基于光热性能模拟的寒地商业建筑中庭形态设计策略研究.pdf

哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文

摘要

近年来，随着我国经济建设的突飞猛进，一大批建筑纷纷拔地而起，商业

建筑作为其中的重要组成部分广受关注，以其特有的建筑属性成为了我国经济

腾飞的重要表征之一。在众多商业建筑的设计过程中，中庭空间是设计的焦点

之一，也是建筑内部空间的亮点之一。然而目前的建筑设计工作往往更多地将

关注点落在外观审美感受上，而忽视了大进深带来的光热物理环境的问题。同

时，现有的建筑中庭物理环境研究工作大多是从单一的角度进行考虑，而整体

研究较少。因此，本文总结既有经验，结合多种研究方法，综合考虑中庭物理

环境问题。旨在探索中庭物理环境的影响因素以及变化规律，并提出一定的优

化策略，营造良好的物理环境，为促进可持续的绿色的建筑发展提出建议。

首先，了解中庭的发展并分析归纳中庭光热环境的特点，同时又对中庭光

环境、热环境及光热综合环境的评价指标进行梳理。其中，对天然采光和热环

境评价指标进行分析，选取最能准确适用于实际情况的sDA与ASE作为最终

使用的评价指标；选取建筑全年制冷和制热能耗量作为建筑热环境的评价指标。

其次，总结了现有中庭现状及其基础数据，分析了导致光热环境不适的原因。

主要使用实地调研、现场实测、问卷调查等方法建立了寒地商业建筑典型的中

庭模型，该模型专注于中庭光热环境的模拟，适用于寒地商业建筑中庭。最后，

研究并分析了中庭各个设计要素对其内部环境的影响。主要使用的是

DesignBuilder软件模拟的方法，从中庭的平面形态、剖面形态、天窗面积比三

个方面展开光热环境的分析。分析结果表明：综合建筑光热性能，建筑的平面

形态长宽比不应大于2，具体形态采用圆形、正方形、椭圆形、矩形均可；建

筑的剖面形态应优先考虑H型空间；中庭天窗面积比应介于0.4-0.6之间。

综上，本研究应用问卷调查、实地测试等方法对严寒地区商业建筑中庭空

间光热环境进行了研究，并结合理论分析，总结出商业建筑中庭空间光热环境

的重要影响因素，根据DesignBuilder软件的模拟分析结果，从中庭平面形态、

剖面形态、天窗面积比等三个方面提出了优化设计原则和策略。论文提出的优

化设计原则和策略能够为寒地商业建筑中庭光热环境优化及节能设计提供理论

和实验依据，同时能够为标准修订提供数据参考。

关键词：寒地；商业建筑；中庭；光环境；热环境

-I-

哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文

Abstract

Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofChinaseconomicconstruction,

alargenumberofbuildingshavesprunguponeafteranother.Asanimportantpart

ofthem,commercialbuildingsarewidelyconcerned,andtheiruniquearchitectural

attributeshavebecomeoneoftheimportantsymbolsofChinaseconomictake-off.

Inthedesignprocessofmanycommercialbuildings,theatriumspaceisoneofthe

focusesofthedesign,andalsooneofthehighlightsoftheinteriorspaceofthe

building.However,thecurrentarchitecturaldesigntendstofocusmoreonaesthetic

feelings,whileignoringtheproblemofthephotothermalphysicalenvironment

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