严寒地区低能耗多层办公建筑形态设计参数模拟研究

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1、硕士学位论文严寒地区低能耗多层办公建筑形态设计参数模拟研究SHAPEDESIGNPARAMETERSSTUDYOFMULTILAYEROFFICEBUILDINGWITHLOWENERGYCONSUMPTIONINSEVERECOLDREGIONBASEDONDIGITALSIMULATION张冉哈尔滨工业大学2014年12月国内图书分类号：TU72学校代码：10213国际图书分类号：711.6密级：公开建筑学硕士学位论文严寒地区低能耗多层办公建筑形态设计参数模拟研究硕士研究生：张冉导师：孙澄教授申请学位：

2、建筑学硕士学科：建筑设计及其理论所在单位：建筑学院答辩日期：2014年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU72U.D.C:711.6DissertationfortheMaster’sDegreeinArchitectureSHAPEDESIGNPARAMETERSSTUDYOFMULTILAYEROFFICEBUILDINGWITHLOWENERGYCONSUMPTIONINSEVERECOLDREGIONBASEDONDIGITALSIMULATIONCandidate

3、：ZhangRanSupervisor：Prof.SunChengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofArchitectureSpecialty：ArchitectureDesignandTheoryAffiliation：SchoolofArchitectureDateofDefence：December,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要当今时代，日益严

4、峻的全球资源短缺危机，控制与节约能耗越来越受到关注。我国经济蓬勃发展与城市高速建设，增加了建筑能耗在各能源总消耗中的比重。当前建筑工作者对办公建筑低能耗设计的研究较为深入，着眼于新技术、新能源、新材料等方面，均获得较为显著的研究成果。但在目前研究中，针对严寒地区既有办公建筑的低能耗设计分析与研究较少。本文即是在这样的背景下，研究了严寒地区办公建筑形态参数与能耗间的定量关系。通过对既有办公建筑的抽样调查，建立严寒地区多层办公建筑典型形态数据参数组，并以此为依据作为模拟试验模型建立依据。通过对各形态要素的模拟实

5、验，得出其与能耗的定量关系，并总结出最佳形态设计参数组及各参数与能耗的多元回归模型，以探究如何在建筑设计阶段更为有效地控制建筑能耗。文章首先分析低能耗办公建筑设计现状与严寒地区办公建筑形态设计特征，提取办公建筑能耗相关形态设计影响参数，确立研究方法与框架。选择严寒地区代表城市哈尔滨进行实地调研，采集形态参数并进行值域分析，得到形态设计参数典型数据库，建立典型模型形态数据组。之后本文采用建筑全能耗模拟软件energyplus，分别以建筑平面形状与朝向、建筑体型设计参数，包括建筑总开间及进深长度和建筑高度，以及

6、建筑各朝向窗墙比为变量，以调研所得典型形态参数组为输入数据组，进行能耗模拟实验。运用统计分析方法，对所得相应数据进行相关度分析及回归拟合，得出各形态设计要素与能耗影响程度及能耗随各要素的变化趋势。并得到常用设计参数下形态参数与能耗的定量关系式及最佳建筑形态设计参数组，在低能耗办公建筑形态设计方案阶段有较为直接的指导意义。最后，对已有模拟数据组进行多元线性回归分析，得到总开间长度、总进深长度、建筑高度及各向窗墙比与建筑能耗的多元回归模型和单层建筑平面面积、建筑长宽比、建筑高度及各向窗墙比与建筑能耗的多元回归模

7、型，并进行敏感度分析，定量各形态因素与能耗的作用关系，优化低能耗办公建筑设计流程。研究严寒地区办公建筑形态参数与能耗间的定量关系，能够在建筑设计阶段有效控制建筑能耗，有利于低能耗设计工作的进行。在设计中通过回归模型及最佳形态参数组的应用可快速高效的比对建筑能耗，快速判断寒地多层办公建筑节能效果，并及时修改形态设计数据，以得到最佳设计结果。关键词：严寒地区；低能耗办公建筑；形态设计参数；能耗模拟；回归模型-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractFacingtheseverecrisisofglob

8、alresources’shortagetoday,controlandsavingofenergyconsumptionattractmoreandmorepeople’sattention.TogetherwiththeboomingdevelopmentofChineseeconomyandrapidprocessofurbanization,totalenergyconsumptionofarchitec