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藏族传统居住建筑气候适宜性研究

作　者: 张樱子
导　师: 刘加平
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 建筑技术科学
关键词: 气候适宜性生物学环境需求藏族传统居住建筑
分类号: TU119
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 275次
引　用: 3次
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内容摘要

当人身处一个不断变化的气候条件中时,人体首先依靠自己生理的调节来适应这种环境的变化,但生理的调节能力是极为有限的,于是乎,人们便采用了各种手段来抵御外界气候的不利影响,诸如建筑、着装、设备等等。因此,所谓传统建筑的气候适宜性,实质上是人们用最为朴素的建筑手段来满足自身环境需求的结果。从生物学的角度来讲,生活在不同自然环境下的人们在生理机能上是存在一定差异的,其环境需求也是不一样的。基于此,作者利用进化论和生物地理学的相关原理界定了藏族人的适居区域为青藏高原海拔3300m～3800m左右,并且以问卷结合测试的形式定量分析了这个地区人们的环境需求。相应地,在这个范围内的传统建筑形式便成为藏族传统建筑的主体形式。干燥、冬冷夏凉、太阳辐射强烈、空气稀薄是这个地区的主要气候特征。传统居住建筑抵御室外气候不利影响主要包括以下几个方面:充分利用太阳辐射、围护结构自身的保温以及防风和通风换气等。本文分别就以上几个方面对传统建筑设计经验进行了详细分析。首先,在太阳辐射的利用方面,本文分别从藏族聚落的布局、建筑的平面、体型以及立面状况等角度来进行分析。根据人们的环境需求和生活习惯提出了藏族建筑室内的热环境分区并与之同传统建筑的平面相比较。同时还利用软件模拟的方法计算出藏族传统建筑平面长宽比的最佳值以及南向窗墙面积比的最佳值,为评价建筑体型优劣和开窗面积大小提供了定量依据。另外,总结了门窗洞口的遮阳及细部处理同太阳辐射的关系。最后简要分析了传统建筑在其他方面对太阳辐射的利用手法,如自然采光等。其次,在围护结构的保温能力方面,本文总结了藏族传统居住建筑中常见的各种围护结构构造方式,并详细计算了各种屋顶、墙体、地面等影响室内热环境的构件的传统构造做法的热工指标,并将其同现代建筑的常用构造做法进行定量的比较,分析其优劣,指出了在藏族现代建筑中的利用潜能。平均辐射温度作为影响人体热感觉的一个重要因素,主要由围护结构的热工性能所决定,因此本文通过实测数据评价了藏族传统居住建筑中各朝向房间的平均辐射温度。第三,在冬季防风方面,本文主要从建筑的平面和通风口位置以及建筑剖面形式等方面分析了藏族传统居住建筑在冬夏两季不同的气流组织手法,并根据室内风速测试结果评价了传统建筑的室内风环境。最后,本文综合以上三个方面的建筑设计手法,总结了传统建筑的气候适宜性经验以及其中的不足之处,希望在今后的研究过程中不断地深入细化,为现代建筑设计实践提供有效的帮助。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
1、绪论  10-19
  1.1 选题背景  10-12
  1.2 研究的目的及意义  12-13
  1.3 国内外研究现状及水平  13-16
    1.3.1 国外的研究发展状况及成果  13-14
    1.3.2 国内的研究发展状况及成果  14-16
    1.3.3 研究中存在的问题  16
  1.4 本论文的主要研究工作  16-18
    1.4.1 问题域  16-17
    1.4.2 研究的内容  17-18
  1.5 论文框架  18-19
2、青藏高原自然环境与藏族传统居住建筑  19-30
  2.1、主要藏族聚居地的自然条件  19-24
    2.1.1、藏民族的主要分布区域  19-22
    2.1.2、青藏高原的地理形态  22
    2.1.3、青藏高原的气候  22-24
  2.2、藏族传统居住建筑概况  24-29
    2.2.1、传统居住建筑的分类  25-29
  2.3、小结  29-30
3.藏族人的人体热环境需求  30-39
  3.1、人体热舒适的主要影响因素  30-33
    3.1.1、环境变量  30-32
    3.1.2、个人因素  32-33
  3.2、青藏高原气候下的人体热舒适要求  33-37
    3.2.1、调研方式  33-34
    3.2.2、调查结果及分析  34-37
  3.3、藏族传统居住建筑适应气候满足人体热舒适的途径  37-38
  3.4、小结  38-39
4、藏族传统居住建筑室内热环境与太阳能利用  39-66
  4.1、室外综合温度  39-40
  4.2、青藏高原太阳辐射特点  40-42
    4.2.1、围护结构对太阳辐射的吸收、反射和投射  41
    4.2.2、青藏高原上的太阳视行规律  41-42
  4.3、藏族传统村落形态  42-46
    4.3.1、选址  43-44
    4.3.2、布局形态  44-46
  4.4、藏族传统居住建筑平面及体型  46-54
    4.4.1、平面形式与热环境分区  46-47
    4.4.2、传统居住建筑平面形式特征  47-50
    4.4.3、建筑的体型  50-54
  4.5、藏族传统居住建筑立面状况  54-60
    4.5.1、窗户的设置  55-60
    4.5.2、外墙外表面状况  60
  4.6、其它形式的太阳能利用  60-63
    4.6.1、自然采光  60-63
    4.6.2、太阳能同其它能的转化  63
  4.7、小结  63-66
5、藏族传统居住建筑平均辐射温度与围护结构热工性能  66-83
  5.1、青藏高原气候下围护结构的热工性能要求  66-67
  5.2、屋顶的热工性能  67-72
    5.2.1、藏式平顶屋面  67-70
    5.2.2、坡屋面  70-72
  5.3、外墙的热工性能  72-78
    5.3.1、土坯墙  73-74
    5.3.2、夯土墙  74-75
    5.3.3、石墙  75-76
    5.3.4、木墙  76-77
    5.3.5、热工性能的对比分析  77-78
  5.4、楼地面的热工性能  78-80
    5.4.1、构造方式  78-79
    5.4.2、热工性能分析  79-80
  5.5、室内壁面温度测试与平均辐射温度(MRT)分析  80-81
  5.6、小结  81-83
6、藏族传统居住建筑的冬季防风与通风换气  83-97
  6.1、青藏高原的风环境  83-84
    6.1.1、青藏高原的季风特征  83-84
  6.2、建筑的自然通风  84-86
    6.2.1、通风的作用  84-85
    6.2.2、自然通风的原理  85-86
  6.3、建筑布局与冬季防风  86-89
    6.3.1、藏族村落的防风  86-87
    6.3.2、对地方风的利用  87-89
  6.4、建筑开口形式与冬季防风  89-94
    6.4.1、通风口类型及面积  89-91
    6.4.2、开口的方位  91-92
    6.4.3、建筑剖面形式  92-94
  6.5、室内风速与人体热舒适分析  94-95
  6.6、小结  95-97
7、结论与展望  97-99
致谢  99-100
参考文献  100-103
附录一图表目录  103-107
附录二、调查问卷表  107-118
附录三:攻读硕士期间取得的研究成果  118

藏族传统居住建筑气候适宜性研究

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