热力学视角下气候建筑原型方法研究

作者简介

陶思旻，建筑学博士。2020年毕业于同济大学建筑与城市规划学院，博士研究生就读期间赴西班牙马德里理工大学建筑学院任访问学者。现任同济大学设计创意学院副教授，环境设计、设计历史与理论方向教师。研究方向为建筑环境调控、可持续环境设计、传统民居生态建造等。

内容简介

书籍目录

第一章绪论
第一节研究缘起及背景
一能源危机与可持续背景下的建筑发展方向
二地域与气候适应性需求下的建筑思维转换
三技术浪潮与建筑自主性危机
四能量系统与热力学建筑思潮
第二节研究对象界定
一气候建筑的属性和范畴
二建筑中的能量流动机制
三从原型到类型的系统转化
第三节相关研究综述
一外围研究
二相关研究
三由研究综述引发的问题导向
第四节研究目的和意义
第五节研究内容和方法
一研究内容
二研究方法
三研究框架
第二章气候建筑热力学系统的理论构建
第一节气候建筑的本体认知
一气候成因
二影响建筑的气候要素
三热舒适与气候适应
四生物气候设计方法
第二节气候建筑热力学议题的历史图景
一前现代：传统建筑中的能量线索
二现代：从隔离到开放的环境调控
三当代：话语重构下的热力学建筑思潮
第三节气候建筑的能量交换机制
一开放系统与耗散结构
二能量转化方式
三能量流通结构
四气候作为能量来源
五能级匹配的建筑形式
第四节气候建筑的研究视角转换
一认识转换
二系统转换
三策略转换
第五节本章小结
第三章气候建筑热力学原型的方法构建
第一节作为分析工具的能量系统语言
一气候、环境与建筑语境
二组成单元
三三个尺度
四图解逻辑
第二节作为抽象本质的建筑热力学原型
一“燃烧”或是“建造”
二热源与热库
三原型内含的核心经验
四原型发展的形式潜力
第三节作为研究基础的传统气候建筑热力学原型提取一
一气候应对的能量反馈
二调节热舒适的能量策略
三热力学原型的要素层级
第四节作为研究目标的当代气候建筑热力学原型转译
一能量流通结构的形式化
二能量策略的形式变量
三热力学原型的尺度再现
第五节本章小结
第四章基于气候特征的传统气候建筑热力学原型提取
第一节气候分类方法
一依据气候要素和动因
二依据建筑和气候关系
第二节原型提取方法
一以环境性能软件为工具
二以气候特征分析能量需求
三以能量策略提取原型
第三节案例研究：典型气候环境下的传统气候建筑热力学原型
一选型依据
二干热气候：通风与隔热协同的原型（Ⅰ）
三湿热气候：通风与遮阳协同的原型（Ⅱ）
四温和气候：防寒与隔热协同的原型（Ⅲ）
五寒冷气候：防风与蓄热协同的原型（Ⅳ）
六中国典型气候环境下的传统热力学原型（Ⅴ）
第四节传统气候建筑的热力学原型提取模式总结
一能量需求因子类型
二原型要素层级类型
三能量流通结构类型
四以“结构一层级一因子”为形态梯度的原型提取
第五节本章小结
第五章基于能量形式化的当代气候建筑热力学原型转译
第一节当代气候建筑的热力学深度
一目标体系
二热力学原型性
三能量形式化
第二节能量形式化机制下的当代气候建筑形态转译
一能量捕获的外部形态转译
二能量协同的空间形态转译
三能量调控的技术形态转译
第三节当代气候建筑的热力学原型转译模式总结
一能量策略价值比较
二能量形式化侧重点比较
三以“结构-层级-因子”为形态梯度的原型转译
第四节样本研究：当代气候建筑热力学原型转译模型
一研究样本及概况：黄河口生态旅游区游客服务中心
二能量捕获结构的外部响应
三能量协同结构的空间梯度
四能量调控结构的辅助调节
五研究样本的热力学原型转译模型总结
第五节本章小结
第六章气候建筑热力学原型的应用策略
第一节基于气象数据的可视化分析
一空气温度数据
二空气湿度数据
三太阳辐射与太阳角度
四风速风向与通风控制
第二节基于参数变量的原型建立
一气候特征确定原型优选项
二能量策略整合生成多级原型
三参数变量设定和原型优化
第三节基于能量形式化的原型转化
一外部形态改善能量捕获
二空间形态组织能量协同
三技术形态整合能量调控
第四节应用策略的局限性
第五节本章小结
第七章结语
第一节本书的结论
一时代背景下的气候设计和环境调控观念更新一
二以能量流动为基础的类型学方法构建
三热力学思考下的范式和评价标准重塑
第二节本书的创新点
第三节未来展望
参考文献
索引