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基于微气候的陇东地区中小学外部空间环境舒适度探讨

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  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 作者:上海论文网
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  • 论文字数:53666
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  • 日期:2024-05-22
  • 来源:上海论文网

建筑学论文哪里有?本研究以该区域中小学外部空间环境为研究对象,基于微气候下运用ENVI-met软件分别从自然因素,建筑主体,技术手段,绿化植被等方面对外部空间环境舒适度的影响进行模拟与分析。

第1章绪论

1.4国内外中小学建筑研究现状

1.4.1中小学建筑相关研究

(1)国外中小学建筑研究现状

在教育环保研究领域,日本的环境学者细谷俊夫在30年代中期曾出版过《教育环境学》。杜威的实用主义教育理论更丰富了大学课堂空间容纳的内涵,在密西根大学的教育建筑研究实验室主持并研究了"学校环境研究",项目始于1959年,先后有教育界数十位心理学、课程论、教育社会学、建筑学以及学校生态保健领域的专家学者参与了这个长达6年的实验项目,并提供了大量有意义的教学实践资料。

六、七十年间,在美洲、加拿大地区和英格兰都开始采用了"开放式"的课堂。在70世纪初期,麦威克把这一时期的教育环境研究结果进行汇总,编写了《校园环境中的认知因素》一书;70年代末,美籍知名的教育环境专家学者赫伯特沃尔伯格编写并发表了《环境及其危害》;80时代末国家评价发展管理中心编写了《学校气氛》[12]。

近些年来,一些国家陆续建立了相应的研究组织并对中小学校的校园空间环境设计开展了深入全面的研究,如1986年在伦敦建立的研究组织——Learing Through Lands-capes Trust(LTL),其重点主要是关注于在欧盟成员国中的小学校园室内外空间设计环境的应用、建设、监管与发展;Department for Educationand Employment(DEFF)是一个英国组织,其主要出版有关校园建设和校园规划设计方面的一些书籍。

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第3章陇东地区中小学外部空间环境现状及存在问题

3.1陇东地区中小学外部环境影响因素

3.1.1文化因素-陇东地区中小学建筑文化和地区观念文化

通过调研发现,部分中小学在营造校园文化方面存在一定的局限性,要么偏向幼儿建筑色彩,要么偏向成熟化。在学校建筑布局和装饰中,设计者应考虑中小学生所在年龄阶段的性格特征,设身处地考虑其需要的建筑空间。以成人视角来建设校园会使学校空间“标准化”、“单一化”,让中小学校园失去应有的活力,同时也会潜移默化的影响学生在认知阶段对建筑及事物的审美[69]。校园建筑要结合所在地域特色、民族特色,设计出独有的建筑风格[70]。总体来说陇东地区以汉族为主,在除汉族以外的学校风格应充分尊重当地民族特色和风格。例如将一些特有的画像、图腾等做成文化长廊,让他们在校园体会到学校的归属感和亲和性。

3.1.2地域因素-区域气候和植被特征

陇东地区位于甘肃省最东部,本文依据气候特点、植被特征等将陇东纳入暖温带草原区域。依据植被特征,发现与陕北南部的植被特征相似,包括暖温带森林草原地带、草甸草原植被区和暖温带典型草原地带典型植被区。由于其日照时数、土壤、海拔等因素所形成的植物种类繁多,例如长芒草、大针茅、糙隐子草、阿尔泰狗哇花、铁杆篙、百里香、冷篙、达乌、里胡枝子、菱篙、白羊草等[71]。

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第5章陇东地区中小学外部空间环境设计原则及策略

5.1陇东地区外部空间环境舒适度分析

5.1.1热舒适度主观感受分析

中小学生相较成年人抵抗力低,皮肤较敏感,一天中大部分时间都在校园里度过,改善中小学室外热环境对提高学生的热舒适性有重要意义。影响建筑物热环境的因素可分为两方面。一方面是自然条件,对陇东地区所有建筑影响都相似,另一方面是根据建筑布局、材料、类型的不同。笔者通过调研陇东地区代表性的8所中小学校园,发现了他们的一些共性缺点,分别是忽视地面介质、夏季通风遮阳不足、冬季室外活动场地舒适度差、植物种植设计不合理。其次一些学校周边的居民楼对学生的活动场地造成了遮挡,严重影响校园冬季热环境。陇东属于高海拔地区,夏季太阳高度角较大,学生除一些树荫、连廊、灰空间外并无其余遮阳措施,且没有得到足够的重视,在设计的过程中一般优先考虑学生室内的环境,忽视了室外空间的重要性,诸多因素导致了陇东地区中小学外部空间环境整体舒适度差[73]。

5.1.2微气候参数与热舒适度的相关性分析

结合第四章的温湿度等模拟,通过ENVI-metV4自带BIO-met模块计算出不同情况下的PMV分布图(图5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7)。从图中看出随着气温和平均辐射温度的升高,PMV值的向着微暖和暖的程度加;随着湿度的增大,PMV的值降低;随着风速的增大,PMV的值降低。这说明当湿度增加或者风速增加时,PMV降低。当外部空间PMV反馈偏热时,夏季PMV降低表示将趋向于更舒适的感觉;冬季当PMV值的偏低时,表示舒适度朝着变差的趋势。得到以下结论:

(1)平均气温和平均辐射温度与PMV呈正相关;(2)平均湿度与PMV呈负相关;(3)平均风速与PMV呈负相关;

5.2基于微气候的外部空间环境设计原则

5.2.1低污染、低能耗

建材行业也是世界资源耗费最高的一种产业,包括建筑所用的混凝土,而混凝土的主要原料就是石灰矿石,此外还有沙子、混凝土、钢等的总量也十分庞大。资源总量大,且价格还在不断提高。而我国的城市化也在逐步推动。世界城市化水平一般在60%以下,我国在55%以下。目前,全球城市化的目标是要达到70%,我国大概要提高5%左右。也就是说,自然资源消耗量大是一个持续性问题。在未来的设计中,必须坚持低碳、低污染、低能耗的原则。首先是建筑材料,如果要发展绿色建材,应用粉煤灰水泥、炉渣来制作混凝土。此外还有再生骨材水泥技术,将使用过的水泥进行捣碎,再循环使用,结合高强度建筑材料制成再生水泥产品。二是可持续建筑设计,如绿色建筑、被动房、装配式建筑设计等。目前,全世界对绿色建筑已经基本形成了共识,都在大力节水、节地、节材和环保。此外,在保证建筑布局合理的前提下优化建筑结构也可以减少资源的消耗。

5.2.2舒适安全、友好健康

建筑最基本的功能就是实用性,因此,新教学楼的建筑设计就应该在保证舒适安全、友好健康的前提下从内到外地实施个性化设计,以实现合理人流组织和房间布置,在所限定的空间面积上,让其得以最充分的使用,从而最大程度地实现了其教书育人的价值,而不要盲目要求外形现代、内部设备一流,导致了无谓的建筑形式主义上的浪费。其次是在构建“儿童友好型城市”和“健康建筑”背景下设计一些对中小学生友好的空间,从他们的心理出发,充分考虑中小学生的需求与利益。陇东地区冬季盛行东南风,在活动场地的布局中应优先考虑朝向,避免背阴对场地造成不良影响。可以在风向端头布置层次丰富的植物群落或建筑物,同时也要避免高大的乔木过多导致视野变差。夏季盛行西北风,可以种植一些较冬季迎风面乔木树叶稀疏的矮小树木,这样可以减小风量的损失,也可以改善场地内的通风。在条件允许的情况下,可以结合建筑布局将主要室外活动空间布置在南侧。

总结与展望

(二)创新之处

1)研究思路上

虽然大量研究者对校园外部空间研究进行了大量的研究与探索,但大都针对于高校校园,针对中小学仍具有一定的局限性,笔者利用层次分析法、实地测量法和数值模拟法对研究陇东地区中小学外部空间进行了探索,不仅针对陇东气候特征确定影响因素,也对影响因素进行了定量分析。弥补了该地区在中小学外部空间方面研究的空缺,开辟了新的研究思路。

2)研究视角上

依据对陇东地区中小学外部空间环境的调研,发现现阶段外部空间活动空间质量和建设相对不足,对儿童友好度低。因此提出以微气候的视角从自然因素、建筑主体、技术手段、绿化植被四项因素入手对其进行改善来优化外部空间环境整体品质。

参考文献 (略)

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