以节材为目标的严寒地区井干式外墙优化设计及验证

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1、硕士学位论文以节材为目标的严寒地区井干式外墙优化设计及验证OPTIMIZATIONRESEARCHOFLOGWALLSINCOLDAREABASEDONSAVINGMATERIALS李思哈尔滨工业大学2014年12月国内图书分类号：TU-024学校代码：10213国际图书分类号：72密级：公开建筑学硕士学位论文以节材为目标的严寒地区井干式外墙优化设计及验证硕士研究生：李思导师：徐洪澎副教授副导师：吴健梅副教授申请学位：建筑学硕士学科：建筑设计及其理论所在单位：建筑学院答辩日期：2014年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU-024U.

2、D.C:72DissertationfortheMasterDegreeinArchitectureOPTIMIZATIONRESEARCHOFLOGWALLSINCOLDAREABASEDONSAVINGMATERIALSCandidate：LiSiSupervisor：A.Prof.XuHongpengViceSupervisor:A.Prof.WuJianmeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofArchitectureSpeciality：ArchitectureDesignandTheoryAffiliation：Schoolo

3、fArchitectureDateofDefence：December,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文摘要随着现代木结构技术的发展，以及一些特色木建筑旅游地产的兴起，已有千年历史的井干式木建筑以其特殊的建筑形态、高度工业化的预制生产等优势开始被国人重视和应用，在度假区、景区的需求量愈发增多。然而，传统井干式木屋墙体耗木材量大，对于人均森林占有率极少的我国来说，它并不符合我国当代发展国情。因此，论文提出以节材为目标，选取严寒地区为背景，对传统井干式

4、木墙体进行优化，以期减少井干式木建筑的用木材量，使其未来在我国能够得到更长久发展。在延续井干式木墙体形态以及搭建方式的基础上，文章提出了三个墙体优化方案，分别为木材横向承重方案、竖向承重方案，以及综合该两个方案优势的综合承重方案。通过对三个方案的特点进行阐述和分析，优选其中最合理方案进行了节材率计算、结构定性验证分析以及热物理性能分析。通过采用WETO软件计算，所选出的优化方案较传统实木井干式木墙体节材率至少能达到23%。在进行结构验证分析时，采用了有限元结构模拟以及公式计算相结合的方式，在SAP2000软件中建立模拟模型，其结果显示优化墙体在抵抗建筑水平荷载方面的强

5、度不满足建筑荷载要求。针对这一情况，文章提出两个提升建筑墙体抵御水平荷载能力的方案，并阐述了两方案的施工特点等问题。墙体热物理性能的分析主要利用能耗模拟软件DesignBuilder进行模拟。在DesignBuilder软件中建立一个集卧室、客厅、卫生间和简易厨房的小型井干式木屋模型，通过调节其中各个参数，最终软件输出的各结果显示，优化墙体的热物理性能表现要比传统井干式墙体优越。最后结合热工墙体最小热阻计算公式，来确定该新型优化墙体符合严寒地区最小热阻值的要求。关键词：井干式木墙；优化方案；结构验证；节材；严寒地区-I-哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文Abstract

6、Logstructurewhichhasthousandsyearshistoryisvaluedandwidelyusedinholidayresortandscenicareawiththedevelopmentofmodernwoodstructureandtheriseoftourismrealestate.Ithasmanyadvantagessuchasspecialarchitecturalformandhighlyindustrializedprecastproduction.However,traditionallogstructurecarries

7、onatsuchaprodigiousexpenseofwood.ItdoesnotconformtothecontemporarydevelopmentofChinawhichpercapitaforestshareisverylow.Therefore,thepaperoptimizesthetraditionallogstructureaimingatsavingmaterialandselectsevercoldregionasthebackgroundinordertoreducetheamountoflogstructureandmake