基于过渡季节能的湿热地区建筑复合表皮数字优化方法研究

作     者：刘思威 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖毅强

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：湿热地区 复合表皮 节能性能评价 室内热舒适 数字优化方法 

摘      要：在湿热地区,复合表皮由于具有综合解决采光、遮阳、换气等多方面问题的能力而得到广泛应用。作为连接室内与室外的媒介,复合表皮的物理性能对建筑的能耗有着很大的影响,由复合表皮性能不佳而引起的室内物理环境不舒适会增加人类对供暖空调、照明设备系统的依赖,从而造成建筑能源的极大浪费。以往的研究仅仅从复合表皮单一性能上考虑,如遮阳或通风性能,没有形成对复合表皮较为综合的评价方法,且未能将这些节能措施转化到具体的节能指标。因此,本研究从复合表皮的节能性能出发,通过实测分析、软件模拟等手段定量研究复合表皮构件形式对建筑室内热环境与舒适时间的影响,结合模拟分析结果提出复合表皮节能性能评价与预测方法,为该地区复合表皮构件设计提供新的优化思路。基于此目标,本研究内容主要分为以下几个方面:首先,对湿热地区具有复合建筑表皮的建筑进行调研采样,归纳总结湿热地区建筑复合表皮基本形式。(第二章)其次,选取具有代表性的复合建筑表皮建筑进行实测分析,根据实测结果对性能模拟软件进行模拟校验,验证模拟工具的科学性与可靠性。(第三章)第三,对单层表皮与复合表皮的节能性能进行对比研究,通过模拟软件模拟二者在无空调制冷和采暖情况下过渡季室内舒适时间与物理环境指标。模拟结果发现,具有复合表皮的建筑室内物理环境更舒适且在过渡季的舒适时间更长。(第四章)最后,研究可活动式复合表皮节能性能的主要影响因素。通过大量模拟数据的相关性分析发现遮阳板进深、旋转角度与舒适时间之间存在线性回归关系。在此基础上总结节能性能较优的建筑复合表皮构件尺寸,为湿热地区建筑表皮设计提供参考。(第五章)论文创新性地利用参数化性能模拟平台,搭建了湿热地区复合表皮节能性能评价与设计方法。该方法增强了设计前期节能优化设计的可操作性,为湿热地区复合表皮节能性能比选提供了客观的量化评价依据,对于实现经济节能的可持续发展目标具有现实意义。