论文题目：夏热冬冷地区大跨度工业车间自然采光与热舒适研究
摘要：基于适应性的热舒适研究是当前建筑环境学科研究的热点,目前,热舒适研究主要应用于民用或办公建筑,对于自然通风类工业建筑却少有论及。受限于生产运输需求,工业建筑的围护结构设计相对简单,单一设计因素之间相互耦合,从而营造了复杂的室内光热环境。本文以夏热冬冷地区自然通风类大跨度工业车间为研究对象,通过数值模拟方法,分析得到天窗、立面窗墙比、遮阳构件等设计参数对热舒适及采光的不同影响,主要研究内容如下:对于夏热冬冷地区单层工业车间来说,提高全年热舒适的重点在于夏季防热,控制天窗面积比与窗墙比均对改善室内热舒适具有正向作用,但前者影响更大。天窗面积的选取应在满足室内照度标准的基础上,结合舒适照度比例进行综合分析,从而得到兼顾采光与防热需求的较优解。基于所构建的建筑动态传热模型,取单一设计立面窗墙比为唯一变量,得到不同朝向建筑窗墙比对全年以及冬、夏两季的热舒适影响。对东西向建筑来说,降低西立面窗墙比对改善室内热舒适作用显著,而对于南北向建筑来说,提高南面窗墙比、西面适当遮阳则更为经济有效。立面开窗形式、开启方式、遮阳构件等设计参数的优化对室内热舒适调节具有积极作用。对常见开窗形式的采光、热舒适、通风潜力分析,得到其不同特性及应用场景。对太阳辐射影响较大的立面进行遮阳分析,确定适宜该类车间的遮阳方式与遮阳构件尺寸。基于以上光热环境分析过程及结论,以浙江省诸暨市北部工业园新建车间为对象进行环境性能模拟,探讨了大跨度单层车间提高全年光热舒适度的设计流程,并从围护结构设计要素等方面提出了方案改进的具体措施,为同类建筑的优化提供参考。
关键词：工业建筑;夏热冬冷;自然采光;适应性热舒适
学科专业：建筑学硕士（专业学位）
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的与意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 围护结构优化设计研究
1.3.2 适应性热舒适研究
1.4 研究内容与方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 工业建筑光热环境设计的理论基础
2.1 大跨度工业建筑的天然采光
2.1.1 自然采光的节能防热作用
2.1.2 光环境对人体生理和心理的影响
2.1.3 工业建筑天窗的应用及节能潜力
2.2 基于自然通风车间的适应性热舒适评价
2.2.1 热适应概述
2.2.2 热适应影响因素
2.2.3 适应性热舒适模型
2.3 自然通风与室内热环境调节
2.3.1 自然通风概述
2.3.2 建筑风环境的模拟
2.3.3 风环境与建筑形式
2.4 模拟软件介绍
2.5 本章小结
第三章 夏热冬冷地区既有大跨度工业车间调研与分析
3.1 夏热冬冷地区气候特点梳理
3.2 大跨度工业车间设计形式及特征调研
3.2.1 调研目的与设计参数采集
3.2.2 空间体系特征
3.2.3 物质体系特征
3.2.4 基本模型建构
3.3 工业车间光热环境影响因素
3.4 优化路径
3.5 本章小结
第四章 大跨度工业车间热舒适及自然采光分析
4.1 热舒适及自然采光性能模拟指标
4.1.1 适应性热舒适评价指标
4.1.2 室内自然采光评价指标
4.1.3 模拟参数设置
4.2 屋顶天窗面积对热舒适和采光的影响分析
4.2.1 天窗面积对热舒适的影响
4.2.2 天窗面积对照度的影响
4.2.3 天窗排布对采光舒适度的影响
4.3 建筑朝向与窗墙比对热舒适的影响分析
4.3.1 窗墙比对室内热舒适的影响
4.3.2 不同朝向下的窗墙比设计
4.4 立面开窗形式对热舒适及采光的影响分析
4.4.1 开窗形式对热舒适的影响
4.4.2 开窗形式对采光的影响
4.4.3 开窗形式对自然通风的影响
4.5 外窗开启方式及遮阳对热舒适的影响分析
4.5.1 外窗开启方式对自然通风的影响
4.5.2 遮阳形式对热舒适的影响
4.6 本章小结
第五章 新建大跨度工业车间综合优化设计
5.1 项目概况与初步方案分析
5.1.1 项目概况
5.1.2 初步方案光热环境分析
5.1.3 优化目标
5.2 窗墙比及屋顶天窗优化
5.3 遮阳构件优化
5.4 立面开窗形式优化
5.5 开启扇面积优化
5.6 优化结果分析
5.7 本章小结
结论
参考文献