严寒地区体育馆围护结构适寒设计研究.pdf

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1、18低温建筑技术2014年第12期(总第198期)严寒地区体育馆围护结构适寒设计研究李玲玲，程征(哈尔滨工业大学建筑学院。哈尔滨150006)【摘要】在建筑追求节能舒适的背景下，严寒地区体育馆面临着相对于其他气候区、其他建筑类型更大的考验。严寒地区体育馆的适寒设计在对比严寒地区气候条件及体育馆舒适度要求的基础上，从材料选择、构造优化、覆土下沉、洞口缓冲等4方面提出体育馆围护结构的适寒设计方法。【关键词】严寒地区；适寒设计；体育馆；围护结构【中图分类号】TU245．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)12—0018—03O引

2、言可降至16~C；当夏季室内具有局部控制空气流速的条建筑的本源是原始人类为躲避风雨和寒暑而建件可使室内空气流速适当提高时，夏季舒适温度可升造的适应气候的“遮蔽所”，使建筑内的微气候适合人至30cI=。而在《体育建筑设计规范》中也要求体育馆类生存和生活的需要。在现代技术型社会中，人们有的夏季室内适宜温度为26℃一28℃，冬季室内适宜温80％～90％的时间是在室内环境中度过的‘。严寒地度为l6℃～18℃。所以，可同时满足体育馆内比赛和区四季分明，冬夏温差很大，落后的建筑设计很难兼观众需求的适宜温度区间为16—28cI=。顾各个季节的舒适性要求而耗费了

3、大量能源。严寒地区的建筑能耗约占当地总能耗的30％～40％，这主40要是为了在漫长冬季实现舒适的室内环境而消耗的。一—’、20一，，一《￡一～体育馆由于体量、空间的特殊性，其室内微气候葶0／一，、、＼～／／＼＼的调节一直过分依赖于机械设备，单体建筑的耗能量／＼-20在各类建筑类型中处于高位。体育馆的适候设计从1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月l2月建筑所处的气候条件出发，充分挖掘围护结构的潜一日最高气温一日最低气温力，通过建筑的被动式调整使其最大限度的适应气候舒适温度高限～舒适温度低限降低建筑能耗，并从生态、地域性的角度为体育馆的图

4、l哈尔滨地区平均气温分布图形态设计注入新的活力，对体育馆建筑设计的发展意义重大。1．2严寒地区气候条件分析建筑适候设计的目的在于用最少的能源消耗实我国严寒地区大部分属于温带大陆性季风气候，现健康、舒适的室内环境，主要涉及两个关键问题：第该区域冬季漫长严寒、夏季短促凉爽。通过对严寒地一在设计阶段正确分析气候要素对建筑的影响，对，区代表城市哈尔滨的月平均气温与舒适温度的对比比室外气候条件与人的生理舒适要求之间的关系；第(见图1)可知严寒地区冬季酷寒漫长，采暖时间一般二，合理运用气候调控手段，特别是与建筑形式紧密从4月中旬持续至l0月中旬，采暖时间占全

5、年的50％结合的被动式设计方法，增强建筑对气候能源的利用左右，同时夏季舒适，少数室外温度高于30~12时也可和转化能力。以利用自然通风的方式进行辅助降温，所以在严寒地1严寒地区体育馆气候条件分析区，建筑的御寒、保温压力远远超过建筑的隔热、降温1．1体育馆微气候的舒适性标准压力，围护结构的适寒设计是重中之重。影响室内环境舒适度的指标主要有空气温度、气2适寒的围护结构流速度、空气湿度、平均辐射温度等，其中空气温度是严寒地区冬季室外温度低，建筑围护结构是有效其中最重要的指标并与外界气候条件息息相关。根防御严寒的重要防线，其保温及蓄热性能大大影响建据20

6、12年我国开始实施的《民用建筑室内热湿环境评筑室内温度的舒适性。建筑墙体是围护结构的最主价标准》中的规定建筑室内舒适温度范围为18～要组成部分，其保温性能主要依赖于建筑材料自身的28℃。当冬季人们在室内穿着较厚时，舒适温度下限热工性能及节能构造的应用。为满足建筑的采光及[基金项目]国家自然科学基金资助(51178130)；黑龙江省自然科学基金：面上项目(E201127)李玲玲等：严寒地区体育馆围护结构适寒设计研究19通风要求，建筑围护结构不可避免地会应用大量透明性能的优化，墙体构造的细部设计也是改善围护结构界面。虽然透明界面能够投射进大量太阳辐射

7、，但是热工性能的途径。金属和混凝土材料可以通过加设玻璃等透明材料的传热系数远远大于其他材料，透明保温层的做法增强其热工性能，而玻璃、膜材由于其界面材料及其构造的节能优化是建筑适寒设计的关透光的需要，可以通过建筑表皮的腔体引入，在多层注重点之一。此外，建筑洞口也是影响围护结构保材料之间引人真空或空气间层，使墙体整体的热工性温、隔热能力的薄弱环节，容易造成冷风渗透影响室能提高，增强它们的气候适应范围。腔体构造的研究内环境的舒适度。所以严寒地区体育馆必须做到对与发展相对于发现和应用新的材料来说，成本低、成不利温度因素的全面、多重缓冲来保证建筑室内的舒效

8、快，是提高体育馆围护结构热工性能的重要手段。适性。视引入腔体的构造位置划分，建筑表皮的腔体引2．1围护结构的材料选择入可以分为双层中空玻