光是人們依靠視覺獲取外界信息的基礎(chǔ)。同時,天然采光是將自然光引入建筑內(nèi)部,使得室內(nèi)空間具有動感,形成舒適健康的室內(nèi)光環(huán)境的一種采光方式。中小學(xué)學(xué)生的每天至少有8個小時的時間是在學(xué)校中度過的,室內(nèi)光環(huán)境的好壞對于學(xué)生的身心都有著不可忽視的影響,然而在實際設(shè)計中普通教室的天然采光設(shè)計常常被忽略,難以滿足采光標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)要求。并且,教育建筑功能的特殊性使其對采光的要求很高,使用者們長時間的在建筑內(nèi)部活動,不能只依靠人工照明,這會帶來巨大的電能損耗。不管是從節(jié)能角度還是使用者健康的角度,都應(yīng)充分考慮中小學(xué)普通教室的天然采光設(shè)計。本文在總結(jié)了國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的前提條件下,通過對山東地區(qū)中小學(xué)普通教室天然采光效果的現(xiàn)場調(diào)研、實測以及調(diào)查問卷的方式,發(fā)現(xiàn)教室在天然采光設(shè)計方面普遍存在天然采光數(shù)量不足,天然采光質(zhì)量不均以及缺乏必要的采光輔助技術(shù)手段的問題。對于這些調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)的問題,主要通過Daysim采光模擬軟件分別從五個方面進(jìn)行模擬優(yōu)化,研究中小學(xué)普通教室天然采光設(shè)計的優(yōu)化策略:1.教學(xué)樓整體布局的優(yōu)化,包括教學(xué)樓場地、朝向和間距的選擇。通過模擬,得出教學(xué)樓可優(yōu)先選擇南偏東15°或南偏西30°的朝向范圍進(jìn)行布局;相鄰教學(xué)樓的間距在25m時可滿足采光要求;2.教室平面形式的優(yōu)化,包括教室平面組合、形狀和尺度的選擇。通過模擬,分析不同教室平面組合的采光特點,得出當(dāng)采用矩形教室時,適宜的面寬為9000mm左右,且面寬與進(jìn)深的比值在1.2或者1.25時可以獲得良好的室內(nèi)采光環(huán)境;當(dāng)采用多邊形教室時,六邊形教室的采光效果最佳;3.教室剖面形式的優(yōu)化,包括走廊寬度、建筑層高、頂棚形式以及窗洞形式的選擇。通過模擬,得出當(dāng)教學(xué)樓采用封閉北外廊式的平面布局時,隨著教室走廊的增大室內(nèi)采光效果減弱,而當(dāng)教學(xué)采用樓內(nèi)廊式組合的設(shè)計時則可以考慮將內(nèi)廊的凈寬設(shè)置在2700mm-3000mm之間;教室的凈高適宜范圍在3300mm-3600mm;4.采光口的細(xì)部設(shè)計包括側(cè)窗和天窗的優(yōu)化模擬。通過模擬,得出當(dāng)側(cè)窗窗臺距地的高度不變時,選擇窗戶寬度和高度比小于1時可以形成相對柔和、均勻度較好的天然光環(huán)境;頂層教室通過設(shè)置垂直天窗可以改善室內(nèi)光環(huán)境;5.其他采光輔助設(shè)計,包括反光板的應(yīng)用、教室內(nèi)部材料的選擇以及光導(dǎo)系統(tǒng)的運用。通過模擬,得出在側(cè)窗處設(shè)置距窗頂部高度900mm,懸挑寬度為600mm反光板可以改善近窗處照度過大以及遠(yuǎn)窗處光線不足的現(xiàn)象。最后,將模擬得出的相關(guān)優(yōu)化設(shè)計方法應(yīng)用于山東濟(jì)南孫村48班中小學(xué)的教學(xué)樓的天然采光設(shè)計中,并對教室的天然采光效果進(jìn)行分析評價,證實了優(yōu)化策略的有效性。本文是針對中小學(xué)普通教室的天然采光初步提出了相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計策略,對中小學(xué)校建筑設(shè)計具有一定的指導(dǎo)和參考作用。
【學(xué)位單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU113.5;TU244.2
【部分圖文】：

圖 1.1 視覺功效曲線（圖片來源：建筑物理（第四版）心健康好壞對于學(xué)生的身心都有著不可忽視的影響。我，大量研究表明，引起近視的原因除了先天遺傳境是否舒適也起到了非常重要的作用。1992 年加的影響研究。在兩年的時間里，這項研究比較了

圖 2. 1 美術(shù)校本教材在 Pad 上的的高清顯示 圖 2. 2 學(xué)生在 Pad 上的解題過程同步投(圖片來源：http://sijiaokeji.com/xinwendongtaiDetails.aspx?_AskQuestionID=%20130)展望未來的教育發(fā)展，在經(jīng)過了以教師為核心的傳統(tǒng)教育階段之后，以硬件建設(shè)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)教育資源共享的信息化教育形式將會成為主流的教育手段杭州求是高級中學(xué)以高一年級為試點，進(jìn)行平板電腦與“課上課下”智慧教育教學(xué)模式改革（圖 2.1，2.2），具有領(lǐng)先性和示范性。

圖 2. 1 美術(shù)校本教材在 Pad 上的的高清顯示 圖 2. 2 學(xué)生在 Pad 上的解題過程同步投(圖片來源：http://sijiaokeji.com/xinwendongtaiDetails.aspx?_AskQuestionID=%20130)展望未來的教育發(fā)展，在經(jīng)過了以教師為核心的傳統(tǒng)教育階段之后，以硬件建設(shè)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)教育資源共享的信息化教育形式將會成為主流的教育手段杭州求是高級中學(xué)以高一年級為試點，進(jìn)行平板電腦與“課上課下”智慧教育教學(xué)模式改革（圖 2.1，2.2），具有領(lǐng)先性和示范性。
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本文編號：2889203