。研究选取学校体育建筑为对象，突破以“功能”和“形式”为主导的传统建筑设计思路，探讨寒冷地区学校体育建筑空间与能耗和环境舒适度的相互关系。
　　论文首先对学校体育建筑的发展概况进行了梳理，总结出当前学校体育建筑的空间特点、使用特点和能耗特点；在此基础上在天津地区选取典型案例进行空间、能耗和环境舒适度的相关调研；通过对调研数据的整理和分析，结合计算机软件模拟，对学校体育建筑空间、能耗与环境舒适度的影响机理进行初步探索。
　　研究结果表明，空间尺度、围合层次和围护界面是影响学校体育建筑环境舒适度和能耗的三个空间要素。在空间尺度方面，由定性分析得出不同的长宽比与高度对室内温度分布产生影响；定量分析证实了高度越高，比赛厅能耗越大的结论，且在建筑高度小于24m的情况下，每增加1m建筑能耗增加约3％，而场地长宽比对比赛厅能耗影响较小。在围合层次方面，由定性分析得出围合程度越高的学校体育建筑室内物理环境受室外影响越小，且围合空间的方向不同对室内物理环境的影响也不同；定量分析证实了围合程度越高，比赛厅能耗越低的结论，且四面围合的比赛厅总能耗比没有围合的比赛厅小约3％，而围合方向对比赛厅能耗的影响较小。在围护界面方面，由定性分析得出不同开窗方式对室内热环境、光环境产生一定影响；由定量分析得出比赛厅围护界面开窗时能耗高于不开窗时，且开窗面积越大，照明能耗和采暖能耗越低，制冷能耗越大，总能耗也越大的结论，且在天窗面积小于20％的情况下，每增加1％的天窗占比建筑总能耗增加约0.6％。

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绪论

一．研究缘起

二．研究目的及意义

三．研究范围与概念限定

四．既往研究

五．研究方法

六．论文框架

第一章 学校体育建筑设计概述

1.1我国学校体育建筑发展概况

1.2影响学校体育建筑设计的因素

1.3当前我国学校体育建筑的空间功能及其组合特点

1.4学校体育建筑的使用特点与能耗特点

本章小结

第二章 天津市典型学校体育建筑调研方案

2.1天津市气候特征

2.2调研案例概况

2.3调研方案

2.4分析方法

本章小结

第三章 天津典型学校体育建筑空间、能耗和环境舒适度调查研究

3.1冬季物理环境分析

3.2过渡季物理环境分析

3.3夏季物理环境分析

3.4主观舒适度调查结果分析

3.5全年能耗统计和分析

本章小结

第四章 寒冷地区学校体育建筑空间要素与能耗和环境舒适度的关系初探

4.1 空间尺度

4.2 围合层次

4.3 围护界面

本章小结

结语

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录一

附录二

致谢