住区规划布局对其通风环境及节能效果的影响研究——以桂林市居住小区为例

从住区布局形式、道路组织、建筑间距三者出发,借助ECOTECT模拟软件对住区的风速、风向、风压等进行分析,并结合实际能耗数据,对规划布局与风环境及住宅能耗的相关性进行研究。研究发现,住区风环境与住区能耗存在一定影响关系,通过风环境对住区微气候环境的改善,能对室内人居能耗行为产生积极影响。同时,采用南北行列式布局、合理利用道路及周边开敞空间对住区通风散热有利,而底层架空设置及高层建筑的狭管风效应会对建筑局部能耗产生不利影响。     

住区能耗影响因子探究

建筑能耗是全社会总能耗的主体之一,住宅建筑约占总建筑量的90%,故住宅建筑采用节能措施可有效降低全社会总能耗。研究以住区为对象,从微气候、单体设计及运营管理等方面全面探究影响住区能耗的因子。     

陕西关中村落空间形态设计量化研究

基于微气候研究理论,建筑空间形态与微气候密切相关,村落空间形态的规划设计具有较高的节能潜力。以陕西关中村落为研究对象,运用性能化设计方法,利用参数化平台整合建筑环境信息,实现理想村落模型的自动优化布局,并结合统计分析方法量化分析,提出疏密有致的团聚状形态、稳定错落状边界,控制合理的发展规模,小型线性开放空间,聚居单元为增长单元,形成层级化、向心性的村落空间组织体系等村落空间形态设计策略。探讨微气候影响下的村落空间形态的性能化量化设计方法,为村落绿色规划设计提供参考。     

夏热冬冷地区空间形态对板式住区建筑能耗影响研究——以武汉市为例

住区建筑群能耗不仅受到建筑单体影响,亦与街区空间形态密切相关。为研究空间形态与建筑能耗之间影响机理与居住区节能低碳设计策略,以武汉市为例,选取多层板式住区、二类高层板式住区与一类高层板式住区各14个案例为研究对象,采用Rhino与Grasshopper软件平台进行住区三维模型建模与能耗模拟,并通过相关性分析与多元线性回归方程方法分析住区空间形态参数与建筑能耗之间的影响机理。结果表明：住区制冷与采暖分项能耗以及建筑总能耗与住区空间形态密切相关。体形系数与建筑高宽比对建筑群能耗影响显著,且体形系数对建筑能耗的影响程度是建筑高宽比的2.32倍。研究结果可为低能耗住区规划与节能设计提供数据支撑与理论依据。     

基于环境性能优化的集约型大学校园建筑布局参数化设计

基于环境性能优化的角度,以我国广东省某集约型大学校园为案例,以通用热气候指数(UTCI)、全年平均热辐射、天空开阔度(SVF)为评价指标,优化建筑布局关系。为了实现多项环境优化目标,研究采用了遗传算法,具体使用了Grasshopper for Rhino工具和其联动的环境分析插件Ladybug、Honeybee以及形态寻优插件Wallacei。经过自动寻优,设计师可以直观看到基于帕累托算法的相对最优解,并在最优结果之间做出决策。优化结果使校园庭院的热舒适性得到改善。试图通过优化公共空间微气候环境,提高其使用效率,减少建筑设备的使用,继而减少运行产生的碳排放。研究方法和思路有助于建筑师建立高效的设计逻辑框架,对碳中和目标下生态可持续的建筑设计有所裨益。     

城市居住区中建筑布局自动生成方法与方案评价研究

居住区建筑布局作为城市设计中不可或缺的重要组成,是综合性的决策过程,与城市建设发展中的所有活动相关。为解决传统布局的重复性与低效性,本研究提出一种用于多种类型建筑自动布局的方法。该方法以经济效益、布局合理性为优化目标,以建筑单体的尺寸、间距、日照、容积率等作为控制平面布局的自变量,通过模拟退火算法实现住区的自动布局,根据房地产产品定位理论,确定最优方案设计。此方法将住区布局问题转化为计算机模型,有效解决人工布局耗时耗力的问题,为决策者和设计师提供可参考的住区布局方案,也为难以定量计算的建筑问题提供新的解决思路。     

夏热冬冷地区高容积率居住小区形态类型能耗绩效研究 ——以上海市为例

以上海市的气候条件为例,研究夏热冬冷地区高容积率居住小区的形态设计参数(如街区朝向、街区群体组合方式、建筑窗墙比等)与街区能耗之间的关系。通过建立含有多种形态设计参数信息的住区理想化模型,分析其能耗,并运用统计学软件进行量化比较分析,由此获得每个形态设计参数对住宅区能耗的影响,进而归纳总结出节能型高密度住区应具备的一些形态特征,并以设计选型图谱的方式制定绿色节能高密度住区的设计指南,为城市设计师与建筑师提供高密度住区设计的布局建议。     

基于Ladybug+Honeybee参数化的寒冷地区幼儿园节能模拟分析

随着国家对生态可持续发展的关注度不断增加,节能设计成为寒冷地区幼儿园建筑研究中的核心问题。为提升寒冷地区幼儿园环境的安全与健康水平,本文选取该区域幼儿园建筑为研究对象,运用建筑类型学原理,遵循国内建筑节能设计规范,在此基础上借助Ladybug+Honeybee工具,从幼儿园的“场地布局”“单体形态”和“细部设计”等三个层面进行数值模拟与评价,实现以节能为目标的幼儿园建筑形态自动寻优与创新,提出L+H的参数化节能设计策略,揭示寒冷地区幼儿园建筑节能设计思路和方法。     

西宁住宅小区冬季微气候测试研究

住区微气候是决定室外热舒适与建筑能耗的主要因素。西宁市位于我国青藏高原严寒气候区,有着独特住区微气候特征。本文针对西宁市滨河铁路小区进行了冬季住区微气候的测试,测试包含空气温度、空气湿度、风速、太阳辐射以及黑球温度。通过计算热应力指标湿黑球温度WBGT,分析了各测点的室外热环境。通过当地气象站数据和各测点之间的对比,分析西宁冬季住区微气候的影响因素。     

基于热环境模拟分析的滨河住区建筑布局研究

城市河流对住区热环境具有显著的改善作用。以深圳气候条件为参考,探讨河流与建筑布局对滨河住区热环境的影响,对改进滨河住区布局,提高住区热环境舒适性有重要作用。研究运用CFD模拟技术方法,分析在不同建筑布局模式下,基于河流影响的住区温度、相对湿度和风速的变化情况;以标准有效温度SET*为评价标准,探讨滨河住区建筑布局与热舒适的关系;基于河流产生的良好微环境气候效应,对住区建筑布局提出优化方法,为营造生态、舒适的滨河住区环境起到重要作用。研究表明,减小建筑面向盛行风的垂直投影面积、创造利于河流风向的通风降温廊道、以及营造相应的住区开敞空间等,是改善滨河住区热环境舒适性的主要建筑布局方法。     

基于微气候性能化的村落空间形态模拟优化方法研究

当前村落规划远离自然生态,空间形态呆板,存在诸多困境与问题,本文以陕西关中村落为研究对象,运用微气候与性能化研究方法,通过参数化设计平台(RhinocerosGrasshopper)构建参数建模、性能模拟、自动生成与遗传优化等步骤,从前期设计阶段提高村落空间的环境效益,探索村落空间形态模拟优化的方法与数字化设计流程。通过量化模拟、生成、优化等系列运算,以形体参数为自变量,选择通用热气候评价指标(UTCI)作为微气候舒适度的评价指标,以冬季热舒适度、冬季日照时数、夏季热不舒适百分比为优化目标,探讨建筑与气候环境的耦合关系,开展多目标遗传优化,提升村落的空间形态设计方法,为绿色村落规划设计实践提供参考。     

基于风环境模拟的双鸭山已建住区绿化布局优化策略研究

为了改善住区生活品质及提高室外风环境舒适度,以行列式布局的住区为研究对象,采用实测与计算机数值模拟相结合的研究方法,利用ENVI-met三维微气候数值模拟软件搭建模拟平台,模拟分析住区现存风环境问题及产生的原因并提出优化策略,此外运用计算机数值模拟方法验证策略的合理性.最后归纳总结出通过调整绿化设计优化住区风环境的景观...     

基于湿热气候环境下的住区通风廊道研究

湿热气候因其高温高湿的特性,气温逐年增加。雨量大湿度高,潮湿的环境极易导致细菌的滋生,影响居民舒适度。本文通过分析影响住区微气候的主要形态因素,归纳总结出现有湿热气候环境下的住区微气候研究的成果,从街区、建筑、绿化三个层面梳理构建通风廊道的形态设计方法,为湿热气候创造宜居环境提供设计思路。     

郑州居住区户外活动场地微气候优化研究

为了明晰对住区微气候产生主要影响的关键设计要素,从而有针对性地对住区户外活动场地环境进行优化。拟采用微气候现场实测与数理统计分析相结合的方法,对比冬夏两季郑州住区居民主要活动区域微气候的差异,探析其变化规律及产生原因。研究表明:冬夏两季节下垫面种类、建筑空间布局、景观要素配置均会不同程度地影响住区室外场地微气候舒适度水平,针对不同季节宜设置不同形式的户外活动场地来能满足住区居民的需求。     

建筑和绿地布局对郑州市住区PM2.5的综合影响

面对当前严峻的全球性空气污染问题,如何改善住区空气质量成为住区规划与设计的重要内容之一.本文以寒冷地区郑州市分散式、片状集中式和带状集中式3类典型绿地布局的住区为研究对象,借助微气候观测,描述住区内PM25时空变化特征.进而采用相关性分析、中介效应分析和回归分析,逐步剖析空间形态参数与住区内PM2.5的关联,探究建筑和...     

基于人行为影响的住区建筑多主体集成能耗模型

在城市建筑节能研究中,政府常常依赖城市能源与碳排放模型工具制定并评估节能策略。而当前的城市建筑能耗模型受限于开发技术等因素,尚存在诸多不足,例如,考虑人行为对建筑能耗的影响,建立行为、日常活动及与环境相关的综合能耗模型。关于此类模型合理的数学形式、参数选择的方法以及不同行为的模拟方式等问题还尚待进一步研究。采用多主体(Multi-Agent)建模技术,设计集成建筑能耗模型,以住区中的居民作为模型中活动的主体,模拟使用者行为习惯、活动对建筑能耗的影响;采用ISO 13790标准模拟建筑的供热和降温需求,并在集成环境中设计统一的描述框架,以相对独立的环境模拟、行为模拟模块形式进行交互,实现热环境模拟和基于主体活动的设备能耗模拟的有机结合。研究表明,住区居民的用能行为是影响城市建筑能耗密度变化的重要因素,实现对住区主体行为特征的引导是实现城市建筑节能目标的有效途径。     

湿热地区城市住区微气候与设计

文章以湿热地区的广州为例,通过两代表性城市住区夏季晴日的现场测试,得到其微气候参数的分布图。结合住区在建筑、绿化和水景等方面的设计,分析住区微气候与设计之间的关系,为湿热地区城市住区的微气候优化设计提供指导和建议。     

郑州市秋季住区不同室外空间的微气候与人的感受分析

为通过改变寒冷地区不同开敞空间过渡季的景观要素,提高住区微气候及舒适度,文章以郑州市工程技术学院金河校区家属院为典型案例,进行六处不同节点景观空间的风、湿、热微气候环境测试,探究住区开敞空间景观要素、微气候及使用舒适度三者之间的关系,推荐增加水体和绿化作为住区室外景观空间微气候与人体舒适度改善的最有效方法.     

树冠透射率对微气候和建筑能耗的 综合影响

现阶段中国城镇化率已超60%,城镇建筑运行能耗约占全国能源消耗总量的16.5%。老旧小区作为城镇建筑的重要存量,推动其绿化改造对改善建筑周围微气候和降低建筑能耗具有重大意义。目前,微气候和建筑能耗的模拟仿真分别基于不同的应用软件,且进行能耗模拟时并未考虑微气候因素对建筑能耗的影响。为定量评价和预测住区绿化改造对建筑周围微气候和建筑能耗的综合影响,基于Grasshopper平台,集合了微气候软件ENVI-met和建筑能耗软件EnergyPlus的模拟计算内核,开发了一种基于单平台耦合2类性能分析算法的协同工作流。研究结果表明,改变树冠透射率可使老旧小区建筑周围局部微气候的时空分布发生明显变化,从而显著改变建筑各楼层的夏季制冷能耗需求;长沙市城镇老旧小区绿化改造宜种植树冠透射率达0.05的树种,可使住宅建筑夏季制冷能耗日降幅最高至29.49kWh。     

影响胶东滨海城市街区微气候的空间形态要素研究

面对当前微气候变化引起的城市街区外部空间环境质量的恶化,本文有针对性地将胶东滨海城市街区形态的和谐循环发展与微气候的制约因素结合在一起,总结胶东滨海城市街区的微气候环境特征,挖掘和提炼胶东滨海城市街区的地形特征、空间结构、建筑布局及开放空间等空间形态要素与微气候风环境的关联因子,并加以分类、梳理、分析、归纳。在尊重、顺应、改善、优化微气候的前提下研究城市滨海街区空间形态建设中的可持续发展问题。