基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元采光優(yōu)化設(shè)計(jì)研究——以北京地區(qū)為例
發(fā)布時(shí)間:2024-05-11 22:42
開(kāi)放式教育理念下的教學(xué)建筑已經(jīng)成為未來(lái)教育建筑設(shè)計(jì)的潮流,傳統(tǒng)的教學(xué)建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)不滿足新時(shí)代對(duì)于學(xué)生的培養(yǎng)要求,尤其是中小學(xué)作為基礎(chǔ)教育的最重要環(huán)節(jié),必須做出相應(yīng)的調(diào)整。開(kāi)放式中小學(xué)建設(shè)計(jì)是以學(xué)生為中心,以尊重學(xué)生個(gè)體發(fā)展、促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)為目標(biāo)的,其教學(xué)單元利用率高、空間靈活,可以滿足不同類型的教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi)。尤其是教室是學(xué)生停留時(shí)間最長(zhǎng)的部分,其采光設(shè)計(jì)影響到學(xué)生的身心健康以及學(xué)業(yè)水平,必須給予重視。本文以中小學(xué)開(kāi)放式教學(xué)單元的采光設(shè)計(jì)入手,對(duì)中國(guó)目前的開(kāi)放式教學(xué)單元進(jìn)行歸納分類,并對(duì)其采光設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化模擬設(shè)計(jì),提出了針對(duì)性的采光優(yōu)化設(shè)計(jì)策略。在本文的研究過(guò)程中,首先對(duì)國(guó)際上開(kāi)放式教育理念的發(fā)展以及其對(duì)中小學(xué)建筑的影響進(jìn)行梳理和總結(jié),其次針對(duì)中國(guó)開(kāi)放式中小學(xué)的實(shí)際情況將中小學(xué)開(kāi)放式教學(xué)單元的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),并歸納出三種主要的開(kāi)放式教學(xué)單元的類型,分別是活動(dòng)隔板型、內(nèi)延空間型和附屬空間型。然后對(duì)開(kāi)放式教學(xué)單元的采光需求、采光特點(diǎn)、普遍存在的問(wèn)題、采光優(yōu)化方法策略等進(jìn)行分析和總結(jié)。最后以北京地區(qū)的開(kāi)放式中小學(xué)案例中的教學(xué)單元為例,對(duì)不同類型的教學(xué)單元進(jìn)行采光優(yōu)化模擬,利用參數(shù)化建模GH ...
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 教育理念的發(fā)展
1.1.2 自然采光對(duì)教育建筑的重要性
1.2 研究對(duì)象和意義
1.2.1 研究對(duì)象
1.2.2 研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究
1.3.1 開(kāi)放式教學(xué)
1.3.2 建筑天然采光
1.3.3 采光仿真模擬
1.3.4 采光評(píng)價(jià)指標(biāo)
1.4 研究?jī)?nèi)容和研究框架
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究框架
第2章 基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元基礎(chǔ)理論及特點(diǎn)分析
2.1 開(kāi)放式教育基礎(chǔ)理論
2.1.1 開(kāi)放式教育理念
2.1.2 開(kāi)放式教學(xué)模式
2.1.3 開(kāi)放式教學(xué)及其建筑空間發(fā)展歷程
2.2 基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元特點(diǎn)分析
2.2.1 人數(shù)規(guī)模和面積指標(biāo)
2.2.2 平面形式
2.2.3 結(jié)構(gòu)布局
2.2.4 教學(xué)空間與活動(dòng)空間的關(guān)系
2.3 基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元類型
2.3.1 活動(dòng)隔板型
2.3.2 內(nèi)延空間型
2.3.3 附屬空間型
2.4 基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元采光設(shè)計(jì)要求
2.4.1 采光需求
2.4.2 采光設(shè)計(jì)要求
2.4.3 常見(jiàn)的采光問(wèn)題
2.5 采光模擬平臺(tái)選擇
2.5.1 建模平臺(tái)Rhino+Grasshopper
2.5.2 模擬平臺(tái)Honeybee+Ladybug
2.5.3 采光模擬引擎Radiance
2.5.4 能耗模擬引擎Energyplus
2.5.5 采光評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元采光優(yōu)化手法
3.1 優(yōu)化建筑布局
3.1.1 消解建筑進(jìn)深
3.1.2 分解建筑體量
3.2 優(yōu)化教學(xué)單元布局
3.2.1 結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化
3.2.2 平面比例適宜
3.3 優(yōu)化窗口形式
3.3.1 窗口形式選擇合理化
3.3.2 窗口結(jié)構(gòu)提高采光率
3.3.3 窗口遮陽(yáng)調(diào)節(jié)采光效率
3.4 優(yōu)化采光位置
3.4.1 屋頂平天窗采光
3.4.2 屋頂垂直天窗采光
3.5 優(yōu)化輔助系統(tǒng)
3.5.1 反光板系統(tǒng)提升均勻度
3.5.2 天花板導(dǎo)光系統(tǒng)引導(dǎo)光線
3.5.3 光線過(guò)濾系統(tǒng)調(diào)適不利光線
3.6 本章小結(jié)
第4章 典型開(kāi)放式教學(xué)單元采光模擬優(yōu)化分析
4.1 采光模擬方法構(gòu)建
4.1.1 單目標(biāo)優(yōu)化模擬優(yōu)化方案
4.1.2 引入節(jié)能優(yōu)化的多目標(biāo)優(yōu)化方案
4.1.3 模擬參數(shù)設(shè)定
4.2 活動(dòng)隔板型教學(xué)單元采光模擬優(yōu)化
4.2.1 模型建立—以北京十一學(xué)校中堂實(shí)驗(yàn)學(xué)校
4.2.2 單目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.2.3 多目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.2.4 活動(dòng)隔板型教學(xué)單元采光優(yōu)化方法
4.3 內(nèi)延空間型教學(xué)單元采光模擬優(yōu)化
4.3.1 模型建立—以北京師范大學(xué)附屬中學(xué)為例
4.3.2 單目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.3.3 多目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.3.4 內(nèi)延空間型教學(xué)單元采光優(yōu)化方法
4.4 附屬空間型教學(xué)單元采光模擬優(yōu)化
4.4.1 模型建立—以北京君誼中學(xué)國(guó)際部為例
4.4.2 單目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.4.3 多目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.4.4 附屬空間型教學(xué)單元優(yōu)化方法
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3970474
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 教育理念的發(fā)展
1.1.2 自然采光對(duì)教育建筑的重要性
1.2 研究對(duì)象和意義
1.2.1 研究對(duì)象
1.2.2 研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究
1.3.1 開(kāi)放式教學(xué)
1.3.2 建筑天然采光
1.3.3 采光仿真模擬
1.3.4 采光評(píng)價(jià)指標(biāo)
1.4 研究?jī)?nèi)容和研究框架
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究框架
第2章 基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元基礎(chǔ)理論及特點(diǎn)分析
2.1 開(kāi)放式教育基礎(chǔ)理論
2.1.1 開(kāi)放式教育理念
2.1.2 開(kāi)放式教學(xué)模式
2.1.3 開(kāi)放式教學(xué)及其建筑空間發(fā)展歷程
2.2 基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元特點(diǎn)分析
2.2.1 人數(shù)規(guī)模和面積指標(biāo)
2.2.2 平面形式
2.2.3 結(jié)構(gòu)布局
2.2.4 教學(xué)空間與活動(dòng)空間的關(guān)系
2.3 基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元類型
2.3.1 活動(dòng)隔板型
2.3.2 內(nèi)延空間型
2.3.3 附屬空間型
2.4 基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元采光設(shè)計(jì)要求
2.4.1 采光需求
2.4.2 采光設(shè)計(jì)要求
2.4.3 常見(jiàn)的采光問(wèn)題
2.5 采光模擬平臺(tái)選擇
2.5.1 建模平臺(tái)Rhino+Grasshopper
2.5.2 模擬平臺(tái)Honeybee+Ladybug
2.5.3 采光模擬引擎Radiance
2.5.4 能耗模擬引擎Energyplus
2.5.5 采光評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于開(kāi)放式教育的中小學(xué)教學(xué)單元采光優(yōu)化手法
3.1 優(yōu)化建筑布局
3.1.1 消解建筑進(jìn)深
3.1.2 分解建筑體量
3.2 優(yōu)化教學(xué)單元布局
3.2.1 結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化
3.2.2 平面比例適宜
3.3 優(yōu)化窗口形式
3.3.1 窗口形式選擇合理化
3.3.2 窗口結(jié)構(gòu)提高采光率
3.3.3 窗口遮陽(yáng)調(diào)節(jié)采光效率
3.4 優(yōu)化采光位置
3.4.1 屋頂平天窗采光
3.4.2 屋頂垂直天窗采光
3.5 優(yōu)化輔助系統(tǒng)
3.5.1 反光板系統(tǒng)提升均勻度
3.5.2 天花板導(dǎo)光系統(tǒng)引導(dǎo)光線
3.5.3 光線過(guò)濾系統(tǒng)調(diào)適不利光線
3.6 本章小結(jié)
第4章 典型開(kāi)放式教學(xué)單元采光模擬優(yōu)化分析
4.1 采光模擬方法構(gòu)建
4.1.1 單目標(biāo)優(yōu)化模擬優(yōu)化方案
4.1.2 引入節(jié)能優(yōu)化的多目標(biāo)優(yōu)化方案
4.1.3 模擬參數(shù)設(shè)定
4.2 活動(dòng)隔板型教學(xué)單元采光模擬優(yōu)化
4.2.1 模型建立—以北京十一學(xué)校中堂實(shí)驗(yàn)學(xué)校
4.2.2 單目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.2.3 多目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.2.4 活動(dòng)隔板型教學(xué)單元采光優(yōu)化方法
4.3 內(nèi)延空間型教學(xué)單元采光模擬優(yōu)化
4.3.1 模型建立—以北京師范大學(xué)附屬中學(xué)為例
4.3.2 單目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.3.3 多目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.3.4 內(nèi)延空間型教學(xué)單元采光優(yōu)化方法
4.4 附屬空間型教學(xué)單元采光模擬優(yōu)化
4.4.1 模型建立—以北京君誼中學(xué)國(guó)際部為例
4.4.2 單目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.4.3 多目標(biāo)優(yōu)化及分析
4.4.4 附屬空間型教學(xué)單元優(yōu)化方法
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3970474
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