作者簡(jiǎn)介 寒地建筑使用者行為與熱性能模擬

孫 澄

國(guó)家級(jí)高層次人才計(jì)劃特聘教授，國(guó)家級(jí)教學(xué)名師，博士生導(dǎo)師，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家，百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)人選，黑龍江省工程勘察設(shè)計(jì)大師?，F(xiàn)任哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院院長(zhǎng)，擔(dān)任國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)建筑學(xué)學(xué)科評(píng)議組成員，工業(yè)和信息化部寒地城鄉(xiāng)人居環(huán)境科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，教育部綠色低碳城市更新國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)建筑設(shè)計(jì)專業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)建筑學(xué)會(huì)計(jì)算性設(shè)計(jì)專業(yè)委員會(huì)主任。獲得國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)6項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，中國(guó)建筑學(xué)會(huì)青年建筑師獎(jiǎng)、建筑教育獎(jiǎng)，以及省部級(jí)以上工程設(shè)計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)60余項(xiàng)。

張 冉

哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)博士，重點(diǎn)參與國(guó)家級(jí)、省級(jí)科研項(xiàng)目7項(xiàng)，在

Building and Environment

韓昀松

哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（B類）獲得者、黑龍江省高層次人才、哈爾濱工業(yè)大學(xué)青年科學(xué)家工作室學(xué)術(shù)帶頭人，擔(dān)任中國(guó)建筑學(xué)會(huì)計(jì)算性設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)委員會(huì)副秘書長(zhǎng)、教育部建筑數(shù)字化設(shè)計(jì)課程群虛擬教研室教學(xué)委員會(huì)副主任委員、亞洲建筑師協(xié)會(huì)青年委員會(huì)委員、中國(guó)青年科技工作者協(xié)會(huì)環(huán)境能源專委會(huì)委員。

隨著建筑數(shù)字化設(shè)計(jì)的發(fā)展，建筑性能模擬技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑性能優(yōu)化與評(píng)價(jià)。然而，既有建筑性能模擬平臺(tái)中的使用者行為模塊較簡(jiǎn)化，不能反映建筑使用者真實(shí)行為的復(fù)雜性，影響了模擬預(yù)測(cè)精度，制約了建筑設(shè)計(jì)精度與效率。例如，既有開窗行為程序的不完善，導(dǎo)致建筑室內(nèi)環(huán)境和能耗性能模擬預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間存在差異。由于調(diào)研與實(shí)測(cè)的難度較大，既有行為機(jī)理和預(yù)測(cè)模型等行為規(guī)律研究?jī)H包含部分氣候區(qū)和建筑空間類型的研究結(jié)果。預(yù)測(cè)模型集成應(yīng)用性不足，導(dǎo)致其無法鏈接建筑性能模擬平臺(tái)進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)。

▲ 使用者開窗行為、行為促動(dòng)因素與建筑間的關(guān)系

基于心理學(xué)理論，本書揭示了以開窗行為為代表的寒地辦公空間使用者行為地域化特征；依據(jù)地域化特征，提出了使用者行為研究框架，制定了數(shù)據(jù)采集方案、行為機(jī)理解析方案，提出了預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法，完善了使用者行為理論研究框架；遵循理論研究框架與方案，進(jìn)行了理論分析與實(shí)證分析，明晰了寒地多種空間類型與規(guī)模的辦公空間使用者開窗行為機(jī)理；研究建構(gòu)了具有集成應(yīng)用能力的行為預(yù)測(cè)模型，并應(yīng)用模擬分析法驗(yàn)證了研究結(jié)果的有效性。

寒地建筑使用者行為與熱性能模擬

孫澄, 張冉, 韓昀松著

北京 : 科學(xué)出版社, 2025. 6

ISBN 978-7-03-081102-8

《 》通過理論分析提出在寒地物理環(huán)境特征和辦公空間特征的影響下，辦公空間使用者易產(chǎn)生內(nèi)在需要、感覺和知覺控制等心理過程，產(chǎn)生不同的使用行為模式。研究進(jìn)一步采集詳實(shí)的辦公空間使用者開窗行為相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析，解析建筑空間因素、物理環(huán)境因素、時(shí)間因素和使用者心理、生理因素對(duì)開窗行為發(fā)生機(jī)理的影響。與既有研究相比，本書增加了使用者主觀心理因素對(duì)開窗行為的影響分析，包括使用者熱舒適感受、聲舒適感受和空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)等。

研究結(jié)果表明，寒地辦公空間使用者開窗行為的促動(dòng)因素主要包括季節(jié)和使用者工作作息。寒地辦公空間使用者在內(nèi)在和內(nèi)外復(fù)合作用機(jī)理的影響下，其行為變化自上而下地歸納為兩種類型，即行為習(xí)慣促動(dòng)和行為習(xí)慣、熱舒適共同促動(dòng)。前者經(jīng)過內(nèi)在需要和知覺控制過程，形成習(xí)慣性行為；后者經(jīng)過內(nèi)在需要、感覺控制和知覺控制過程，形成習(xí)慣性和適應(yīng)性行為。

▲ 寒地辦公空間使用者開窗行為促動(dòng)因素的：作用機(jī)理（上圖）；機(jī)理類別和各類別樣本比例（下圖）

本書從時(shí)間、空間和機(jī)理多維度探索寒地辦公空間使用者行為規(guī)律，建構(gòu)使用者開窗行為預(yù)測(cè)模型。與既有模型相比，此預(yù)測(cè)模型拓展了架構(gòu)的維度，具有地域針對(duì)性、季節(jié)適用性與集成應(yīng)用性的技術(shù)特征；通過聚類分析和關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，獲得子預(yù)測(cè)模型，其特征分別具有“非積極”和“積極”特性。研究獲得的子預(yù)測(cè)模型能夠普遍適用于寒地各種類型與規(guī)模的辦公空間使用者開窗行為預(yù)測(cè)。研究中還研發(fā)了能夠鏈接建筑性能模擬平臺(tái)的行為預(yù)測(cè)模型配置文件和程序，適用于寒地多種類型辦公空間，具有應(yīng)用性強(qiáng)、易操作的特點(diǎn)，能夠顯著修正辦公空間室內(nèi)空氣溫度模擬結(jié)果。

▲ 冬季3～10 人開放式辦公空間使用者開窗行為預(yù)測(cè)模型程序驗(yàn)證

在此，對(duì)參與本書相關(guān)實(shí)驗(yàn)的每一位志愿者表達(dá)誠(chéng)摯的謝意，感謝你們長(zhǎng)期在問卷調(diào)查和實(shí)測(cè)中的主動(dòng)配合及真實(shí)反饋。感謝國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51578172）的資助。

本文摘編自《 寒地建筑使用者行為與熱性能模擬 》 （孫澄, 張冉, 韓昀松著. 北京 : 科學(xué)出版社, 2025. 6）一書“前言”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

ISBN 978-7-03-081102-8

責(zé)任編輯：王喜軍 喬麗維

本書旨在豐富寒地建筑使用者行為規(guī)律理論研究、提升寒地建筑性能模擬精度和改善寒地辦公空間環(huán)境品質(zhì)。書中以辦公空間使用者為研究對(duì)象，對(duì)以開窗行為為代表的寒地建筑使用者行為機(jī)理、規(guī)律和預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了研究。研究成果增強(qiáng)了建筑使用者行為研究的地域針對(duì)性，豐富了行為預(yù)測(cè)模型維度，提升了行為預(yù)測(cè)模型的集成應(yīng)用能力，優(yōu)化了模擬平臺(tái)對(duì)建筑使用者行為程序模塊的準(zhǔn)確度。本書為提高建筑性能模擬技術(shù)的輔助設(shè)計(jì)能力奠定了一定的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)，能夠輔助建筑師更好地開展建筑計(jì)算性設(shè)計(jì)，助力辦公空間室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)提升。

本書適合建筑設(shè)計(jì)者、建筑環(huán)境性能分析人員研讀，也可供建筑學(xué)、智慧建筑與建造及其相關(guān)專業(yè)本科生、研究生參考閱讀。

（本文編輯：劉四旦）

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