融入大数据的《建筑构造》课程实践教学改革研究----以Dest软件模拟的某夏热冬冷地区办公楼改造方案为例--中国期刊网

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融入大数据的《建筑构造》课程实践教学改革研究----以Dest软件模拟的某夏热冬冷地区办公楼改造方案为例

发表时间：2021/9/3 来源：《教学与研究》2021年8月中作者：李莺李铁

[导读] 对既有办公楼进行温湿度测试，提出改善办公楼热舒适度的外围护结构措施，并在建筑构造教学中以分层递进为教学目标，根据建筑构造的地域环境特点，运用相关节能软件进行建筑能耗模拟，在教学中培养学生因地实施适用的构造做法，提高实践创新能力。

湖南城市学院李莺李铁益阳 413000

摘要：对既有办公楼进行温湿度测试，提出改善办公楼热舒适度的外围护结构措施，并在建筑构造教学中以分层递进为教学目标，根据建筑构造的地域环境特点，运用相关节能软件进行建筑能耗模拟，在教学中培养学生因地实施适用的构造做法，提高实践创新能力。
关键词：温湿度测试，外围护结构，分层递进，地域环境，建筑能耗模拟
        党的十九大提出“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”，大数据技术包括数据的来源、存储及分析管理，对数据之间的联系进行分析，得到人们有利的数据。如能掌握大量已有建筑的能耗量信息、构造信息以及气候资料，通过大数据分析，帮助设计人员通过数据来对建筑构造技术进行优化选择, 平衡技术与设计，是当前绿色建筑的一个重要趋势。
        1某办公楼基础模型的模拟
        1.1基本模型
        用点温枪、记录仪和全数字照度计来对某湖南办公楼进行节能测试，并以此数据为依据，提出对其进行建筑节能改造的措施。该办公楼平面呈回字形，为庭院式建筑，通过DeST建立简化模型，中间天井和外廊部分全部定义为外部空间。
        1.2 测试结果与改造方案
        湖南夏季炎热，高于35℃有300小时以上，目前该建筑用的是塑钢门，普通单玻窗；内外墙构造层次分别为20厚水泥砂浆、240mm页岩烧结块、20厚水泥砂浆；屋顶构造分别为分别为20厚水泥砂浆、120mm钢筋混凝土板、20厚水泥砂浆。为了改善该建筑的舒适度，提出围护结构的改造方案，并加以测试。
        1.2.1 改造方案
        （1）窗，改用断桥铝合金LOW-E中空玻璃
        （2）外墙，（由外至内）改用)20厚水泥砂浆；240mm厚页岩烧结多孔砖；10厚水泥砂浆；40厚微晶无机保温砂浆；耐碱玻纤网格布、5mm厚抗裂砂浆
        （3）内墙，石灰、水泥、砂、砂浆共20mm厚；240mm厚加气泡沫混凝土；石灰、水泥、砂、砂浆共20mm厚
        （4）屋顶，倒置式保温（由外至内），碎石、卵石、混凝土，共厚40mm；20厚建筑用砂；240mm厚加气泡沫混凝土；4mm高聚物改性沥青防水卷材；20厚水泥砂浆；100mm钢筋混凝土板；石灰、水泥、砂、砂浆共20mm厚。
        1.2.3 测试室温与模拟室温比较
        用改造方案，通过DEST模拟计算得出如图1所示，全年中-5℃~35℃有80小时，0℃~5℃有803小时，5℃~10℃有1491小时，……，30℃~35℃有526小时，〉35℃有58小时。

        1.2.4 改造前后工况负荷比较
        本建筑总建筑空调面积为3392.7m2，改造前后建筑负荷统计如下：
        （1）改造前后，建筑负荷全年最大热负荷分别是831.41KW，624.42KW；全年累计热负荷分别是188495.482Kg.h，85110.01Kg.h
        （2）改造前后，全年最大冷负荷分别是775.27KW，683.69KW；全年累计冷负荷分别是335632.73Kg.h，326682.93Kg.h
        （3）改造前后，全年最大加湿量分别是32.42Kg/h，34.49Kg/h；全年累计加湿量分别是2222.10Kg，2365.05Kg
        经过建筑温湿度测试，通过对围护结构措施的改善，提高了本办公楼的室内舒适度，全年的建筑负荷亦得以改善。
        2《建筑构造》教学改革实践措施
        在以往的建筑构造教学中，实践课缺乏，学生对建筑构造知识的运用薄弱，对建筑节能软件的运用缺失，使其不能对所采用的的建筑构造做法进行相应的模拟，因此，建筑构造实践环节应增加以下几个方面的练习。
         （1）通过数理统计的方法分析各项绿色建筑技术的使用情况，从而总结出不同气候地区使用的建筑节能技术
        （2）通过大数据分析，吸收各种建筑构造技术措施、建筑案例等方法，了解最新设计理念和设计技术，筛选气候带地区常用的构造方案，对建筑能耗及室内热环境的影响进行模拟计算分析，提高实践创新能力
        3小结
        根据建筑构造的地域环境特点，在课程教学中培养学生因时因地实施可靠适用的构造做法，是《建筑构造》课程学习后学生应该必备的能力，以分层递进的教学目标，将日常教学目标细化为３个基本层次，分别从基础知识传授（基本目标）、扩展专业视野（扩展目标）和启发设计思维（高层目标）３个层面开展循序渐进式的建筑构造教学。
参考文献
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[2] Peter．Szalapai．当代建筑与数字化设计［M].北京：建筑书店，2007-1．
[3] 肖伟．大数据背景下建筑设计的改变．电子技术与软件工程，2019.1
[4] 叶宇．戴晓玲．新技术与新数据条件下的空间感知与设计运用可能．时代建筑，2017(5):6-13
[5] 王策.新媒体环境下的建筑传播与当代建筑设计转向［D]．云南：昆明理工大学．2018年5月
基金项目：2019年教育部产学合作协同育人项目[201901092006] “融入大数据技术的《建筑构造》课程实践教学改革研究”研究部分成果