嚴(yán)寒地區(qū)高校體育館具有高利用率和高能耗的背景,隨著高校體育館服務(wù)群體的擴(kuò)大與賽事承載力的提升,能耗矛盾日益突出,促進(jìn)了以性能為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)研究需求。相比于普通社會(huì)體育館,高校體育館在場(chǎng)館豐富性、集約性和靈活性層面有更高標(biāo)準(zhǔn)的要求,空間模式更為復(fù)雜,不同的空間類型對(duì)應(yīng)差異化的室內(nèi)物理性能需求。在此背景下,本文探討以空間布局組織調(diào)度實(shí)現(xiàn)高校體育館被動(dòng)化節(jié)能的方法,使能耗調(diào)控回歸建筑空間設(shè)計(jì)本體。首先,對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)高校體育館空間布局的理論基礎(chǔ)進(jìn)行解析,提出基于動(dòng)態(tài)能耗計(jì)算的設(shè)計(jì)評(píng)估方法,對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)氣候環(huán)境開(kāi)展量化分析。結(jié)合縱向歷史對(duì)比、橫向國(guó)內(nèi)外對(duì)比,明確高校體育館的運(yùn)營(yíng)定位與空間模式,并通過(guò)足量實(shí)例調(diào)查對(duì)理論研究進(jìn)行輔證。在此基礎(chǔ)上,對(duì)高校體育館的空間構(gòu)成要素進(jìn)行拆分,研究比賽、訓(xùn)練、觀眾、輔助四類空間的體育工藝要求,完成實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?gòu)之前的理論籌備工作。其次,結(jié)合理論解析基礎(chǔ),明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c流程,設(shè)定變量與評(píng)價(jià)指標(biāo),選取Rhino+Grasshopper作為建模平臺(tái),選取Ladybug+Honeybee作為能耗模擬平臺(tái)。將模擬實(shí)驗(yàn)分為遞進(jìn)式的兩個(gè)階段,第一階段為總體分區(qū)組織模擬實(shí)驗(yàn),針對(duì)場(chǎng)館選... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

廣義建筑能耗分類[44]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)碩士學(xué)位論文-16-第2章嚴(yán)寒地區(qū)高校體育館空間布局理論基礎(chǔ)節(jié)能導(dǎo)向下的嚴(yán)寒地區(qū)高校體育館空間布局設(shè)計(jì)，本質(zhì)是在滿足室內(nèi)物理環(huán)境需求的情況下，以空間布局調(diào)度的被動(dòng)化手段，積極響應(yīng)氣候環(huán)境，從而獲得相對(duì)較低的建筑能耗。本章將從性能導(dǎo)向下的設(shè)計(jì)研究思路出發(fā)，結(jié)合嚴(yán)寒地區(qū)的氣候條件、高校體育館的特殊定位等理論基礎(chǔ)，剖析高校體育館的空間構(gòu)成要素，并通過(guò)相應(yīng)的設(shè)計(jì)調(diào)查研究，總結(jié)嚴(yán)寒地區(qū)高校體育館的空間模式，為下一章節(jié)能耗模型的建構(gòu)奠定理論基矗2.1節(jié)能導(dǎo)向下的設(shè)計(jì)研究思路2.1.1建筑能耗構(gòu)成與節(jié)能需求發(fā)展2.1.1.1建筑能耗的構(gòu)成我國(guó)現(xiàn)有研究將廣義建筑能耗分為運(yùn)行能耗、材料能耗與間接能耗三大類（如圖2-1）。建筑運(yùn)行能耗指采暖、空調(diào)、照明、電器等產(chǎn)生的能耗；建筑材料能耗指鋼鐵、金屬、水泥等材料生產(chǎn)過(guò)程的能耗；建筑間接能耗指設(shè)備加工、建材運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)附加的能耗[43]。在三種能耗大類中，占比最大的是建筑運(yùn)行能耗。而在建筑運(yùn)行能耗中，占比最大的是暖通空調(diào)能耗[44]，通常會(huì)達(dá)到60%以上。因此本文的節(jié)能研究主要針對(duì)建筑的采暖與制冷能耗。建筑能耗的研究遵循熱力學(xué)第一定律“一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做的功的和”，即能量始終守恒，本質(zhì)上反映了建筑與自然系統(tǒng)的平衡關(guān)系。在維持房間物理指標(biāo)需求的前提下，通過(guò)建筑表面圍護(hù)結(jié)構(gòu)交換的熱量即為室內(nèi)暖通空調(diào)設(shè)備所需提供的熱量（如圖2-2）。影響建筑能耗數(shù)值的主要參數(shù)包括主圖2-1廣義建筑能耗分類[44]（圖片來(lái)源：作者改繪）圖2-2建筑能量的平衡關(guān)系[45]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)碩士學(xué)位論文 減少體育館建成投入運(yùn)營(yíng)后的經(jīng)濟(jì)開(kāi)銷，另一方面也為保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約不可再生能源做出貢獻(xiàn)。 2.1.2 回歸空間設(shè)計(jì)的節(jié)能調(diào)控機(jī)制 在建筑類型的不同發(fā)展階段中，建筑的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的權(quán)重呈現(xiàn)出往復(fù)變化。2002 年斯蒂芬·貝林通過(guò)三角圖解描述了彼時(shí)與未來(lái)建筑中建筑形式、主動(dòng)式系統(tǒng)和被動(dòng)式系統(tǒng)的權(quán)重關(guān)系[51]，之后伊納吉·阿巴羅將三者關(guān)系擴(kuò)展至傳統(tǒng)建筑、現(xiàn)代主義與當(dāng)代建筑之中，進(jìn)而提出熱力學(xué)建筑的“原型與協(xié)議”[52]。圖 2-3 展示了傳統(tǒng)建筑、現(xiàn)代主義建筑和當(dāng)代建筑在節(jié)能調(diào)控層面的差異性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]溫度緩沖梯度的過(guò)渡空間被動(dòng)式設(shè)計(jì)方法[J]. 張九紅,王瑞琪,馬鳴霄,徐誠(chéng)皓.  沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(01)
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[4]寒冷地區(qū)共享空間形態(tài)布局的低能耗設(shè)計(jì)研究[J]. 侯寰宇,黃瓊,高瑩.  世界建筑. 2018(12)
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博士論文
[1]中國(guó)近現(xiàn)代以來(lái)體育建筑發(fā)展研究[D]. 侯葉.華南理工大學(xué) 2019
[2]基于低能耗目標(biāo)的嚴(yán)寒地區(qū)體育館建筑設(shè)計(jì)研究[D]. 趙洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]中國(guó)高校體育建筑發(fā)展趨向與設(shè)計(jì)研究[D]. 宗軒.同濟(jì)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]以節(jié)能為導(dǎo)向的嚴(yán)寒地區(qū)體育館屋蓋形態(tài)設(shè)計(jì)研究[D]. 袁路.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于能耗分析的嚴(yán)寒地區(qū)中型體育館建筑形態(tài)設(shè)計(jì)研究[D]. 楊?yuàn)檴?沈陽(yáng)建筑大學(xué) 2018
[3]基于參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)的建筑性能優(yōu)化流程研究[D]. 羅毅.天津大學(xué) 2018
[4]全民健身背景下的大眾體育場(chǎng)館可持續(xù)性設(shè)計(jì)研究[D]. 邢赫.天津大學(xué) 2017
[5]廣州地區(qū)體育訓(xùn)練館的運(yùn)動(dòng)熱舒適度研究[D]. 黃曉丹.華南理工大學(xué) 2016
[6]高校綜合體育館空間設(shè)計(jì)研究[D]. 陳嘉然.北京交通大學(xué) 2016
[7]中美高校體育館空間設(shè)計(jì)比較研究[D]. 郭旗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[8]寒冷地區(qū)學(xué)校體育建筑空間與能耗和環(huán)境舒適度調(diào)查研究[D]. 許炤斐.天津大學(xué) 2014
[9]高校體育館建筑功能復(fù)合化研究[D]. 李舍.北方工業(yè)大學(xué) 2014
[10]ECOTECT與Designbuilder在能耗模擬方面的比較研究[D]. 張偉偉.南京大學(xué) 2012



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