1、高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 12019/12/21 9:51:38高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 12019/12/21 9:51:38出版发行 同济大学出版社 （地址：上海市四平路1239号 邮编：200092 电话：02165985622）经 销 全国各地新华书店排版制作 南京展望文化发展有限公司印 刷 浙江广育爱多印务有限公司开 本 787mm1092mm 1/16印 张 17.5字 数 350 000版 次 2019年10月第1版 2019年10月第1次印刷书 号 ISBN 9787560870014定 价 80.00元本书若有印装质
2、量问题，请向本社发行部调换 版权所有 侵权必究高层建筑形态的生态效益评价与设计优化策略研究谢振宇吴长福著出 品 人 华春荣 责任编辑 熊磊丽 责任校对 谢卫奋 封面设计 陈益平图书在版编目（CIP）数据 高层建筑形态的生态效益评价与设计优化策略研究/谢振宇，吴长福著.上海：同济大学出版社，2019.10（同济博士论丛/伍江总主编）ISBN 9787560870014.高.谢 吴.高层建筑环境生态评价研究 高层建筑建筑设计研究.TU972 中国版本图书馆CIP数据核字（2019）第245237号内 容 提 要 高层建筑仍是我国城市化进程中的重要建筑类型，在节能减排成为人类共识和我国基本国策的背景
3、下，本书以高层建筑形态与其生态价值的关系为研究对象，从生态角度构建高层建筑形态的全面而独特认知体系。本书适合高校建筑专业师生及相关研究人员阅读。高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 22019/12/21 9:51:38前 言 3 “同济博士论丛”编写领导小组组长：杨贤金钟志华副 组 长：伍江江波成员：方守恩蔡达峰马锦明姜富明吴志强徐建平吕培明顾祥林雷星晖办公室成员：李兰华春荣段存广姚建中高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 32019/12/21 9:51:38前 言 5 “同济博士论丛”编辑委员会总 主 编：伍江副总主编：雷星晖编委会委员：（按姓氏笔画顺
4、序排列）丁晓强万钢马卫民马在田马秋武马建新王磊王占山王华忠王国建王洪伟王雪峰尤建新甘礼华左曙光石来德卢永毅田阳白云霞冯俊吕西林朱合华朱经浩任杰任浩刘春刘玉擎刘滨谊闫冰关佶红江景波孙立军孙继涛严国泰严海东苏强李杰李斌李风亭李光耀李宏强李国正李国强李前裕李振宇李爱平李理光李新贵李德华杨敏杨东援杨守业杨晓光肖汝诚吴广明吴长福吴庆生吴志强吴承照何品晶何敏娟何清华汪世龙汪光焘沈明荣宋小冬张旭张亚雷张庆贺陈鸿陈小鸿陈义汉陈飞翔陈以一陈世鸣陈艾荣陈伟忠陈志华邵嘉裕苗夺谦林建平周苏周琪郑军华郑时龄赵民赵由才荆志成钟再敏施骞施卫星施建刚施惠生祝建姚熹姚连璧高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd
5、52019/12/21 9:51:39高层建筑形态的生态效益评价与设计优化策略研究 6 袁万城莫天伟夏四清顾明顾祥林钱梦騄徐政徐鉴徐立鸿徐亚伟凌建明高乃云郭忠印唐子来訚耀保黄一如黄宏伟黄茂松戚正武彭正龙葛耀君董德存蒋昌俊韩传峰童小华曾国荪楼梦麟路秉杰蔡永洁蔡克峰薛雷霍佳震秘书组成员：谢永生赵泽毓熊磊丽胡晗欣卢元姗蒋卓文高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 62019/12/21 9:51:39前 言在同济大学1 1 0周年华诞之际，喜闻“同济博士论丛”将正式出版发行，倍感欣慰。记得在1 0 0周年校庆时，我曾以百年同济，大学对社会的承诺为题作了演讲，如今看到付梓的“同济博士论
6、丛”，我想这就是大学对社会承诺的一种体现。这1 1 0部学术著作不仅包含了同济大学近1 0年1 0 0多位优秀博士研究生的学术科研成果，也展现了同济大学围绕国家战略开展学科建设、发展自我特色，向建设世界一流大学的目标迈出的坚实步伐。坐落于东海之滨的同济大学，历经1 1 0年历史风云，承古续今、汇聚东西，秉持“与祖国同行、以科教济世”的理念，发扬自强不息、追求卓越的精神，在复兴中华的征程中同舟共济、砥砺前行，谱写了一幅幅辉煌壮美的篇章。创校至今，同济大学培养了数十万工作在祖国各条战线上的人才，包括人们常提到的贝时璋、李国豪、裘法祖、吴孟超等一批著名教授。正是这些专家学者培养了一代又一代的博士研究
7、生，薪火相传，将同济大学的科学研究和学科建设一步步推向高峰。大学有其社会责任，她的社会责任就是融入国家的创新体系之中，成为国家创新战略的实践者。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视科技创新，对实施创新驱动发展战略作出一系列重大决策部署。党的十八届五中全会把创新发展作为五大发展理念之首，强调创新是引领发展的第一动力，要求充分发挥科技创新在全面创新中的引领作用。要把创新驱动发展作为国家的优先战略，以科技创新为核心带动全面创新，以体制机制改高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 12019/12/21 9:51:39革激发创新活力，以高效率的创新体系支撑高水平的创新型国
8、家建设。作为人才培养和科技创新的重要平台，大学是国家创新体系的重要组成部分。同济大学理当围绕国家战略目标的实现，作出更大的贡献。大学的根本任务是培养人才，同济大学走出了一条特色鲜明的道路。无论是本科教育、研究生教育，还是这些年摸索总结出的导师制、人才培养特区，“卓越人才培养”的做法取得了很好的成绩。聚焦创新驱动转型发展战略，同济大学推进科研管理体系改革和重大科研基地平台建设。以贯穿人才培养全过程的一流创新创业教育助力创新驱动发展战略，实现创新创业教育的全覆盖，培养具有一流创新力、组织力和行动力的卓越人才。“同济博士论丛”的出版不仅是对同济大学人才培养成果的集中展示，更将进一步推动同济大学围绕国
9、家战略开展学科建设、发展自我特色、明确大学定位、培养创新人才。面对新形势、新任务、新挑战，我们必须增强忧患意识，扎根中国大地，朝着建设世界一流大学的目标，深化改革，勠力前行！万钢2 0 1 7年5月高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 22019/12/21 9:51:39前 言论丛前言承古续今，汇聚东西，百年同济秉持“与祖国同行、以科教济世”的理念，注重人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新和国际合作交流，自强不息，追求卓越。特别是近2 0年来，同济大学坚持把论文写在祖国的大地上，各学科都培养了一大批博士优秀人才，发表了数以千计的学术研究论文。这些论文不但反映了同济大学
10、培养人才能力和学术研究的水平，而且也促进了学科的发展和国家的建设。多年来，我一直希望能有机会将我们同济大学的优秀博士论文集中整理，分类出版，让更多的读者获得分享。值此同济大学1 1 0周年校庆之际，在学校的支持下，“同济博士论丛”得以顺利出版。“同济博士论丛”的出版组织工作启动于2 0 1 6年9月，计划在同济大学1 1 0周年校庆之际出版1 1 0部同济大学的优秀博士论文。我们在数千篇博士论文中，聚焦于2 0 0 5-2 0 1 6年十多年间的优秀博士学位论文4 3 0余篇，经各院系征询，导师和博士积极响应并同意，遴选出近1 7 0篇，涵盖了同济的大部分学科：土木工程、城乡规划学（含建筑、风
11、景园林）、海洋科学、交通运输工程、车辆工程、环境科学与工程、数学、材料工程、测绘科学与工程、机械工程、计算机科学与技术、医学、工程管理、哲学等。作为“同济博士论丛”出版工程的开端，在校庆之际首批集中出版1 1 0余部，其余也将陆续出版。博士学位论文是反映博士研究生培养质量的重要方面。同济大学一直将立德树人作为根本任务，把培养高素质人才摆在首位，认真探索全面提高博士研究生质量的有效途径和机制。因此，“同济博士论丛”的出版集中展示同济大高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 12019/12/21 9:51:39学博士研究生培养与科研成果，体现对同济大学学术文化的传承。“同济博士论
12、丛”作为重要的科研文献资源，系统、全面、具体地反映了同济大学各学科专业前沿领域的科研成果和发展状况。它的出版是扩大传播同济科研成果和学术影响力的重要途径。博士论文的研究对象中不少是“国家自然科学基金”等科研基金资助的项目，具有明确的创新性和学术性，具有极高的学术价值，对我国的经济、文化、社会发展具有一定的理论和实践指导意义。“同济博士论丛”的出版，将会调动同济广大科研人员的积极性，促进多学科学术交流、加速人才的发掘和人才的成长，有助于提高同济在国内外的竞争力，为实现同济大学扎根中国大地，建设世界一流大学的目标愿景做好基础性工作。虽然同济已经发展成为一所特色鲜明、具有国际影响力的综合性、研究型大
13、学，但与世界一流大学之间仍然存在着一定差距。“同济博士论丛”所反映的学术水平需要不断提高，同时在很短的时间内编辑出版1 1 0余部著作，必然存在一些不足之处，恳请广大学者，特别是有关专家提出批评，为提高同济人才培养质量和同济的学科建设提供宝贵意见。最后感谢研究生院、出版社以及各院系的协作与支持。希望“同济博士论丛”能持续出版，并借助新媒体以电子书、知识库等多种方式呈现，以期成为展现同济学术成果、服务社会的一个可持续的出版品牌。为继续扎根中国大地，培育卓越英才，建设世界一流大学服务。伍江2 0 1 7年5月高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 22019/12/21 9:51:
14、39前 言 1 前 言本书以高层建筑仍是我国城市化进程中的重要建筑类型的现实为前提，在节能减排成为人类共识与我国基本国策的背景下，以高层建筑形态与其生态价值的关系为研究对象，从生态角度构建高层建筑形态的全面而独特的认知 体系。本书针对高层建筑形态与自身建筑能耗的关系、高层建筑形态与场地生态环境的关系和高层建筑形态对自身建筑能耗及场地生态环境的适应性这三个主要研究内容，进行具体的分析和研究，分别从高层建筑形态与保温隔热、自然采光、自然通风等因素探究形态与自身建筑能耗的关联；从高层建筑形态与周边风环境和周边日照环境等因素研究形态对场地生态环境的影响；从高层建筑表皮界面和空中庭院等形态措施寻求形态对
15、自身建筑能耗及场地生态环境的适应性。以此形成高层建筑形态生态效益的一般评价原则，并研究提出了以一般评价原则为基础、结合计算机模拟评价与数学模型评价的集成运用思路，初步建立了基于生态效益考量的高层建筑形态设计综合评价体系框架。以综合评价体系框架为依托，本书着重选取四个具典型价值的高层建筑形态与生态设计专题，深化研究形态在其生态性目标下的设计优化策略。通过对高层建筑形态与遮阳、能耗的基本关系和能效模拟分析，探讨高层建筑形态自遮阳的优化设计；以高层建筑中积极利用自然通风为目标，结合通风原理、形态和气流的模拟分析与比较，梳理高层建筑自然通风的形态优化设计；以改善高层建筑对室外风环境为目标，归纳其各种不
16、利影响下的形态优化设计；对形高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 12019/12/21 9:51:40高层建筑形态的生态效益评价与设计优化策略研究 2 体扭转这类特殊高层形态，进行环境影响的模拟分析，提出形态的优化设计。本书力图在为国内高层建筑的建设实践提供有益的专业评价手段与优化策略的同时，也从生态节能层面丰富高层建筑创作理论与方法。高层建筑形态的生态效益评价和设计优化策略研究.indd 22019/12/21 9:51:40 1 目 录总序论丛前言前言第1章 绪论 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究现状 2 1.2.1 高层建筑形态研究 3 1.2.2 高层建筑生态设计研究 4 1.3研究目标与内容 8 1.3.1 研究目标 8 1.3.2 研究内容 8 1.4研究意义 9 1.5研究方法 11 1.6研究框架 13 第2章 高层建筑形态的生态效益的评价内容与一般原则 14 2.1高层建筑形态的生态效益的评价内容 14 2.1.1 高层建筑形态与自身建筑能耗的关系 15 2.1.2 高层建筑形态与场地生态环境的关系 15 2.1.3 高层建筑形态的生态适应性
