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建筑遮阳作为一项被动式技术手段,以低技术、中间技术和高技术三种形式存在。本文对其的研究和再认识,首先基于观念上的重视,其次才是方法上的研究。建筑遮阳这种形式语言,其美在其内而不在其外,本文对其的研究也基于此。
本论文基于国际与国内生态与节能工作的背景,提出将遮阳问题针对地区针对建筑类型进行研究的思想。北京地区气候的特殊性和公共建筑夏季制冷能耗高且节能潜力巨大的特点是建筑遮阳再研究的载体。如何从定量上研究遮阳平衡夏季制冷与冬季供暖上的主要矛盾,解决节能与提高舒适度的基本问题,是本文研究的切入点。论文采取文献阅读、调研、现场测试、软件模拟等综合方法进行研究。从国内外研究的现状来看,北京地区公共建筑遮阳问题的系统研究比较少。
通过对北京地区公共建筑遮阳现状的系统调研,提出以窗墙比为分类的建筑遮阳研究策略。基于对玻璃光热特性的客观认识,提出与遮阳构建复合围护系统的概念。既然是系统,就有功效问题。笔者采用DOE-2软件模拟的方法,探讨了窗墙比、玻璃传热系数、玻璃遮阳系数与建筑能耗的关系。特别明确了建筑遮阳对于大窗墙比公共建筑降低能耗的显著作用,并指出概念性规律把握对于建筑设计指导的主动意义。
从建筑设计的角度来看,遮阳系数是与遮阳形式以及材料构造等密切相关的,将遮阳系数物化为可能遮阳形式是最终目的。所以,笔者采取定量与定性的方法,以北京地区融科咨讯中心项目为例进行定量研究,明确了其南向水平遮阳的良好防热效果,提出双层幕墙以遮阳为主,通风为辅的系统工作概念。之后,定性总结了北京地区现有公共建筑的有益遮阳实践,一方面,指出其定量化、多功能化、与建筑一体化的发展方向;另一方面总结了与建筑遮阳相关的采光、通风、视野等问题,以求建立全面综合地认识。在对北京地区建筑遮阳进行了系统研究之后,以李宁营运中心为例,进行了基于能耗角度的建筑遮阳设计实践,过程和结果反映了围护结构系统工作的概念,整体大于部分之和。本文研究结果一是方法即如何进行建筑遮阳设计,具有通用性;二是对北京地区建筑遮阳设计的一些规律和概念性认识,是进行有效建筑遮阳设计的基础。