西安地區(qū)高校教學樓建筑的節(jié)能設計策略研究.pdf

1、目前建筑與工業(yè)、交通運輸并列為中國三大高能耗行業(yè)。尤其是隨著建筑總量的逐年攀升和對建筑室內舒適度要求的不斷提高，建筑能耗更是呈現(xiàn)急劇上升的態(tài)勢[1]。根據(jù)住房與城鄉(xiāng)建設部的統(tǒng)計，1993年中國建筑耗能僅占全社會能耗總量的16％，2012年這一數(shù)據(jù)已經(jīng)上升至28%[2]。此外中國單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近發(fā)達國家的2~3倍。
　　與此同時，我國的高等教育于二十世紀九十年代末期進入新一輪的高速發(fā)展時期，高校招生數(shù)量的激增，

2、為自身的發(fā)展帶來了機遇與挑戰(zhàn)[3]，隨著我國高等教育事業(yè)的不斷發(fā)展，高校校園規(guī)模也在迅速擴張，在城市周邊新建、擴建的大學校園也是屢見不鮮。教學樓建筑是大學校園的主體建筑，同時也是整個高等教育事業(yè)的物質載體，為高等教育事業(yè)提供物質基礎。教學樓建筑的使用者主要為在校青年大學生，因此對教學樓建筑內部使用空間的舒適度要求較高。教學環(huán)境的舒適健康對使用者的學習效率和身心健康起著重要作用。[4]同時，由于數(shù)量多，體量大，教學樓建筑每年的能耗也不容小

3、覷，因此，高校教學樓建筑具有很大的節(jié)能潛力。[5]
　　西安市處于我國民用建筑熱工分區(qū)中寒冷地區(qū)的邊界，且與夏熱冬冷地區(qū)距離較近。因此建筑熱工設計既要滿足冬季保溫，也要兼顧夏季防熱。通過西安地區(qū)建筑氣候分析圖，明確了西安地區(qū)的建筑氣候設計策略是傳統(tǒng)采暖+被動式太陽能+自然通風。通過對西安地區(qū)教學樓的現(xiàn)狀的調研，掌握了西安地區(qū)高校教學建筑的類型和能耗特征。
　　通過調研，本文選擇了兩棟具有代表性的教學樓建筑進行了冬夏兩季熱環(huán)境

4、的實測，通過控制變量的研究方法，設置不同的工況條件，分別對自然通風、夜間通風降溫、室內遮陽、地下空間的利用等幾種被動式策略對改善室內熱環(huán)境效果進行了定量的分析，發(fā)現(xiàn)了冬夏兩季室內熱環(huán)境的問題，并提出改善建議。
　　本文還建立了典型高校教學樓建筑模型，通過DeST軟件模擬，對朝向和圍護結構熱工性能對建筑能耗的影響做了定量分析。對圍護結構熱工性能改善設計的經(jīng)濟效益做了對比和評價。
　　最后，本文從建筑規(guī)劃布局、朝向、體形控制、平