【摘要】：本文是國家自然科學(xué)基金《日光光譜與大氣衰減影響下的建筑色彩控制研究》（批準(zhǔn)號51078364）和2012年中央高校研究生科技創(chuàng)新基金自主研究項目（批準(zhǔn)號CDJXS12190008）的資助項目。 建筑色彩包含社會人文及科學(xué)技術(shù)兩方面內(nèi)容，長期以來建筑色彩設(shè)計多是從歷史、文脈、習(xí)俗和審美等方面進(jìn)行的定性研究，忽視了科學(xué)的定量研究，，從而使建筑師對實(shí)際空間中應(yīng)用的建筑物色彩變化情況（即建筑物色彩在空間中呈現(xiàn)的效果）不甚了解，無法對建筑色彩的設(shè)計進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，導(dǎo)致設(shè)計色彩與實(shí)際建成色彩效果出現(xiàn)較大的偏差。建筑色彩是在城市空間中呈現(xiàn)出來的，必然會受到日光光譜、日光色溫、大氣衰減、觀測距離和外飾面材料光反射特性等因素的影響，研究其影響和定量方法是建筑色彩設(shè)計不可缺少的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。 本文根據(jù)我國光氣候分區(qū)圖和城市地理分布（東南西北及中部）選取了昆明、西寧、北京、深圳、南京、南昌和重慶7個代表性城市，對其中心區(qū)域的代表性建筑進(jìn)行色彩調(diào)查、拍照、取樣、測量、分析等工作，掌握了這些城市中心區(qū)的建筑色彩現(xiàn)狀及外飾面材料使用情況，為本項目研究奠定基礎(chǔ)。 本文研究了典型日光及相關(guān)理論，對不同標(biāo)準(zhǔn)照明體下建筑色彩樣品色差進(jìn)行了實(shí)驗研究，得到了具有不同光譜功率分布的CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體A、D50、D55、D75與D65下的色度差異；對不同天氣和受光條件對建筑色彩的影響進(jìn)行了實(shí)驗研究，分析了晴天日光照度、亮度及色溫的變化規(guī)律，得到了晴天受光、晴天背光、晴天陰影下和陰天與CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65下的色度差異；對我國不同光氣候分區(qū)的7個代表性城市一天中不同太陽高度角的日光光譜等進(jìn)行跟蹤測試，分析不同光氣候分區(qū)日光光譜功率分布特性以及日光色溫對建筑色彩的影響，得到了色溫差|ΔK|與|Δa*|、|Δb*|和總色差ΔE的函數(shù)關(guān)系式。 本文研究了空間顏色的衰減理論，包括大氣衰減的朗伯定律、粒子散射原理等，并在不同大氣能見度、不同觀測距離條件下對大氣對城市空間中建筑色彩的衰減規(guī)律進(jìn)行了實(shí)驗研究，確定了城市空間中建筑色彩各參量的衰減函數(shù)關(guān)系式。 本文對常用建筑外飾面材料（涂料、面磚、鋁塑板和大理石）的光反射特性進(jìn)行了實(shí)驗研究，得到不同入射/觀測角度建筑外飾面材料的亮度和色度反射特性，并對其光澤度和光譜反射比進(jìn)行測量，研究建筑外飾面材料光反射特性與光澤度、反射比之間的相關(guān)關(guān)系。 根據(jù)以上的研究，通過計算機(jī)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，選用普遍獲得成功的三層BP網(wǎng)絡(luò)作為基本結(jié)構(gòu)形式，將日光光譜、日光色溫、天氣和受光條件、大氣散射、大氣能見度、觀測距離、外飾面材料光反射特性、入射/觀測角度、材質(zhì)類型、光澤度、反射比等定量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一分析，確定了建筑色彩定量計算的控制指標(biāo)和計算模型，開發(fā)了“建筑色彩定量計算”程序和“建筑色彩設(shè)計”軟件，為建筑色彩設(shè)計提供科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)支撐，解決了建筑色彩設(shè)計中的實(shí)際問題，具有很強(qiáng)的理論性與實(shí)用性。 本文的主要創(chuàng)新點(diǎn)： 1、首次提出用日光光譜和大氣衰減理論來定量研究建筑空間色彩，為建筑色彩研究提供了一種新的方法。 2、研究不同光氣候分區(qū)的日光光譜功率分布特性，建立了建筑色彩參數(shù)與日光色溫之間的函數(shù)關(guān)系。 3、研究不同大氣能見度、不同觀測距離條件下大氣對建筑空間色彩的衰減規(guī)律，建立了建筑色彩明度、飽和度的衰減函數(shù)關(guān)系。 4、采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對建筑色彩定量化計算進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，為建筑色彩設(shè)計軟件編制提供了基礎(chǔ)支撐。
【圖文】：

圖 1.1 建筑色彩定性定量分析圖Fig.1.1Qualitative and quantitative analysis diagram of architecture color資料來源：作者自繪1.2 國外研究現(xiàn)狀及分析

CIELab色空間Fig.1.2CIELabcolorspace
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU115

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2552672