多尺度全过程内蒙古寒冷地区低能耗住宅建筑节能研究

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序/张颀

前言

第1章 绪论

1.1 研究背景和问题提出

1.1.1 我国公共建筑能耗现状

1.1.2 气候与建筑：“变”与“不变

1.1.3 空间设计与节能设计：“重形式”与“重技术

1.2 概念界定

1.2.1 中国寒冷地区

1.2.2 被动式低能耗设计

1.2.3 公共建筑共享空间

1.3 国内外研究概况

1.3.1 基于气候的建筑节能设计策略与方法研究

1.3.2 共享空间节能设计研究

1.3.3 总结与评价

1.4 研究目的、意义和方法

1.4.1 研究目的

1.4.2 研究意义

1.4.3 研究方法

1.5 创新点及研究框架

1.5.1 创新点

1.5.2 研究框架

第2章 共享空间探源与发展研究

2.1 共享空间的历史演进

2.1.1 溯源·具有朴素生态理念的室外庭院空间

2.1.2 过渡·引入自然的室内中庭空间

2.1.3 拓展·遮避风雨的拱廊街空间

2.1.4 成熟·塑造多样化的共享空间

2.2 生态化共享空间的多元发展

2.2.1 气候响应性的缓冲空间

2.2.2 能量引导性的贯通空间

2.2.3 性能适变性的动态空间

2.3 共享空间的形态特征与生态效应

2.3.1 共享空间的空间类型划分

2.3.2 共享空间的形态特征

2.3.3 共享空间的生态效应

2.4 本章小结

第3章 寒冷地区共享空间现状调研与思考

3.1 我国寒冷地区气候状况

3.1.1 基于气候的建筑节能设计分区

3.1.2 我国寒冷地区气候区划范围

3.1.3 寒冷地区气候特殊性

3.2 寒冷地区公共建筑共享空间的能耗现状

3.2.1 不同类型公共建筑能耗现状及特征

3.2.2 寒冷地区公共建筑共享空间的能耗特征

3.3 寒冷地区共享空间物理环境调研分析

3.3.1 调研概况

3.3.2 共享空间热环境调研分析

3.3.3 共享空间光环境调研分析

3.3.4 共享空间物理环境综合评价及存在的问题

3.3.5 公共建筑共享空间设计现状与反思

3.4 本章小结

第4章 寒冷地区共享空间低能耗设计策略框架建构

4.1 共享空间被动式低能耗设计的影响因素

4.1.1 外部气候条件

4.1.2 自然能流控制

4.1.3 空间形态要素

4.2 寒冷地区共享空间低能耗设计原则

4.2.1 冬夏平衡的动态性原则

4.2.2 光、热、凤关联的综合性原则

4.2.3 空间要素配置的协同性原则

4.3 基于形态学的共享空间低能耗设计策略框架

4.3.1 从形态学角度建构空间低能耗设计策略的意义

4.3.2 寒冷地区共享空间低能耗设计策略框架的内容

4.3.3 共享空间低能耗设计策略生成方法论

4.4 本章小结

第5章 空间布局低能耗设计策略

5.1 布局类型

5.1.1 布局类型对物理环境的影响

5.1.2 布局类型对能耗的影响分析

5.1.3 设计策略：具有节能潜力的布局选型

5.2 空间朝向

5.2.1 空间朝向对物理环境的影响

5.2.2 空间朝向对能耗的影响分析

5.2.3 设计策略：优选南向采光的空间朝向

5.3 空间组合

5.3.1 组合方式及性能特点

5.3.2 空间组合对物理环境的影响

5.3.3 组合方式对能耗的影响分析

5.3.4 设计策略：突出性能优势的空间组合

5.4 本章小结2100433B

本项目对流动、传热与传质过程中的空间多尺度现象，以能源与环境领域中的几个典型多尺度工程问题为具体研究对象，发展高效的多尺度数值求解方式，深入研究不同尺度上尤其是介观和微观层次上的流动、传热与传质现象，揭示不同尺度上流动、传热与传质过程之间的耦合机制。在数值模拟方面：构建MD、DSMC与其它数值方法耦合的重构算子，发展分区计算、界面耦合多尺度数值求解方法；完善分层计算、逐级传递多尺度求解方法；发展湍流流动中壁面粘性影响区和外层之间高效，准确的信息交换方法。在实验方面：基于质子交换膜燃料电池、太阳能空气吸热器及城市小区空气品质及污染物散发实验，发展相应的多尺度问题的实验方法，获得一批可靠的实验数据，为考核与完善所建立的多尺度数值方法提供实验依据。通过本项目的执行不仅可以大力提高我国在能源与环境工程领域中多尺度问题数值模拟研究的国际地位，而且对相关的工程问题也有一定的指导与参考意义。

本书以公共建筑共享空间为研究对象，根据寒冷地区的气候控制目标，从空间设计角度探索共享空间被动式低能耗设计策略和方法。通过综述和实测调研对共享空间本体形态和室内物理环境进行系统研究，在此基础上建构基于形态学的共享空间低能耗设计策略框架。论文的重点是：从空间设计角度出发，以定性与定量相结合的研究方法，制定共享空间构成要素的低能耗设计策略，并深入探讨设计策略的组合与应用。研究意在突破传统的建筑设计思路，将“能耗”因素融入“形式——功能”的设计流程，重建空间设计与节能设计的一体化关系，努力使建筑师在方案设计阶段就可以通过直接有效的“设计路径”，达到塑造高性能建筑空间形式的目的。