中国夏热冬冷地区是经济发达,人口众多的地区,针对这一地区住宅的节能设计对国民经济具有十分重要的意义。由于该地区气候变化极端,简单使用北方寒冷地区或南方炎热地区的设计策略将陷入“顾此失彼、难以两全”的境地。阳台是住宅建筑的重要开敞构件。然而,对于阳台这一过渡空间的热环境指标长期以来处于空白;作者通过对该地区五个城市多层住宅凸阳台设计现状的调查发现,该地区阳台设计目前基本不具备气候适应性特征。本文的创新方面是通过实验测试和理论分析,发现了传统遮阳模式的局限性;并结合该地区气候特点, 提出了针对不同朝向太阳辐射特征的多种遮阳模式并对阳台栏板的建筑造型手法进行了总结,为建筑设计提供诸多符合气候特征的设计可能性。作者运用流体分析软件(Phoenics)对阳台设计模型进行动态模拟分析,得出多层住宅凸阳台的合理布局位置,阳台出挑长度,栏板围合模式,以及阳台相邻房间的门,窗的优化组合关系等一系列对建筑设计具有指导意义的结论。通过对铝合金、木、竹等材料的经济性和构造可能性的分析与比较,作者指出:阳台在气候适应性设计的选材方面存在可行性并且潜力巨大。本文也对阳台的绿化模式以及阳台热环境标准进行了分类探讨。 本文研究的基础是导师国家自然科学基金课题—夏热冬冷地区建筑设计的生态策略研究中“可变化建筑表皮”的内容。本文研究的出发点系源于对生态的关注,研究采用的是实验技术手段和量化的方法,研究结论不仅具有生态上的意义,同时也为建筑师的创作提供了新的思路和启发。