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轻型钢结构建筑技术设计的气候适应性研究——以中国钢结构企业在热带地区的实践为例

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摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 论文研究内容及方法

1.3.1 相关概念的界定

1.3.2 研究内容

1.3.3 研究方法

1.3.4 技术路线

1.4 本章小结

第二章 热带地区轻型钢结构建筑技术设计的一般规律

2.1 热带气候分区及其特征

2.1.1 热带雨林气候

2.1.2 热带草原气候

2.1.3 热带沙漠气候

2.1.4 热带季风气候

2.2 热带气候条件与建筑性能设计目标

2.2.1 热带雨林气候条件下的建筑性能设计目标

2.2.2 热带草原气候条件下的建筑性能设计目标

2.2.3 热带沙漠气候条件下的建筑性能设计目标

2.2.4 热带季风气候条件下的建筑性能设计目标

2.3 热带地区轻型钢结构建筑技术设计的共性问题和—般特征

2.3.1 建筑材料

2.3.2 承重结构

2.3.3 围护结构

2.4 本章小结

第三章 热带地区轻型钢结构建筑气候适应性的被动式设计策略

3.1 被动式设计

3.1.1 被动式设计的概念

3.1.2 被动式设计的一般策略

3.2 热带雨林气候条件下轻型钢结构建筑的被动式设计策略

3.2.1 遮阳

3.2.2 隔热与通风

3.2.3 建筑排水

3.3 热带草原气候条件下轻型钢结构建筑的被动式设计策略

3.3.1 遮阳

3.3.2 隔热与通风

3.3.3 建筑排水

3.4 热带沙漠气候条件下轻型钢结构建筑的被动式设计策略

3.4.1 遮阳

3.4.2 隔热与通风

3.5 热带季风气候条件下轻型钢结构建筑的被动式设计策略

3.5.1 遮阳

3.5.2 隔热与通风

3.5.3 建筑排水

3.6 本章小结

第四章 典型案例分析与软件模拟优化

4.1 热舒适性影响因素、评价标准和模拟软件的选用

4.1.1 热舒适性影响因素和评价标准

4.1.2 模拟软件的选用

4.2 热带草原气候地区案例分析

4.2.1 南非项目分析与软件模拟

4.2.2 优化建议

4.3 热带雨林气候地区案例分析

4.3.1 加蓬项目分析与软件模拟

4.3.2 优化建议

4.4 热带沙漠气候地区案例分析

4.4.1 苏丹项目分析与软件模拟

4.4.2 优化建议

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.1.1 研究创新点

5.1.2 研究不足

5.2 展望

致谢

参考文献

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摘要

不论是远古还是现代,建筑与气候都有着密切联系,因为它必须建设在具体的地区,而不同地区建筑建造有其独特的自然条件和社会条件上的限制,最终也就形成了不同的建筑形式。从建筑的本质属性来看,建筑是可以挡风遮雨、避暑消寒的遮蔽物,应当适应不同的气候条件,并创造出适宜的室内气候环境。因此,对具体的建筑设计,应以不同的设计方式去回应不同的气候条件,而设计的不同将直接影响建筑的建造过程,所以说气候因素始终是建筑设计不可不考虑的先决限制条件。纵观人类建筑历史,不同地区的能工巧匠总是能因地制宜地建造出适应当地气候变化的建筑并保持着各自特色。
  由于广大非洲、拉丁美洲、东南亚以及大洋洲等的发展中国家积极发展本国经济,努力提高本国的工业化水平;加以我国钢结构设计和施工技术的逐渐发展和成熟,钢结构设计生产企业积极开拓国外市场,为广大拉丁美洲、非洲、东南亚以及大洋洲等诸多发展中国家设计了各种轻型钢结构厂房、商场等,热带地区的案例较为常见。出于多年来对中国钢结构技术和产品的信赖,越来越多的国外商人积极来华进行技术学习和原料采购。
  在这种形势下,国内钢结构厂家在对国外广大发展中国家进行轻型钢结构设计时,显然难以完全照搬在国内进行设计时的方案,其设计和建造应当充分考虑当地自然条件和社会条件,其中,气候条件是一个重要的影响因素。然而国内多数钢结构设计生产企业对国外项目当地气候影响的考虑尚不够充分。本文围绕热带地区四种典型的气候类型(热带雨林气候、热带草原气候、热带沙漠气候、热带季风气候),分别探讨了相应的建筑性能设计目标,对搜集到项目资料进行相关分析,总结出热带地区轻型钢结构建筑技术设计的共性问题和一般特征;针对不同的气候条件,给出轻型钢结构建筑的一般被动式设计应对策略,并最后通过相关软件模拟给出相应的优化建议,为国内设计人员在海外的设计项目提供相关的参考。在湿热地区,首先考虑的应该是自然通风降温问题,同时,还必须综合考虑遮阳、隔热、防雨、防潮等一系列的重要措施,才能全面满足功能要求。在干热地区的建筑设计中,则主要应注意围护结构材料的选用,对建筑材料的传导和蓄热性能多加研究。在干热气候条件下,一般宜采用重质结构材料以适应干热地区日夜温差过大的特点。

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