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基于ecotect模拟的魏家大院冬季热舒适性研究

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山西建筑 2023年第15期49卷 43-45页

作者：杨丽袁海温小军王兆杰万博宇刘梦伟江西理工大学建筑与设计学院江西赣州341000

为探究并改善传统民居的热舒适性,通过对冬季工况下魏家大院热环境要素实测数据及ecotect软件模拟结果进行耦合分析,以探讨赣南传统民居魏家大院建筑群的热舒适性特征。结果表明:针对魏家大院“厅屋组合式”的建筑空间布局,室外及天井处... 详细信息

为探究并改善传统民居的热舒适性,通过对冬季工况下魏家大院热环境要素实测数据及ecotect软件模拟结果进行耦合分析,以探讨赣南传统民居魏家大院建筑群的热舒适性特征。结果表明:针对魏家大院“厅屋组合式”的建筑空间布局,室外及天井处PMV的波动值大于室内,且两种研究方法下天井处测值弹性变化幅度均大于室内,但总体变化趋势相近。最终提出面向冬季工况下热舒适性改善的传统建筑空间优化建议,以期为传统建筑再利用提供新思路。

关键词： ecotect模拟建筑空间特征 PMV指数热舒适性

夏热冬暖地区基于性能模拟的新型电动格栅构件遮阳效果研究

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重庆建筑 2024年第3期23卷 18-21页

作者：刘璇杜宏武华南理工大学建筑学院广东广州510641

夏热冬暖地区对于建筑遮阳有显著需求。以广州某建筑为例,运用ecotect软件进行太阳入射辐射和采光系数计算,运用Energyplus进行区域理想负荷室外空气总制冷计算,分析新型电动格栅构件的遮阳节能效果。并将其与三种基本遮阳方式(外遮阳... 详细信息

夏热冬暖地区对于建筑遮阳有显著需求。以广州某建筑为例,运用ecotect软件进行太阳入射辐射和采光系数计算,运用Energyplus进行区域理想负荷室外空气总制冷计算,分析新型电动格栅构件的遮阳节能效果。并将其与三种基本遮阳方式(外遮阳、内遮阳和中间遮阳)、新型电动格栅构件与水平板结合的综合式遮阳方式进行对比,分析各自遮阳和降低能耗的效果差异。模拟发现,将新型电动格栅构件与水平板结合起来的综合式遮阳效果最佳,且具有更强的灵活性,可为夏热冬暖地区遮阳设计提供一定参考。

关键词：建筑遮阳建筑节能 ecotect模拟电动格栅遮阳太阳辐射

基于ecotect的夏热冬暖地区产业园建筑布局设计研究

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基于Ecotect的夏热冬暖地区产业园建筑布局设计研究

作者：张帆湖南大学

学位级别：硕士

建设绿色生态产业园,完成产业园建筑的合理布局是实现健康适用、高效使用,与自然和谐共生的产业园的重要举措,也是实现产业园可持续发展的重要举措。由于夏热冬暖地区夏季热冬季暖的气候环境,以及产业园占地面积大和建筑面积大的原因,... 详细信息

建设绿色生态产业园,完成产业园建筑的合理布局是实现健康适用、高效使用,与自然和谐共生的产业园的重要举措,也是实现产业园可持续发展的重要举措。由于夏热冬暖地区夏季热冬季暖的气候环境,以及产业园占地面积大和建筑面积大的原因,使得夏热冬暖地区产业园建筑一直很难摆脱“高能耗、高碳排放”的问题。以建筑的绿色低碳、可持续发展为目标,针对夏热冬暖地区气候的特点来强化产业园建筑的布局设计,尽量减少产业园建筑的能耗,是实现夏热冬暖地区产业园建筑绿色生态发展的重要路径。本研究内容从产业园建筑的热环境、风环境、以及日射环境三个方面出发,先对夏热冬暖地区具有代表性的产业园建筑实例进行研究,总结它们常见的产业园群体建筑的布局形式,然后在此基础上提炼并建立出抽象模型,之后利用所建立的产业园建筑的抽象模型,对产业园建筑及其布局形式进行热环境、风环境、日射环境予以模拟研究。然后以“模拟—量化—比较”的研究方法对产业园建筑热、风、日射环境的相关设计条件逐一进行研究分析,从中探索具体设计措施对建筑热、风、日射环境的影响关系,进而得到一系列有利于产业园建筑布局的设计策略建议,以作为参考辅助夏热冬暖地区的产业园布局设计。本研究第一步先介绍绿色生态建筑理念的发展背景,以及夏热冬暖地区产业园设计问题的相关研究趋势和已有的相关研究成果,确立研究目标与框架,为顺利开展本研究做了一个良好的开端;第二,论述了布局设计对于绿色生态建筑发展的重要性,并归纳了夏热冬暖地区产业园建筑布局设计的原则与要点;阐明了国内产业园的发展历程与当下的发展趋势与方向,分析夏热冬暖地区产业园建筑的布局设计特点,从研究中发现存在的问题与难点,提出模拟量化分析的研究方法,并介绍了研究相关要求与设定,为之后的模拟实验和分析研究做好铺垫;第三,以并列式产业园布局的朝向、间距和高度为变量,探讨具体设计变量对并列式产业园建筑布局热、风和日射环境的影响;第四,以围合式产业园布局的朝向、庭院大小和高度为变量,探讨具体设计变量对并列式产业园建筑布局热、风和日射环境的影响;第五,以混合式产业园布局的密度、错列度和自由度为变量,探讨具体设计变量对混合式产业园建筑布局热、风和日射环境的影响;第六,设置相同的地块和相同的建筑面积,分别对并列式、围合式和混合式三种布局模式进行对比分析研究;最后,总结上述几个章节的结论,形成一系列针对夏热冬暖地区产业园建筑布局的设计策略。从上述研究分析可以总结夏热冬暖地区产业园建筑布局设计性的具体影响因素和得出相应气候设计策略,给予设计实践一定参考,以助力产业园建筑的绿色生态健康发展和进一步实现可持续发展的国家重要战略。

关键词：夏热冬暖地区产业园建筑布局设计 ecotect模拟

中小学校园地下空间自然光环境分析与设计——以南京中央路小学迁建项目为例

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中小学校园地下空间自然光环境分析与设计——以南京中央路小学迁...

作者：黄晓琳东南大学

学位级别：硕士

校园设计尤其是中小学设计在我国一直是建筑设计的重点研究类型,中小学校相对于高校具有其特殊性,校园的使用者是正处于成长发育重要阶段的青少年,校园不仅要在空间上、功能上满足使用的需求,在具体设计规范,如建筑高度、采光遮阳等建... 详细信息

校园设计尤其是中小学设计在我国一直是建筑设计的重点研究类型,中小学校相对于高校具有其特殊性,校园的使用者是正处于成长发育重要阶段的青少年,校园不仅要在空间上、功能上满足使用的需求,在具体设计规范,如建筑高度、采光遮阳等建筑规范要求也更加的严格。由于中小学校园往往规划在主要城市建设区域,用地面积紧张成为不可回避的设计难题,如何综合设计校园地下空间近年来成为校园设计的热点,然而,设计师们常把关注重点放在如何丰富空间结构和优化功能布局上,对于除地上部分教学组团外的地下功能空间的光、热等物理环境关注度较低,校园地下空间光环境设计在国内外研究都相对较少。如何设计地下空间光环境,尤其是自然光环境,对于青少年的身体成长、心理健康有至关重要要的作用,无论从建筑节能、空间舒适度、使用安全性等角度看,自然光相对于人工照明都有着无可比拟的优势。自然光关系到人体生物钟、激素分泌、维生素D等营养成分的吸收,柔和均匀的自然光环境能有效保护学生的视力健康,提高学习效率,保持活动积极性,因此,研究校园地下空间自然光环境有着重要的意义。地下空间自然采光的手段主要有侧窗、天窗、光导照明等方式,其中侧窗采光和天窗采光是已经被广泛应用的采光手段,国内外学者对其研究已十分充分。光导照明,作为新型自然采光技术,在国内应用处于起步阶段,近年来,随着技术研究逐渐成熟、产业链逐步完善,光导照明技术的应用领域延伸到多种建筑领域,光导照明系统设计策略的研究对于其在校园建筑中的应用,尤其是改善校园地下空间自然光环境方面有着重要的指导意义。通过研究光导照明技术的采光原理,分析影响其采光效率的影响因素,如:采光口的安装角度、导光管的长度和角度、漫射器的布置间距,能为建筑师在不同建筑类型、不同空间特性的采光设计中提供规范化、理论性的设计指导,提高光导照明系统的使用效率,以最合理的方式、最少的建筑造价提供最优的室内空间自然光环境。南京市中央路小学的设计即面临上述的地下空间光环境设计难题,通过基于ecotect模拟分析的手段,具体研究地下各空间的光环境现状,并将光导照明作为理想采光手段引入到建筑设计的初期阶段,通过对采光系数、自然光照度、的数字化分析,形成可视化的分析图表,从科学、理性的角度指导光环境设计,有利于优化校园设计的整体结构,建设低碳环保、使用安全、有利于中小学生身心健康的校园空间。

关键词：中小学校园地下空间自然光环境光导照明 ecotect模拟

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南京市河西中央绿轴微气候环境分析

南京市河西中央绿轴微气候环境分析

作者：张妍南京农业大学

学位级别：硕士

随着城市的快速发展,城市绿地的建设越来越得到人们的重视,一些绿地在城市中不仅扮演着生态绿化的角色,同时为城市居民提供日常的生活游憩环境。人们更多的从绿地的功能性出发,关注城市绿地的生态效益和其创造的微气候环境。相应的,随... 详细信息

随着城市的快速发展,城市绿地的建设越来越得到人们的重视,一些绿地在城市中不仅扮演着生态绿化的角色,同时为城市居民提供日常的生活游憩环境。人们更多的从绿地的功能性出发,关注城市绿地的生态效益和其创造的微气候环境。相应的,随着景观绿地在城市功能上的上升,设计师在进行绿地规划的时候更多的考虑其布局所产生的生态效应以及带来的生态效应引发的人群在绿地中的舒适度情况。本文关注景观规划的生态性方式,探究景观微气候环境,本文选取一块已建成的城市绿地:南京市河西中央绿轴,其所处于南京市河西CBD,绿地作为整个CBD区的绿化重要组成部分,为居民提供着休憩,游玩的功能。作者通过实地测量和ecotect软件模拟的方式来探讨其生态效益和微气候状况。本文首先以景观要素的组成结构不同以及所处的位置不同把河西中央绿轴分为A,B,C,D四个区域。A区域选择了密林区,疏林区,水边有遮阴区,水边无遮阴区和微地形区6块样地。B区域选择了水边区,密林区,疏林区和树阵广场5块样地。C区域选择了草地有遮阴区,草地无遮阴区,幼儿园沙地区,水池区和树阵广场6块样地。D区域选择了草地无遮阴区,廊架下空间,水池区和草地有遮阴区5块样地。共计22块样地。在夏季,秋季和冬季分别选取晴好天气运用室外温湿度测试仪对河西中央绿轴各个样地进行逐时温湿度测量,分析下垫面类型、遮阴情况、水体对微环境中温湿度的影响。研究结果:在夏季,有树木遮阴的样地比没有树木遮阴的样地温度要低,在同样的有树木遮阴的样地,树木茂密场地比树木稀疏场地温度相对较低湿度相对较高。草地下垫面的样地比硬质下垫面的样地温度低而湿度高。水体没有明显的降温作用,水边区域的温度普遍较高。在秋季,有树木遮阴的场地比没有树木遮阴的场地温度相对要低,湿度相对要高,但是与夏季不同的是,树木茂密样地比树木生长稀疏的样地温度高,湿度高。草地下垫面的样地比硬质下垫面的样地温度低湿度高。大型水体的降温作用明显增强。小型水体依旧没有明显的降温作用。在冬季,由于大部分落叶树种树叶脱落,具有常绿树种覆盖的场地比无树木遮盖的场地温度要高,湿度要高。草地下垫面的场地比硬质。最后通过对三个季节微气候的比较,得出相同因子在不同季节对微气候的影响作用。下垫面的样地温度相对高,湿度相对高,水体周围的温度相对较高,湿度相对较高。对河西中央绿轴A,B,C,D四块场地的光照和温度情况进行模拟,将模拟出的气象数据对比实测的气象数据相比较,验证ecotect在景观生态性模拟上的可行性,验证结果表明,由于ecotect软件多用于建筑的生态模拟,不上针对景观的生态模拟软件,其自带的材质数据库难以准确的表达景观上的树木材质、水体、土壤类型和含水量等准确数据,所以在模拟景观上有一定的局限性。难以准确表达场地真实的微气候情况。根据前文的实测和模拟基础,对河西中央绿轴的景观规划提出局部改造。考虑到河西中央绿轴处于河西CBD中,其具有多元化的功能,所以在改造时保留其主要的功能区,对一些微气候情况恶劣的区域进行小规模改造,主要改造了5块区域,都是在原有场地的基础上做出的一些局部改造。使之在不影响功能的前提下为游客创造较好的体验环境。本文通过实地测量和模拟研究相结合共同探究了河西中央绿轴的景观微气候状况,分析了各种景观要素在不同季节对微气候状况的影响,并且通过实际测量和ecotect软件模拟相结合的方式指出了 ecotect软件在景观生态方向模拟的局限性。最终根据实地测量结论对河西中央绿轴的景观生态规划提出了合理性建议和局部改造。

关键词：微气候温湿度 ecotect模拟遮阴

“被动式”建筑节能技术在乌鲁木齐地区适用性问题初探

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“被动式”建筑节能技术在乌鲁木齐地区适用性问题初探

作者：任晋新疆大学

学位级别：硕士

“被动式”建筑这一概念起源于德国，是指以非机械电气设备干预，通过强化建筑物自身的保温隔热措施，以提高建筑物对当地气候与自然环境的适应的能力，实现建筑能耗降低的一种节能技术。良好的工程性能表现和投资回报比例使得“被动式... 详细信息

“被动式”建筑这一概念起源于德国，是指以非机械电气设备干预，通过强化建筑物自身的保温隔热措施，以提高建筑物对当地气候与自然环境的适应的能力，实现建筑能耗降低的一种节能技术。良好的工程性能表现和投资回报比例使得“被动式”建筑技术在节能建筑领域获得了越来越多的重视。乌鲁木齐地处祖国西北边陲，正处在城市化进程的关键时期，建筑节能工作形式严峻。研究此项建筑节能技术在乌鲁木齐地区的发展与应用，将对乌鲁木齐区域内建筑节能工作的发展起到积极的促进和推动作用。本论文通过介绍德国在节能技术领域发展以及相关工程实践，分析此项技术的可行性及其合理性。并结合分析新疆境内原生态民居类建筑以及乌鲁木齐市区内部分历史建筑的发展历史和建造成因研究，阐述“被动式”技术理念这一建造思想在新疆地区的普遍存在性及其历史渊源。论正此项技术在乌鲁木齐地区落实的历史理论依据,同时借助软件模拟，分析在新疆吐鲁番地区实施的牧民安居工程在能量消耗和太阳辐射量方面的理论数据，论证传统民居类建筑“被动式”技术的合理性，以求对现行牧民安居设计方案的设计进行必要的调整和改进。随后，本论文以乌鲁木齐农业科技示范园综合楼进行超低能耗改造为工程实例，选取乌鲁木齐居住类建筑典型户型，建立软件模型，对比模拟建筑在使用乌鲁木齐现行节能措施做法和使用“被动式”节能技术措施后室内环境舒适度和能量消耗变化，验证“被动式”建筑在降低能量消耗和提高室内舒适度方面的效果，分析论证全面的德国标准“被动式”建筑节能技术体系并不能完全适用于乌鲁木齐地区的结论，为乌鲁木齐地区建筑节能的发展和“被动式”建筑技术的发展提供一定的理论参考。

关键词： “被动式”建筑 ecotect模拟地域建筑能量消耗

基于住区微气候分析的住区节能规划布局策略 ——对桂林市居住小区的调研分析

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基于住区微气候分析的住区节能规划布局策略 ——对桂林市居住小...

作者：陈立华桂林理工大学

学位级别：硕士

以往的规划设计往往强调交通组织及功能布局的合理,较少考虑空间布局对人居环境及生活能耗的影响。随着城镇化的快速发展,城市环境及能耗问题的逐步突显。居住区作为城市占比量较大的组成部分,其环境及能耗问题的改善,对城市微气候调节... 详细信息

以往的规划设计往往强调交通组织及功能布局的合理,较少考虑空间布局对人居环境及生活能耗的影响。随着城镇化的快速发展,城市环境及能耗问题的逐步突显。居住区作为城市占比量较大的组成部分,其环境及能耗问题的改善,对城市微气候调节及能耗控制都具有积极作用。因此,如何在有限的居住用地内进行科学合理的规划布局,通过规划手段来改善住区微气候及能耗问题,是一项具有价值的研究。基于此,本文以桂林市居住区的规划布局为研究对象,探讨规划布局对住区微气候及其节能效果的影响。论文首先讨论了我国能源消耗及住区环境方面所面临的问题,提出在规划前期就应对住区微气候及其能耗行为做出引导,以减少后期使过程中弥补措施所带来的经济成本及二次能耗污染等问题。文章以桂林市象山区为例,选取了三个较为典型的居住小区作为重点调研对象。研究从规划布局的建筑朝向、景观绿化着手,对住区的温、湿环境及其能耗情况进行分析;又从住区的布局形式、交通组织及建筑间距着手,对住区通风环境及其能耗情况进行评价。研究是以实际环境及能耗数据作为支撑,利用ecotect进行模拟验证。研究发现,规划布局与住区风、热环境及能耗情况存均在一定相关性,通过住区微气候的改善,能对人居能耗行为产生积极影响,有利于住区微气候及能耗的调控。文中还提出,采用西南朝向、增加景观绿化的连续性对住区整体的采光控湿有利;而住区底层采用南北行列式布局、合理利用道路及周边开敞空间对住区整体的通风散热有利。此外,住区底部架空层因受潮湿空气、地面热反射及散热面的影响,该层的电耗量普遍偏高,故底层不适宜设置居住空间,可以设为服务用房及公共活动空间。而高层组团部分由于受上升流、下降流及绕流等的影响,使得高层建筑上部的山墙之间易产生狭管风效应,而背风面的底部易产生涡流现象,这对上部住宅的保温节能及下部空间的通风换气不利,故可以在建筑迎风面及山墙上部使用连廊、遮阳雨棚等凸出构筑物,以增加建筑立面的粗糙度,弱化上升流汇集所形成的狭管风效应;在建筑背风面的涡流区也可通过增加立面粗糙度及设置绿化缓冲区来弱化涡流的影响。

关键词：规划布局温湿环境通风环境节能效果 ecotect模拟

哈尔滨住区太阳能获取权现状分析及优化策略研究

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哈尔滨住区太阳能获取权现状分析及优化策略研究

作者：陈宇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

能源紧缺、环境污染等问题的日益显著使得清洁无污染能源的利用越来越受到重视。太阳能作为取之不尽、用之不竭的清洁无污染能源,也越来越受到人们的青睐。在我国城市住区的建设中,太阳能住区、生态住区理念的提出使太阳能利用更加贴近... 详细信息

能源紧缺、环境污染等问题的日益显著使得清洁无污染能源的利用越来越受到重视。太阳能作为取之不尽、用之不竭的清洁无污染能源,也越来越受到人们的青睐。在我国城市住区的建设中,太阳能住区、生态住区理念的提出使太阳能利用更加贴近人们的生活。目前,国内与太阳能获取权有关的法律法规都是以建筑的日照采光时间为判定标准,保护居民的采光权,通常以控制建筑间距的方式加以实现,但对太阳能获取的质量没有明确的规定。因此,有必要对太阳能的利用提出相应标准,保障居民获取和利用太阳能的权利。本研究提出太阳能获取权的概念,对哈尔滨市2006年至2016年新建的城市住区进行了调研,确定了哈尔滨城市住区四种典型布局模式,并对各种布局模式住区中住宅建筑、公共建筑和公共空间的太阳能获取情况进行了模拟分析,得出哈尔滨各类城市住区太阳能获取情况。根据模拟结果,将国外太阳围合体法引入到我国,并提出了适用于我国国情的修正方法。同时,本研究以太阳能获取权为基础,提出了住宅建筑、公共建筑和公共空间的太阳能获取的优化规划策略。本文旨在借鉴西方发达国家的太阳能获取权政策和计算方法,结合哈尔滨的实际情况,模拟分析出适用于哈尔滨住区的太阳能获取权指标,并提出使住区太阳能获取条件得以优化的规划设计策略。本文对哈尔滨住区太阳能获取权控制策略的研究,还将对全国其他区域的住区规划提供参考依据,引导越来越多的住区向生态节能的方向发展。

关键词：城市住区太阳能获取权哈尔滨 ecotect模拟

哈尔滨高层住区绿地光环境分析及规划设计策略研究

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哈尔滨高层住区绿地光环境分析及规划设计策略研究

作者：张晶哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

快速城市化进程使数十亿人享受城市生活方式的同时,也引发了人口聚集、土地资源短缺等相关问题,尤其是在用地紧张的大城市或中小城市的老城区。在政府集约利用土地的政策导向下,高层住区建设大规模发展。相对于一般多层建筑,高层住宅产... 详细信息

快速城市化进程使数十亿人享受城市生活方式的同时,也引发了人口聚集、土地资源短缺等相关问题,尤其是在用地紧张的大城市或中小城市的老城区。在政府集约利用土地的政策导向下,高层住区建设大规模发展。相对于一般多层建筑,高层住宅产生的建筑阴影对建筑外围绿地的光照条件产生很大影响,严重影响绿地植物的正常生长和生态效益的发挥。尤其国内许多寒地城市,为解决居民住房的需求,对建筑日照间距都进行了一定程度的缩减,导致寒地城市住区绿地日照环境更差。如何根据住区光环境分布,科学、合理的选择植物种类和进行绿地布局,营建健康可持续的高品质绿地,是亟待解决的问题。目前,国内外对于住区绿地规划研究较多停留在定性研究方面,多关注于人的使用角度、园林景观营建角度,定量研究相对较少。同时,植物耐阴性的研究技术相对较成熟,各地区园林专业人员进行了大量绿化植物适宜光环境研究,这些研究成果为本文研究提供了数据支撑。本文以哈尔滨为例,以高层住区绿地光合辐射获得量与日照时数为切入点,探索哈尔滨高层住区绿地光环境分布规律,结合哈尔滨住区常见绿化植物需光量进行分析,指导住区绿地的合理布局和植物的科学配置。本文首先对光合辐射与城市高层住区绿地的关系进行了相关基础研究,总结了住区绿地规划与光环境分析的相关理论方法与技术实践。并在充分考虑哈尔滨市气候特征和高层住区布局特征的基础上,对哈尔滨市区内2008年到2015年新建高层住区及其绿地相关情况进行调研观察,对绿地植物种植存在问题进行归纳,并总结了符合实际情况的客观数据和典型模式。其次,阐述了高层住区光环境模拟过程,包括模型的建立、模拟的时段、模拟的气象参数与模拟的运行过程。然后,对哈尔滨高层住区绿地典型模式的光环境模拟结果进行了对比分析,总结各典型模式下光环境动态变化规律,得出高层住区绿地光环境的量化依据。最后,在分析整理哈尔滨常见绿化植物需光量的基础上,从高层住区不同光环境下植物种类选择和绿地规划布局两方面提出应对策略,以辅助规划师、景观设计师科学合理优化植物配置方案,改善高层住区绿地植物生长状况,提高植物成活率。为严寒城市的高层住区绿地规划与植物选择提供一定的科学依据和研究方法。

关键词：高层住区光环境绿地 ecotect模拟