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建筑硕士论文：被动式建筑设计基础理论与方法之建筑硕士研究
时间:2020-09-21 14:55 | 栏目:建筑论文 | 浏览:次
硕士论文网第2020-09-21期，本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇建筑论文文章《建筑硕士论文：被动式建筑设计基础理论与方法之建筑硕士研究》，供大家在写论文时进行参考。
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被动式建筑也是这一思想在建筑领域的体现。被动式建筑要求建筑师通过对建筑所在地的气候条件的了解，并在掌握建筑使用者的舒适性要求的基础上，通过确定合理的设计的参数，合理运用气候调控策略，设计科学合理的建筑围护结构和开窗、空间布局，达到低能耗、零能耗甚至负能耗的目的。被动式建筑设计采用与气候相适应策略，应对气候变化，缓解日益严峻的城市问题和自然生态问题。因此，被动式建筑改变着“我们设计所依循的标准”，为建筑技术的发展提供了基本的方向。
一：研究背景及意义
人类社会进入新世纪以来，全球气候变暖问题成为核心议题，也成为人类有史以来面临的最大挑战。导致气候变化的原因有自然的因素和人为的因素，全球科学家经过长期的研究认为，工业革命以来，人类的各种活动是造成目前气候变化的主要原因。据估计，引起全球气候变暖的物质中有一半以上是在建筑的建造和使用过程中产生的。因此，设计和建造与环境和谐相处的建筑成为社会各界关注的热点问题之一。被动式建筑设计基于全新自然观、新科学观、新技术观基础之上，是结合气候的建筑设计。然而当前对于被动式建筑设计的研究多局限于零星的、具体的设计策略研究，一些基础理论问题没有澄清，如被动式建筑是什么？其本质与特征是什么？其设计理念如何形成？被动式建筑的设计目标、过程与方法是什么？如何评价被动式建筑设计？实践中被动式建筑发展如何？对这些问题不能够清晰回答，就不能够选择及制定科学合理的被动式建筑的发展道路、发展模式和发展战略，就不能对被动式建筑的实践产生根本性、全局性的重大影响。
被动式建筑是人类社会实践活动的产物，其目的是为了使人能够“诗意地栖居”因此，它是人所创造的，并且是为人所利用，就其根本而言，它的一切活动都离不开人。建筑观是建筑设计的“风向标”，贯穿于整个建筑设计过程，决定着建筑设计的思考方向。有什么样的建筑观，就有什么样的建筑实践。“真正建筑师的思想，接近于哲学家与诗人”。成功的建筑师离不开哲学的思辩，哲学对建筑设计的指导思想会带来重大的影响，从而左右建筑设计的原理与方法。因此，从建筑哲学视角出发，研究被动式建筑是什么、怎么做、做的怎么样等基础问题，从理论上形成系统的被动式建筑设计的基础框架，实践中形成对建筑师设计有指导意义的设计策略，实现绿色建筑技术与建筑设计的自然融合，使绿色建筑回归设计，这是本文的研究目的。
二： 被动式建筑设计基点：概念界定、本质特征及理论基础
如果说本体论的研究是一套逻辑理论，是对一个概念给出清晰的说明，对被动式建筑设计做本体论层面的研究，即是解决被动式建筑设计中信息交流的语义概念化，这种概念化应具有尽可能的精确性（能准确地表达所要描述的对象）、完备性（尽可能没有歧义）、广泛性（尽可能被最多的群体所接受）等性质。什么是被动式建筑？它与可持续建筑、绿色建筑、低碳建筑、节能建筑等概念之间有什么联系与区别？被动式建筑发展演变的路径是什么？其发展现状如何？进行被动式设计的理论基础是什么？这是本章要回答的问题。
正如 David A. Bainbridge 在他的著作《Passive Solar Architecture》（2011）中所说，20 世纪 80 年代以来非常广泛地被使用的绿色建筑、可持续建筑等概念已被各级政府及公众所接收，实践中也发展迅速。这些概念综合性较强，不能够使得建筑师将建筑能耗及建筑碳排放问题放在第一位，建筑设计中的被动式技术的应用并没有被建筑师看作是最基本问题。因此，重新使用“被动式建筑”这一概念来涵盖绿色建筑、可持续建筑、节能建筑、生态建筑等概念，使得气候设计被放置在首要位置，从技术层面上在建筑设计中首先实现被动式技术的应用，从而实现设计与技术的整合，实现建筑的可持续发展，就显得十分重要。
面对日益严峻的气候问题，被动式建筑设计引起了建筑界及其他社会各界的重视。较绿色建筑、可持续建筑、节能建筑等概念来说，被动式建筑这一概念可以使得气候设计被放置在首要位置。从建筑哲学意义上讲，被动式建筑是手段，可持续建筑的是目的。被动式建筑的特征在于：被动式建筑凸显建筑的手段角色而不是目的角色；被动式建筑凸显工具角色而不是产品角色。被动式建筑的发展，经历了朴素的被动式建筑、被动式太阳能建筑、现代被动式建筑三种形态，是人类的农耕文明、工业文明到生态文明的发展史。最后，回顾了建筑观的发展演变，基于建筑与气候之间的相互影响，探讨了尊重地域气候设计理念的基本内涵，指出在气候变暖背景下，结合气候设计的理念不仅是需要建筑师结合根据历史数据所总结出的当地气候特点，更需要考虑未来气候的变化趋势，并指出结合气候设计理念从根本上摒弃了许多工程师所持守的以还原论为基础的人类中心主义，而是将他们的思维引向以系统论为基础的生态中心主义。
3 被动式建筑设计目标
3.1 建筑物理环境与建筑负荷式的转变
3.2 被动式建筑设计目标的构成
本章小结
4 被动式建筑设计方法与过程
4.1 被动式建筑的设计方法
4.2 被动式建筑设计过程
4.3 被动式建筑设计策略
本章小结
5 被动式建筑评价
5.1 被动式建筑评价的界定
5.2 被动式建筑评价的理论基础
5.3 被动式建筑微观评价模型
5.4 被动式建筑宏观评价
本章小结
6 被动式建筑设计实践
6.1 案例：甘泉县被动式住宅设计项目
6.2 我国被动式建筑发展的现状与前景
本章小结
7 结论与展望
7.1 研究结论
随着技术和经济的发展，人们对建筑的需求标准也越来越高。能不能尽可能多地使用可再生能源、用尽可能少的化石能源的使用来满足人类的需求？能不能使我们重归自然、亲和自然、适应自然，而不是试图征服自然、战胜自然。这些都是当今建筑界亟待解决的问题。 本文从人、建筑、气候大系统出发，对被动式建筑的概念内涵、设计理念、设计原则及目标、设计过程及基本方法、设计评价等进行系统研究，从本体论、认识论及价值论三个维度建立了被动式建筑的基础理论体系，使得对被动式建筑设计的研究从碎片化走向系统和融合。本文研究成果可以归纳为以下几个方面：
（1）被动式建筑是指针对地域气候条件和社会经济文化背景，通过建筑设计方法体系，以保证建筑室内环境的舒适性、地域建筑风貌和传统生态经验的传承，同时尽可能利用太阳能、风能等自然能源，实现能源节约目标的建筑。被动式建筑基于全新的自然观、科学观及建筑观的基础之上，寻求人、自然、建筑的和谐统一，不将建筑物当作孤立、静止和单纯的建筑本体来看待，而是将建筑当作气候、地质、水文、植被、医学、建筑物理学等学科大量信息的集结体，将焦点深入并锁定到建筑设计的过程中，强调通过被动式技术的使用以实现绿色建筑、可持续建筑及低碳建筑所设定的目标，从而成为实现上述建筑类型的根本途径。被动式建筑和绿色建筑、可持续建筑的关系是目的与手段的关系。
（2）被动式建筑设计目标包括功能目标、经济目标、环境目标和社会目标。被动式建筑的功能目标在于通过适宜技术的使用，获得最为舒适的建筑环境；经济目标体现在基于全寿命周期来分析建筑成本及收益；环境目标在于将建筑的环境影响控制在生态承载力水平内，实现人居环境与自然生态的和谐；社会目标在于实现社会公平性，包括代际公平和代内公平。代内公平主要是通过关注农村被动式建筑的推广；代际公平在于被动式建筑的低能耗性，能够最大程度保护后代享受人生态环境质量的权利，也在于建筑地域文化的传承。
（3）基于系统论的基础上，提出被动式建筑整合设计方法和整合设计过程。被动式建筑设计的全过程，是建筑方案设计、建筑结构、暖通空调、给排水和建筑电气等多专业协同的设计过程，具体包括了设计前期、方案设计阶段、扩初阶段、施工图阶段、投标和施工阶段、建筑的使用阶段、入住阶段。最后，从布局规划、体量造型、围护结构、采暖及通风、自然采光等方面论述了被动式建筑的设计策略。
（4）针对实践中被动式建筑设计标准缺乏、政府对被动式建筑政策支持不够等问题，从价值论层面上回答了被动式建筑“怎么样”的问题。运用层次分析法及模糊综合判断方法，初步建立了被动式建筑设计微观评价模型；运用投入产出方法，初步建立了被动式建筑的宏观评价模型，测算其对宏观经济及环境的影响。 这一理论框架的建立，旨在解决如何将被动式技术融入到建筑设计中去。被动式建筑设计理论既是社会实践和科学发展的理论结晶，也是逻辑发展的必然。
7.2 后续研究内容展望
被动式建筑设计既是一项复杂的系统工程，又是被社会所逐渐重视的研究对象，因此，对其研究还不够深入和全面。对其进一步研究应包含以下几个方面：
（1）应针对不同气候区，给出被动式建筑设计标准、设计策略及评价体系。
（2）被动式建筑的经济分析，是后续研究与实践工作中必须着力关注的问题。
（3）如果没有规范标准的监测，被动式建筑设计将无法有效完成。因此建立全面的被动式建筑评价体系势在必行。
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