特朗勃墙原理在近代历史建筑外墙保护更新中的应用初探

摘要

近代历史建筑作为一种不可再生的文化遗产，对其保护和更新具有十分重要的意义。在当前绿色建筑成为发展主旋律，建筑节能、可持续技术被广泛倡导和应用的背景下，历史建筑的保护更新往往呈现以下两方面问题:一是鉴于其特殊的保护身份，节能技术的应用非常有限;二是按照既有建筑的节能要求盲目改造，违背文化遗产的保护原则，对历史建筑造成不可逆转的破坏。
　　本论文的研究立足于解决上述问题的出发点，探求近代历史建筑外墙的保护更新与绿色建筑技术的有机结合，为历史建筑外墙的保护更新提供一种基于特朗勃墙原理的绿色节能新模式，为解决近代历史建筑在保护更新中延续历史文脉、表皮肌理与改善室内环境、降低使用能耗间的矛盾做出有益、积极的探索，填补相关研究领域的空白。
　　论文采用文献研究、实地调研、比较分析、软件模拟等研究方法，通过案例调查与分析、更新改造设计与研究、更新改造后的节能效果评价与研究，得出如下翻新成果:
　　(1)将一种绿色节能技术—特朗勃墙技术引入到近代历史建筑外墙保护更新的研究中，为历史建筑的保护更新提供了一种应用特朗勃墙原理的新思路，提出了一套合理、有效的保护更新方法和具体、可行的技术方案。
　　(2)技术方案的总体思路是在不改变历史建筑原状、保存其原真性和实现最小干预的基础上进行运用特朗勃墙原理的更新改造，并使其效率最大化。
　　(3)所提方案采取多种设计方法和技术措施，诸如使用透明材料、采用点支式玻璃、利用原有墙体集热、利用原有窗洞开设通风口、尽量简化构造措施、对立面影响较大的构件沿原建筑表皮肌理布置等等，以尊重和保护历史建筑价值、充分延续其表皮肌理为前提，找到新技术与原建筑协调、融合的最佳平衡点，同时利用特朗勃墙原理进行被动太阳能采暖，改善室内环境、降低建筑能耗。
　　本论文的研究成果可为相关领域的理论研究提供新的启示和参考依据;为建筑师、设计单位在历史性建筑保护、绿色改造和再利用设计的相关实践中提供理论借鉴、新的应用思路和技术参考;引起人们对历史建筑保护更新中利用被动太阳能技术、降低历史建筑能源消耗的关注和思考，为推动社会可持续化进程起到积极作用。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题来源和研究背景

1．1．1 选题来源

1．1．2 研究背景

1．2 研究范围及相关概念界定

1．2．1 近代建筑、历史建筑和文物建筑

1．2．2 保护、更新和改造

1．3 国内外相关研究与实践

1．3．1 近代历史建筑保护更新的总体原则

1．3．2 近代历史建筑外墙保护更新的相关研究

1．3．3 绿色技术应用于建筑更新改造的相关研究

1．3．4 玻璃表皮应用于建筑保护更新的相关研究

1．3．5 特朗勃墙技术的发展和应用

1．3．6 现有研究存在的空白和不足

1．4 研究目的和意义

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究意义

1．5 研究内容

1．6 研究方法和技术路线

1．6．1 研究方法

1．6．2 技术路线

2 近代历史建筑案例调研及问题分析

2．1 调研概况

2．1．1 调研目的

2．1．2 调研内容

2．1．3 调研方法

2．2 调研结果及问题分析

2．2．1 潞河中学基本概况

2．2．2 谢氏楼基本概况

2．2．3 谢氏楼历史性保护现状

2．2．4 谢氏楼围护结构体系

2．2．5 谢氏楼室内热环境分析

2．2．6 谢氏楼能耗相关参数

2．3 谢氏楼存在的问题总结

2．3．1 历史性保护方面

2．3．2 建筑能耗方面

2．3．3 室内物理环境方面

2．4 本章小结

3 特朗勃墙原理在案例建筑外墙保护更新中的设计运用

3．1 传统方法的矛盾和新思路的引出

3．1．1 近代历史建筑外墙保护更新的传统方法

3．1．2 既有建筑外墙节能改造的传统方法

3．1．3 新思路的引出

3．2 特朗勃墙原理用于谢氏楼外墙保护更新的可行性分析

3．3 更新改造所遵循的基本原则

3．4 更新改造的总体思路

3．5 更新改造方案的技术路线

3．5．1 集热面的选择和有效集热面积

3．5．2 墙体的材质和厚度

3．5．3 玻璃的材质和层数

3．5．4 空气间层的厚度

3．5．5 通风口的设置

3．5．6 墙面吸热涂层

3．5．7 保温板和遮阳帘

3．6 更新改造方案的构造细部和关键节点

3．6．1 玻璃表皮与墙体的衔接方式

3．6．2 通风口的开关和窗体的密封

3．6．3 系统运行工况的控制

3．7 其他配合性措施和施工流程

3．7．1 其他配合性更新改造措施

3．7．2 施工流程

3．8 本章小结

4 保护更新技术方案的效果评价

4．1 保护更新方案对历史建筑肌体的保护作用

4．1．1 对墙体直接形成物理上的保护

4．1．2 对真实性原则的贯彻

4．1．3 对可读性原则的贯彻

4．1．4 对可识别性原则的贯彻

4．1．5 对可逆性原则的贯彻

4．2 保护更新方案对建筑立面形象的影响

4．2．1 立面整体效果展示

4．2．2 立面局部效果展示

4．2．3 立面效果综合分析

4．3 保护更新方案对建筑整体能耗的影响

4．3．1 模拟软件和模型建立

4．3．2 参数设定

4．3．3 全年能耗模拟结果及分析

4．3．4 逐月能耗模拟结果及分析

4．4 保护更新方案对室内物理环境的调节

4．5 本章小结

5 结语

5．1 总结

5．2 创新

5．3 展望

参考文献

附录 A

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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