[摘要] 建筑工程施工论文一：集成屋顶农业的兼农循环住宅构建研究第一章
建筑工程施工论文一：集成屋顶农业的兼农循环住宅构建研究
第一章 绪论
1.1 研究背景
当前，我国经济发展十分迅速，为了适应经济的发展趋势，迎合其自身的发展需要，城市化进程的发展脚步不断在加快，致使越来越多的人口涌向城市（图 1.1），城市建成区面积也在不停的发展扩张。在这一发展进程中，大量的农业耕地、林地被各种各样的城市建设所侵占，用于建设基础设施，从而导致耕地面积越来越逼近国家规定的 18 亿亩耕地红线。为了弥补由于耕地的减少所带来的食物供给不足问题，现代农业开启了以提高产量、缩短生长期为目标的种植模式，这使得土壤中的养分流失且无法弥补。化学肥料及农药使用虽提升了粮食产量，但却导致了更多的粮食问题及污染问题。在“第二次全国土地调查主要数据成果的公报”中显示，我国大约有 5 千万亩的耕地受到城市垃圾、农药等因素的污染；目前，适宜稳定利用的耕地面积只有 1.2 亿多公顷[1]；耕种面积不足以及耕种土地质量下降等原因，致使我国传统的农业活动受到严重威胁。城市化进程的加快，不仅导致耕地资源的大量减少，土地格局重新分配，也使脆弱的城市生态愈加恶化，生物多样性受到严重威胁，由此引发各种“城市病”（图 1.2）。一方面，随着全球市场取代地方市场，单一物种取代了物种多样性；另一方面，为了供养更多的城市人口，过度的物质消耗导致过多的废物排出，加剧了城市污染，给城市正常运转增加了负担。《中国城市生活垃圾管理状况评估》报告显示，中国城市生活垃圾清运量从 1979 年的 2508 万吨增长至 2012 年的 17081万吨，34 年的时间大致增加了 5.8 倍[2]；从数据可以看出，目前我国的城市生活垃圾具有清运基数较大，且增长速度过快等特点；这一现状及特点，使其已成为我国可持续发展的又一重要障碍。虽然，近几年生态文明建设成为国家大力发展的重点，然而，由于经济、技术等原因，各种生态技术措施的实施，收效甚微，生态问题仍是我国当前必须认真面对的重大问题。
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1.2 研究目的和意义
在当今社会，城市生态环境不断受到快速发展的城市经济、不断增加的城市功能需求以及不断加剧的城市活动的影响而遭到破坏，过多的资源消耗加剧了城市对自然生态的压力。其中，由人为活动的产生所造成的住宅建筑能源消耗在城市总的能耗中占有较大的比重；同时，由于工业化在现阶段的快速发展，人们过分依赖科技技术来解决生活中的能源利用与处理问题，导致能源不论在利用过程中还是处理过程中都产生了过多的浪费，无法实现自然的物质能量循环，进一步加大了物质资源的消耗。为改善上述现状，本文提出了将农业种植融入到住宅建筑能源系统、水循环系统和养分循环系统体系里，由此形成农业种植活动与人的生活、生产、生态系统协同发展，从而实现资源在住宅建筑体系内的良好循环，继而改善城市线性代谢的现状，完善城市物质循环体系。本研究从建筑层面出发，以农业种植为核心要素，通过将农业种植与住宅建筑能源、水分和养分循环代谢体系相对接，充分利用各类生活废弃物及可再生能源，共同构建新的生态系统和物质循环体系，减少建筑自身的资源消耗与输入，进而改善整个城市的线性代谢现状，也为当前生态住宅的建设提供新模式与新思路。
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第二章 兼农循环住宅解析
2.1 兼农循环住宅内涵
本研究主要从原则、目的、特征方面对兼农循环住宅的内涵进行阐释：（1）原则：将农业生产作为核心要素，将物质、能量循环系统作为纽带，用于构建各组成部分的核心动力；基于住宅环境和农业彼此互惠互利的原则，以协同共生为主导，利用一系列物质循环代谢措施努力实现代谢平衡，减少物质的输入和输出，继而追求生活、生产、生态的三维价值取向的统一。（2）目的：针对居民、住宅建筑、城市等提出的多样性现状问题，如农业种植意愿、住宅单方向的能源输出及大量的能源消耗、城市线性代谢等问题，兼农循环住宅概念的提出主要是针对上述问题，提供多样的解决方式。通过农业的产出，为城市居民提供全年所需的蔬菜产出量，融入农业元素的循环代谢系统，能够减少日常生活所需的物质输入，降低污水、垃圾、人类排泄物等生活废弃物的输出，减少因过多废弃物的排放而对环境产生的压力；同时也使得住宅建筑在日常生活中的能源能够自我补给，促进“生产—生活—生态”为一体的住宅建筑内部整体生态系统代谢循环环境的形成。（3）特征：兼农循环住宅是一种“农业—建筑—人”为一体的物质能源再循环的生态代谢循环系统。单从生产、生活、生态三方面的基本特征来看，其分别包括多层级以及多方面的内涵。究其层级与内涵，主要从传统住宅建筑与兼农循环住宅建筑之间的差异性进行研究（表 21）。
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2.2 必要性研究
此次调研的对象为济南市新、老旧住区住宅建筑，随机的对济南市市中区、历城区、历下区、高新区、天桥区、槐荫区六个区中的新住区（21 世纪以来建成的住区）以及老旧住区（20 世纪 80、90 年代建成的住区）中的住宅建筑进行抽样调研（图 2.1）；此次调研中的各项结果分析，以各项调研项目存在的普遍现象为主要对象进行讨论，其他个例将不做具体说明。在对济南市的住区进行调研的过程中发现：无论是新住区还是老旧住区，其公共空间内放置有垃圾桶或小型的垃圾车等垃圾回收设施。然而，作为居民进行垃圾堆放及回收的场所，这些垃圾桶或垃圾车仅仅提供了两种类型的垃圾回收类型：可回收利用和不可回收利用模式，并没有对各种类型的生活垃圾进行细致的分类与收集（图 2.2）。不仅是分类设施体系的不完善，在居民进行垃圾倾倒行为时，也缺乏分类堆放的意识，乱堆乱放的行为（图 2.3），造成了大量有机资源的浪费，而过多的垃圾清运量也加大了垃圾处理中心的工作量。致使过多的垃圾在经过垃圾处理中心相关的处理流程（堆肥、填埋、焚烧）后，产生过多的环境污染源，加重了对其周边生态环境的污染与破坏[31]。
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第三章 兼农循环住宅构建策略.......42
3.1 物质空间策略——嵌入式屋顶农业....42
3.2 兼循环技术策略........46
3.3 发展运营策略.....53
3.3.1 政府主导建设.....53
3.3.2 物业管理及家庭协同运作......53
3.4 本章小结......54
第四章 数据分析与研究性构建.......55
4.1 构建目标......55
4.2 数据分析......56
4.3 方案构建......66
4.3.1 屋顶种植......66
4.3.2 密集种植......69
4.3.3 密集种植与屋顶种植结合......72
4.4 本章小结......81
第五章 总结与展望......82
5.1 总结.......82
5.2 展望.......83
第四章 数据分析与研究性构建
为了更直观的了解兼农循环住宅的模式，本研究在前述理论研究的基础上，将相应的构建策略用于兼农循环住宅的营造，同时在数据分析与研究的基础上，提出构建模式，并对其模式的经济性与合理性进行论述。
4.1 构建目标本构建
“兼农循环住宅”的相关理论及构建策略为构建基础，以屋顶农业（图 4.1）为主要的农业元素构建方式，通过农业元素与水循环、养分循环以及能量循环体系间的协同运作，构建一个“建筑—农业—人”协同发展的新型生态住宅建筑类型。在此构建基础上以期减少住宅建筑内的物质输入与输出，实现部分物质的自给自足，完善优化“生产—生活—生态”的复合生态系统；以期完善住区内的物质循环流动现状，最终改善当前城市物质线性代谢的现状（图 4.2）。在兼农循环住宅建筑构建中，其农业种植活动主要为屋顶农业种植，其他类型暂不考虑。其中屋顶农业种植又包括屋顶露天种植和密集种植。密集种植主要以温室种植模式为主要考虑对象。经调研发现，城市居民在从事城市农业活动时，种植的作物种类多为蔬菜类，如韭菜、白菜、青菜、芹菜、西红柿、辣椒、葱、大蒜、丝瓜等；针对存在的个别谷物类种植情况在此处不做考虑，因果树的种植需较厚的土层，会加大对屋顶的荷载，也将其设为不考虑项。
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总结
在当今社会，食品安全事件频发，社会物质资源、能源消耗需求较大，浪费较多的现象层出不穷。基于此现状，本文提出了兼农循环住宅的概念及构建策略，这一新型的生态住宅建筑模式可以有效地缓解当今社会中出现的诸多问题，使其在住宅尺度上实现生产要素与物质资源、能源的循环利用相结合的生态物质循环系统，以此种模式的构建，来作为缓解相关问题的主要手段之一。本研究通过将农业要素嵌入住宅建筑，完善建筑自身物质循环体系，形成住宅建筑内“农业—建筑—人”共存共生的生态系统和技术体系，闭合建筑内部水分、养分和能源的循环通路，改良住区的生态环境，最终可以改善城市线性代谢的现状。兼农循环住宅其生产的作物，可以供居民食用，将会降低食物里程；更多趣味性的公共活动可以依靠农业生产空间进行，同时为形成多样性的住宅交往方式提供可能，也使得邻里关系变得更加亲密。兼农循环住宅还可以降低住宅建筑耗能，改善住宅建筑生态环境，缓解城市热岛效应。同时，住宅建筑内部产生的有机废弃物得以循环利用，从而减少了雨水、废水、生活垃圾、人类排泄物等的排放量，控制了生活所必须的物质资源与能源的需求量。兼农循环住宅同样可以完善整个住区内的物质循环体系，还会进一步促进城市物质循环系统的闭合性运营。由此所引发的一系列改变及所带来的经济效益，将为社会的可持续发展提供发展机遇及发展动力。
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参考文献（略）
建筑工程施工论文二：温泉酒店温泉区设计研究
第 1 章 绪 论
1.1 课题的提出及研究背景
本课题研究的提出源于笔者参与的校外实践环节平阴温泉酒店项目设计。以该项目中的温泉区设计为研究对象，研讨温泉活动空间的表达形式、温泉区的功能构成及泡浴流线与时序等设计要点。并将上述研究结论应用于项目的方案设计中。在快节奏的生活压力下，人们舒缓情绪的解压方式越来越偏向精神消费，由此也更加注重在各种旅游度假中所获得的非物质放松与满足。温泉在当今社会以一种新型的放松形态、高档次的休闲享受区别于大众消费，为人们的亚健康改善提供了实现条件，也给温泉设计带来极为广阔的市场空间。 温泉小镇、温泉度假村、温泉酒店等内设温泉设施的浴场建筑，在西方已流行了近一个世纪，而我国大部分温泉开发地区仍处于经营起步较晚、理论性研究滞后的状态。使得国内这一温泉类型建筑的设计水平、建设质量同西方发达国家及日本相较，差距较大。存在缺乏产业链基础、程式化设计、文化性精神内容缺失等问题。同时，随着温泉旅游在国内的日趋流行，温泉消费群体越发关注温泉区的功能配置、泡浴流线、泡浴空间的温泉体验设计，以往简单浴池与普通酒店的加法组合已无法满足现代市场的客群需要。因此，温泉酒店中温泉区相关设计理论与实践研究的开展迫在眉睫。
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1.2 研究的目的和意义
温泉酒店属于带有休闲旅游性质的度假类酒店。温泉水的化学性质、物理性质及对人体的保健效果，给温泉区设计提出了特殊的功能、空间与流线要求，基于国内目前尚无较为系统的、较具针对性的相关理论研究。课题以温泉区的一般性设计内容为切入点，分析国内外温泉酒店温泉区的设计思路、建设现状，结合国外优秀浴场、温泉酒店建筑实践经验，归纳国内现有的、较为单一的温泉区功能空间内容及其设计问题。通过对泡浴功能空间的进一步专项研讨，为现代休闲建筑语境下，温泉泡浴区设计拓宽思路。促进温泉酒店温泉区的健康有序发展。追溯到上个世纪初，世界范围内围绕温泉旅游开展的度假区建设达到高潮，依托温泉资源开发度假圣地，成为常见的旅游区开发模式。在此期间，欧洲、亚洲范围内形成许多世界级顶尖温泉度假品牌，如瑞士 Valster 集团温泉酒店、日本星野集团温泉酒店等。总结国外优秀温泉品牌的设计经验，利于我国温泉市场的进一步成熟和完善。 现阶段，温泉酒店内温泉区设计的既有研究资料非常稀缺，关联的专业学科理论未形成体系配套，大多分析内容泛泛而言，过于学科化。没有针对性、系统性的对温泉自身特性、所处地理环境、室内外功能空间、泡浴流线等影响因素进行研究。现有设计手法、设计思路未能将空间设计的理论内容与当今消费背景下的使用要求和审美层次相结合。较为全面的、更深层次的理论与实践探讨对温泉空间设计有着重要意义。
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第 2 章 温泉酒店发展及经验总结
2.1 国外温泉酒店发展
世界范围内温泉建筑的主要建设地集中在欧洲、亚洲的温泉旅游度假区。其中，欧洲以法国、德国、瑞士、芬兰为发源地，亚洲以日本为代表。 综合来看，各国以上地区温泉酒店建筑的发展较为成熟且各具特色。欧洲的浴场建筑可追溯到希腊罗马时期。公元前 5、6 世纪，战争的铁蹄踏遍大半个欧洲，温泉场所的初生伴随着士兵身体的训练与修整和其他体育运动在希腊出现。对当地人而言，温泉水既可以放松紧蹦的肌肉也能清醒头脑，重振精神。起初的温泉使用单纯围绕温泉水本身，使用者将水运送至橄榄树下，旁边放置齐腰高的盛水盘，以一定遮挡划定围合空间，方便反复撩水以冲洗身体。 至罗马时期，士兵们继续发掘温泉水愈合身心的效用，以泉水解除疲劳、治疗伤口。当地人随即在温泉泉源附近及主城周边修建公共浴室，提图斯浴场、阿格里帕浴场、赫库兰尼姆浴场（如图 2.1），都是当时着名的温泉浴场。最初的温泉住宿设施就建在温泉浴室旁边，这一时期的周边住宿建筑也是日后温泉酒店的萌芽。
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2.2 中国温泉酒店发展
中国是发现、利用温泉最早的国家之一。在古代，古人曾沐浴而朝，斋戒沐浴以祀上帝。温泉沐浴对古人来说不仅仅是自身意义上的身体清洁，更是一种隆重的礼式、礼仪。早在先秦时期已有“温泉”的相关记载“西北喧谷处有一泉涌出，其水温，热似汤，能愈肤疾，世谓之温泉焉。”—《山海经》。后有明代杨慎撰写《温泉诗序》，以图示的方式标注说明我国温泉分布。李时珍也是我国早期温泉分类学者之一，在其着作《本草纲目》中将矿泉分为冷泉、温泉、热泉、甘泉和苦泉。在古代书籍中，相关温泉的文献记载多达一千多处。 历史上较大规模的温泉利用源自秦汉时期，至唐宋时代，帝王沐浴的“华清池”有中国第一温泉的美誉（如图 2.12）。宋代宋仁宗赵祯南巡时到黄龙温泉沐浴，浴后赐名庐山黄龙温泉为“灵阳净慧禅院”，命政府对温泉设施进行修缮建设。明清时期的着名旅行家、地理学家徐霞客亲自实地考察并发现了云南安宁温泉和腾冲温泉。到了清代，政府集中开发的名泉还有承德热河温泉、大连安波温泉和辽宁汤岗子温泉。
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第 3 章 温泉酒店温泉区设计理论研究 ...... 21
3.1 温泉酒店设计要点 ......... 21
3.2 温泉区设计要要点 ......... 23
3.3 汤池空间序列、沐浴序列 .... 28
3.4 相关细部设计 .......... 34
第 4 章 设计实践—平阴温泉酒店温泉区设计 ........ 39
4.1 项目概况 .... 39
4.2 温泉面积与酒店客房面积 .... 40
4.3 总平面布局 ....... 42
4.4 温泉区汤池种类、布局及泡浴流线 ......... 46
4.5 汤池功能空间设计 ......... 53
4.6 泡浴氛围营造 .......... 59
第 5 章 全文总结 ....... 61
5.1 设计理论与设计实践总结 ..... 61
5.2 国外温泉开发经验及对我国温泉发展的启示 ........ 61
第 4 章 设计实践—平阴温泉酒店温泉区设计
4.1 项目概况
本项目基地位于平阴新城未开发地块，周边地段及环境并未形成，现状(如图4.2、4.3)。建设项目在“大健康”背景下，依托温泉资源，以发展健康产业、旅游资源、保护生态环境的规划理念，进行了先期概念规划（如图 4.1）。据温泉研究院行业内调查数据和中国温泉旅游产业发展报告显示，总建筑面积在 2万左右规模的温泉配套酒店，年接待人次达 10-20 万左右，客房空房率基本在 20％以下，且多为四星及以上高档酒店。前文中 2.4.1 章节温泉酒店设计问题提到，目前国内温泉酒店设计，大多缺少前期市场分析和针对市场的温泉酒店产品设计，在对项目基地进行基础调研后，（如图 4.5）锁定目标客群市场，得出基地周边温泉酒店存有量较少，同类竞品较少，且为舒适型酒店与项目基地相距 160 公里，距离较远（如图 4.6）。 结合酒店发展趋势与高端温泉酒店收益，定位项目设计以温泉区为核心内容的温泉酒店，与同类产品形成差异化竞争的同时拉动地块价值，（如图 4.7）。以温泉仪式性泡浴内容与文化性精神内容吸引游客。未来到访客群定位具较强消费能力，追求生活品质的中高端度假旅客，从而推动酒店经营。以此前期产品定位指导后续研究性设计内容。 
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总结
在温泉酒店的设计中，温泉体验与温泉泡浴活动的仪式性时序应贯穿设计始终，并结合温泉特质层层递进。设计以封闭、半封闭空间替代全开放的简单浴池设计，增强泡池私密性，空间性质与简单划分的开敞泡池完全不同。精细划分的每一处半封闭泡池内设有可调节水流，不同的浴室内泉水的喷射角度、温度、冲击力和空气混合量各有不同。使浴者泡浴的不同部位得到适宜的水力按摩，泡池的设计在利于身体保健的同时，提升了泡浴的空间品质。 在研究性设计分析中，着重研讨了日本、欧洲国家中较具影响力的温泉设计案例，从中汇总温泉建筑的仪式性内容、文化性内容、一般性设计问题及温泉酒店中温泉区设计的着眼点。结合当地市场调研，针对现有经营性空房问题，推算温泉泡池面积与温泉客房间数的配比，形成方案设计依据，从而合理调配泡池数量与预接待游客人数。在此基础上，归纳温泉酒店总平面设计的一般性布局要点，将温泉泡浴与住宿酒店区隔开来，实现温泉建筑的纯粹性。表达温泉酒店区别于其他度假酒店的场地分区，如较长的引导区，渲染气氛的舟行接驳区与非机动车落客前区等。在交通流线组织上呼应场地，将园区内人行与车行区隔开来。 在设计实践中，着重表现温泉区的泡浴空间，以体现泡浴仪式性内容、丰富温泉感官体验、营造泡浴氛围为出发点。除更衣淋浴等温泉配套功能外，在温泉区设置书吧、泉水茶室、书法教室、传统戏曲表演等与温泉文化相呼应的功能内容。结合温泉水深、水温对人体的理疗作用布置各温泉汤池，设计泡浴流线与时序。细部设计由理论研究中泡池的尺寸、构造、更衣沐浴面积指标为参照，以第三章设计研究所得结论为第四章设计实践的理论支撑。 总的来说，文章主要针对温泉酒店的场地布置与温泉区的设计内容展开研讨，初步建立了设计研究的功能构成和空间构成的基本图景，以温泉酒店由文化仪式内容到设计实践理论的研究性初步结论为依据完成平阴温泉酒店温泉区设计。
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参考文献（略）
建筑工程施工论文三：武汉办公建筑外窗外遮阳效果模拟及优化设计研究
第 1 章 绪论
1.1 研究背景
世界各国的经济正处于迅猛发展期，随之而来的能源消耗问题也不容小觑，能源的短缺、自然资源的匮乏成为世界各国纷纷提出并急需解决的重点问题。只有降低能源消耗量，保护好自然环境才能进行可持续性发展。建筑能耗、交通运输能耗、工业能耗是我国社会总能耗的三个组成部分。伴随着经济与社会的发展，建筑业逐步发展到一个鼎盛的阶段，其带来的高能耗问题也是直接导致能源过度消耗的主要原因之一，相较于交通运输及工业能耗，建筑能耗量将占据社会总能耗的第一位。通过2015年中国建筑节能报告统计，建筑能耗已占据社会总能耗的27.5%左右，预计未来会提升到30—40%左右[1]，因此减少建筑能耗，实现城市的全面、协调、可持续发展是我们刻不容缓的首要任务。我国改革开放后，城市化建设不断加快，办公建筑的数量也日渐增多。相关调查表明，自1980年起，我国的第三产业从业人员比例逐渐增大，到2015年我国城市人均办公面积达0.7m2。因此可知，近年来办公建筑的发展速度之快让人不禁感慨。作为首批国家对外开放的沿江城市之一，武汉引来了一大批企业来汉进行投资。在我国经济飞速发展的今天，每年新建成的建筑鳞次栉比，建筑面积约为25亿m2，其中公共建筑所占的比例约为五分之一，办公建筑所带来的高能耗也成为日渐堪忧的问题。根据调查研究，现今国内的建筑总量约为 430 亿平方米[2]，即使是一些新建建筑大多数仍然是高能耗建筑。我国的建筑采暖能耗在单位面积上是发达国家的1-2倍，建筑空调能耗更是其2-3倍之多。办公建筑作为公共建筑之一，其消耗的能耗多于居住建筑能耗，因此节约办公建筑的能耗是非常必要的。
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1.2 研究目的和意义
本文的研究目的是通过对武汉办公建筑外窗外遮阳效果模拟以及遮阳优化设计的研究，以武汉办公建筑为研究对象，通过对外窗外遮阳相关理论的研究以及对武汉办公建筑外窗外遮阳现状的调研，分析出武汉办公建筑外窗外遮阳现阶段存在的问题。通过Ecotect生态建筑软件模拟分析适合各个朝向的外遮阳形式及遮阳构件的尺寸，综合考虑遮阳优化设计的影响因素，以及外遮阳优化设计原则，归纳总结出适合武汉办公建筑外窗外遮阳的遮阳优化设计策略，从而运用研究策略对武汉办公建筑实例进行遮阳优化设计，根据所得的遮阳前后建筑能耗量的差值，确认外遮阳优化设计研究的可行性。办公建筑的主要能源消耗为：空调、采暖、电器、照明等几方面的能耗需求。据相关调研统计，建筑的空调采暖能耗量占据了建筑总能耗的半壁江山。在武汉地区，因其所处的地理位置需要同时考虑夏季时的隔热和冬季时的保温。在漫长的夏季，办公建筑因室内人口密度过大以及长人员时间的工作状态，为了满足室内办公人员对热环境舒适性的要求，采用空调降温维持室内舒适性的时间也越来越长，由此消耗了巨大的空调能耗。因此减少办公建筑空调能耗是建筑节能的关键。通过外窗外遮阳设计可以减少太阳辐射热对室内热环境的影响，进而改善室内热环境的舒适性，减少因太阳辐射热而引起的空调负荷，降低能耗。
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第 2 章 武汉办公建筑外窗外遮阳概述及现状调研
2.1 武汉地区气候特点
根据《民用建筑热工设计规范》，我国被划分为五个气候区：严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区(见图2-1）。武汉地区属于热工分区中的夏热冬冷地区，须满足夏季防热要求并适当兼顾冬季保温要求，并且是这个分区中的典型城市。武汉的气候十分特殊，夏季十分炎热，冬季寒冷、日照充足、四季分明、雨量充沛。武汉地区一年之中夏季长达 135 天，春秋两季各约 60 天。年平均气温为 15.8℃ —17.5℃ 。极端最高温可达 44.5℃，最低温为-18.1℃。其中平均气温最低的是 1 月份，平均温度为 4.6℃。温度最高的是 7 月，平均温度为 29.7℃，夏季有时全天温度都高达 34℃以上（见表 2-1）。武汉市在北半球，太阳最大辐射强度是在日照时间最长的夏至日 6 月21 日，在夏季正午时分太阳高度角可达 83°之高，太阳最小辐射在冬至 12月 21 日。年日照总时数为 1810h 一 2100h。年总辐射数为 104kcal/cm2-113kcal/cm2。在夏季，太阳辐射照度日总量为 7489w/m2,太阳总辐射照度昼夜平均值为 312w/m2。在冬季,太阳总辐射照度昼夜平均值为 100w/m2[6]。武汉地区距离海洋远又处于内陆地区，自然通风不良加之城市热岛效应突出，所以城市的热量易聚难散，导致夏季持续高温、酷暑难耐。
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2.2 武汉办公建筑分析
办公建筑最初的原型是书房性质的办公场所，诞生于欧洲工业革命后商人的家里。在19世纪中期之前，还没有所谓的办公建筑，之后办公建筑才逐渐形成体系。最初的办公建筑是由一个个独立的办公室为单位组合而成的，随着社会的发展，办公场所由原来单一且封闭的小空间变为开敞的便于交流沟通的大空间。在 1950 年-1980 年间，武汉办公建筑的体型与体量都较小，以多层为主，建筑形式也以外廊式居多，极少部分为内廊式。在 1980 年-1990 年间，随着国家改革开放的发展，办公建筑数量较前一时期有了显着的增加，建筑单体规模也明显变大，多为普通方窗、带形条窗的内廊式办公楼。1990 年以后，办公建筑随着经济的飞速发展也展现出了蓬勃生机，除了原先传统样式的办公楼，玻璃幕墙的应用也逐渐广泛起来，大中型、及超高层办公建筑也都不断耸立起来。
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第 3 章 武汉办公建筑外窗外遮阳效果模拟....... 32
3.1 建立单一办公房间的三维模型...........32
3.2 基本遮阳形式遮阳效果模拟.......36
3.2.1 水平遮阳效果模拟...... 36
3.2.2 垂直遮阳效果模拟...... 39
3.2.3 综合遮阳效果模拟...... 42
3.2.4 挡板遮阳效果模拟...... 45
3.3 百叶遮阳效果模拟........47
3.4 不同朝向遮阳效果对比分析.......53
3.5 本章小结........ 59
第 4 章 武汉办公建筑外窗外遮阳优化设计研究.......60
4.1 武汉办公建筑外窗外遮阳优化设计...........60
4.2 多层办公建筑外窗外遮阳优化设计实例分析..........67
4.3 高层办公建筑外窗外遮阳优化设计实例分析..........86
4.4 本章小结...... 102
第 4 章 武汉办公建筑外窗外遮阳优化设计研究
4.1 武汉办公建筑外窗外遮阳优化设计
根据我国有关单位的研究测定，为了切合中国经济技术的实际情况,一般当温度大于 29oc 以上，同时太阳辐射强度大于 280w/m2，气流速度小于0.3m/s 时，人们在室内会感到闷热不适。因此，目前一般建筑以气温大于29oc，直射太阳辐射强度大于 280w/m2作为遮阳设计的参考限值。首先，根据武汉地区的气象资料，以小时为单位，可以统计本地区全年的日平均温度和太阳辐射强度，制成武汉地区气温图（见附表A），可知遮阳季节为5-9月。其次，以小时为单位，统计本地区5月—9月的太阳辐射强度，制成武汉地区辐射强度图（见附表A），可知遮阳时间段。通过数据资料找出全天现有的气温值以及建筑太阳辐射强度相兼容的部分，统计出武汉地区各朝向的遮阳时段（见表4-1，2,3,4）。影响遮阳优化设计的因素主要是遮阳与采光及通风的关系。对于采光而言，选择合适的遮阳形式可以改善室内照度的均匀性，避免室内近窗处因明暗对比强烈而引起的眩光。对于天然采光的方向性，通过遮阳板的折射，一方面，可以增加室内漫射光、减少室内直射光，从而改善室内光的柔和度，优化室外工作时的光线质量（见图 4-1）。另一方面，建筑的遮阳构件会对室内光照度产生影响。遮挡效果越好的遮阳构件（如挡板遮阳等），其对采光的遮挡越明显。为了避免对采光造成太大影响，在选择遮阳形式时，挡板式遮阳对于较不适宜。可采用水平式、垂直式、综合式及百叶式对采光影响较小。
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结论
武汉地区处于全国热工分区中的夏热冬冷地区，夏季酷暑炎热，冬季寒冷的气候特点使得建筑为了保证室内的热环境舒适性，需要消耗大量能源，在办公建筑里表现的尤为明显。我们应该采取相应措施来减少建筑能耗的消耗，对建筑进行外窗外遮阳设计即是节约建筑能耗的重要手段。本文从武汉地区气候特点和办公建筑的能耗特点入手，使用查阅资料的方法对外窗外遮阳的理论知识进行研究并通过调查走访的方式对武汉办公建筑遮阳现状存在的问题进行研究。运用 Ecotect 生态建筑软件对采用不同遮阳形式和构造尺寸的武汉办公建筑单一房间进行遮阳效果模拟分析，结合外遮阳设计的影响因素，以外遮阳设计的地域性、功能性和整体性为原则，从各个朝向适宜的遮阳形式和遮阳构件尺寸方面，归纳总结出适合武汉办公建筑外窗外遮阳的优化设计策略。通过外遮阳优化设计策略对选取的武汉多层办公建筑和高层办公建筑实例进行外窗外遮阳优化设计，得出遮阳优化设计后的能耗值和节能率，确认遮阳优化设计策略的切实可行性。本文的研究成果主要有以下几点：
（1）外窗固定式外遮阳后期的维修费用相对而言较低，通过寻求固定遮阳构件尺寸在夏季遮阳与冬季采暖间的平衡，以达到最佳的节能效果。外窗活动式外遮阳安装成本相对较高，多与智能系统结合自动调控，短期内难以推广。
（2）通过对武汉办公建筑的实地调研，实地走访了武汉市主要的城市街道和办公产业园，通过拍照分析和数据统计的方法，总结出武汉办公建筑外窗外遮阳现存的问题，并进行了分析。
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参考文献（略）
