教学空间夏季室内热环境优化设计-教育文档

教学空间夏季室内热环境优化设计：TypicalteachingspacesofcollegesinChengduareselectedastheobjectofstudy.ThepaperutilizesinstrumenttotestIndexofthermalcomfortandindoortemperatureinteachingspace.ThesuggestionsforimprovinginteriorthermalenvironmentsarefinallyputforwardbycombiningwiththeresultofcomparisonofsimulationwhichappliesEcotectAnalysistocompareseveraldifferentshadingforms.0引言热环境设计，指的是按人体舒适要求及当地气候条件，进行可持续建筑设计的系统方法。在节约型校园的建设越来越受到重视的情况下，关注教学空间的室内热环境设计是优化教学环境的有效措施，是从建筑角度改善我国高校教学空间物理环境的有力途径。教学空间是教学楼必需的物质条件，从热环境方面改善教学空间，能够营造一个健康、舒适的室内环境，有效利用各种教学资源。在一定程度上可以节约资源、能源，对于维持生态平衡和社会可持续发展有着重大而深远的现实意义。目前我国，在室内热环境、热舒适度改善方面的研究成果主要来源于住宅和办公楼类型的公共建筑，而对于高等学校教学建筑室内环境的研究较为匮乏。高校教学楼是大学生获取知识的主要场所，室内环境的好坏直接关系到学生的学习效率以及生理、心理的健康。因此研究室内热环境优化设计对教学空间环境改善有着重要的意义。1研究对象基本情况研究对象为西南交通大学最具代表性的八号教学楼。西南交通大学是成都著名高校之一，地处成都市郫县犀浦镇。根据学校气象统计数据，校区夏季室外最高温度36℃，每年夏季炎热月份长达3-4个月。由于通风、遮阳措施不得当，问卷中反应出此栋楼室内温度明显偏高、通风状况不佳，导致授课情况较差。因此，改善室内热环境、总结优秀的设计方法来提高教师与学生的工作效率尤为重要。1.1既有建筑的规划布局和结构形式八号教学楼是由教室和报告厅以及辅助办公空间组成的单体建筑，为6层框架结构，建筑外围无遮阳措施。该建筑周边没有对其产生较大影响的其他建筑，西北临湖，南面是建筑的主出入口，与道路相接。整个建筑中的教室以南偏西30°朝向的布局为主，部分教室为东西朝向。问卷调查的结果中，众多教室的物理空间热环境满意度都较低，我们选择8432作为主要研究对象，这间教室位于建筑的西南拐角处，两面外墙，并且局部窗户为高窗，夏季闷热，冬季寒冷。1.2夏季室内温湿度实测结果1.2.1测试方法下几条建议：①主要房间尽量采取最佳朝向，以提高主要房间的热环境质量。夏季东、西向垂直墙面获得的辐射很大，不宜作为主要朝向，即成都地区教学楼主要教室可以考虑主要朝向采用从南东南到南西南之间的范围朝向以避免获得较多太阳辐射，有利夏季防热；②辅助用房可以放在较差的朝向，如太阳辐射较缺乏的北向或者太阳辐射强烈的西向；③较复杂的建筑形体各部分之间应注意间距和高差，避免不必要的遮挡，保证主要朝向有较大的面积以争取冬季的日照。通过分析可以得出图5中黄色箭头所指的方向为最佳朝向，为东偏南75.07°。2.2遮阳方式改善本文模拟并分析了不同种的遮阳方式，并总结如下表。比较不同结果后总结有利于成都高校教学空间的设计因素，具体模拟方案及结果见表1。根据比较结果可知：东向及西南朝向的主要房间外侧应设置遮阳设施遮挡夏季过强的日照，以避免夏季教室内过热。由于东偏南朝向太阳高度角较低，可以采用综合式遮阳，遮阳外表皮宜采用浅色，以增强对太阳辐射的反射能力，内表皮颜色较深。而综合式遮阳也是成都建筑中最常出现也最有效的建筑遮阳形式，在材料上考虑采光和遮阳的一体化设计，不仅能达到最佳的遮阳效果，同时丰富立面造型。2.3教室的布局在教室的布局中，门与窗的位置、大小以及开启方式都对室内的风速有较大的影响。对于双廊式的教学楼建筑，由于进深相比单廊式大，因而应扩大开窗面积，达到1/6窗地比，而小于2/3。外窗布置均匀，门窗对应位置应有利于房间的通风。3热环境设计建议成都地区属于我国气候分区中的夏热冬冷地区，建筑热工设计要求必须满足夏季防热需求，同时适当兼顾冬季保温。针对成都地区的特殊气候条件，想要获得良好的室内热环境，首先要在总体布局上根据当地的主导风向及日照条件选择合适的形式，其次通过对实际案例的研究结果和模拟分析，在营造良好的室内热环境方面可以采用被动式策略，推广综合式遮阳在立面上的应用。而在教学楼单体改