低能耗目標下嶺南建築空間模式及其最佳化機制研究

《低能耗目標下嶺南建築空間模式及其最佳化機制研究》是依託華南理工大學，由向科擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：低能耗目標下嶺南建築空間模式及其最佳化機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：向科
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

研究以當前嶺南建築為基本指向，通過建築空間和形體層面的合理性設計與最佳化，應對建築低能耗的訴求。研究在傳統嶺南建築與嶺南新建築節能空間模式相互參照的基礎上，通過模擬評測，分析總結氣候、環境、功能、尺度等多參數影響下的合理的節能空間模式，並揭示它們的節能工作機制。繼而，在確定的空間模式下，探討環境-功能-空間的互動關係，尋找空間模式內部的可變因素，然後通過內部變數的調整和對比實驗，分析歸納不同變數對建築能耗的影響和作用機制，尋找基本空間模式的節能最佳化方法，以節約能源和提高建築的適用性。 研究注重建築的環境外因和功能內因的共同作用，並關注時代背景下的發展演變，推動嶺南建築的可持續性發展；研究著眼於空間與形體塑造的建築節能思路，回歸建築本體，提升設計的科學性。

結題摘要

本研究以嶺南為研究的區域及氣候範圍，以低能耗、高能效為最終目標，以氣候適應為關鍵點，以建築空間模式及其最佳化機制為研究對象，基本訴求是在不增加額外能源消耗的情況下，通過空間布局、空間形體、空間尺度和空間界面等的最佳化，提高能效，提高建築空間人體舒適度區域有效時間的百分比。其本質是建築實體及其內外部空間與微環境的關聯性研究。 研究以嶺南濕熱氣候特點及建築節能機制的分析為起點，以先例、類比研究為基礎，將傳統嶺南建築與嶺南新建築節能空間模式相互參照，總結被動式建築節能空間經驗，通過實踐進行實驗探索和反饋；研究獲取了基於氣候與功能雙重適應的嶺南建築的10種基本空間模式；從規劃層面、建築空間層面、建築界面層面提出了低能耗目標下的嶺南建築空間最佳化設計策略的導則體系，並提出了三種對導則進行權重評價的方法；研究將低能耗目標加以分解，從嶺南地區較重要的節能途徑——空調通風能耗、照明能耗、其他綜合能耗三個方面入手，構建了一組基於20個空間模式（包括空間組織、空間形態、空間尺度和空間界面）表征參數的嶺南建築空間最佳化設計方法體系，以及對各項參數指標評測因子的確定；繼而以實踐項目和模擬實驗作為論證手段，對其中的建築庭院開口率、迎風面積比、離散度、架空率、外區面積比等重要空間參數進行了驗證研究，進一步明確該最佳化機制中的可控變數和設計方法。 研究著眼於空間與形體塑造的建築節能思路，凸顯建築本體在建築節能研究中的重要性。建立了建築空間研究與建築技術研究之間的關聯。從節能原理和方法的角度，以空間模式研究為切入點，建立起低能耗目標與建築空間模式最佳化之間的機制關係，揭示了建築空間的氣候適應性規律，將相關的氣候適應性經驗轉化為在設計過程中需遵循和可操作的一些參數，可對空間進行更精細的控制。提供了一種可操作的、實用、簡便可靠的設計方法，提升了設計過程中的科學性。