基于建筑采光性能的參數(shù)化設計研究
發(fā)布時間:2017-10-17 04:10
本文關鍵詞:基于建筑采光性能的參數(shù)化設計研究
【摘要】:近年來我國能源形勢十分嚴峻,降低建筑的能源消耗,提高能源的利用效率,成為了人們共同關注的主題。由照明產生的能耗在建筑總能耗中占了很大比重,充分利用自然采光,對采光進行巧妙的設計成為了降低照明能耗的主要途徑,而當今領域最流行的建筑設計方法—參數(shù)化設計,則是通過使用參數(shù)模型和優(yōu)選來控制建筑方案的設計,使得建筑設計更富有邏輯性。本研究將參數(shù)化設計方法與采光性能設計目標統(tǒng)一起來,建立適用于在方案階段的建筑性能參數(shù)化設計方法。具體的研究工作為:第一,研究影響采光因素中窗戶透光率、窗臺高、窗墻比、窗戶朝向、以及窗戶外形對室內照度的影響規(guī)律。第二,研究在平衡節(jié)點之下,采光因素對照明及采暖空調能耗的影響規(guī)律,找到各個影響因素的最佳優(yōu)化點,建立更適用優(yōu)化光環(huán)境的設計方法。第三,通過使用Rhino建模,借助Grasshopper平臺使用Geco插件進行采光性能模擬,最終將生成的方案用Radiance進行分析,總結建立采光性能的參數(shù)化設計工作流程。論文的主要成果為:(1)在綜合考慮照明、采暖和空調能耗下,權重分析中,窗墻比對總能耗的影響最為重要;(2)建立了采光性能參數(shù)化設計控制法則,生成了Grasshopper下的采光性能模擬的基礎開發(fā)程序,為后續(xù)其他性能設計程序開發(fā)奠定了基礎。
【關鍵詞】:方案設計 參數(shù)化 采光性能
【學位授予單位】:西南科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU113.6
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-26
- 1.1 研究的背景與意義10-13
- 1.1.1 研究背景10-12
- 1.1.2 研究的目的與意義12-13
- 1.2 國內外相關研究現(xiàn)狀13-23
- 1.2.1 參數(shù)化建筑設計的相關研究13-17
- 1.2.2 面向建筑采光性能參數(shù)化設計的相關研究17-23
- 1.3 研究內容與方法23-24
- 1.3.1 研究內容23-24
- 1.3.2 研究方法24
- 1.4 研究框架24-26
- 第2章 基于采光性能的參數(shù)化設計研究綜述26-41
- 2.1 建筑采光性能基礎理論26-28
- 2.1.1 建筑的采光性能26-27
- 2.1.2 影響采光性能因素27-28
- 2.2 建筑方案設計中采光性能優(yōu)化研究28-34
- 2.2.1 性能化采光設計的目標28-29
- 2.2.2 建筑能耗的構成以及影響因素29-30
- 2.2.3 光質量優(yōu)化30-33
- 2.2.4 以節(jié)能平衡為導向的光環(huán)境優(yōu)化33-34
- 2.3 采光性能參數(shù)化設計平臺34-40
- 2.3.1 設計工具:Rhinoceros與Grasshopper34-36
- 2.3.2 生態(tài)分析軟件Ecotect36-37
- 2.3.3 連接Ecotect和Grasshopper插件GECO37-38
- 2.3.4 Radiance模擬軟件介紹38-40
- 2.4 本章小節(jié)40-41
- 第3章 采光因素對建筑能耗的影響規(guī)律41-60
- 3.1 基本光度單位41-43
- 3.1.1 光通量41
- 3.1.2 發(fā)光強度41-42
- 3.1.3 照度42-43
- 3.1.4 亮度43
- 3.1.5 均勻度43
- 3.2 采光因素對采光性能的影響規(guī)律43-59
- 3.2.1 窗戶透光率(T)對采光影響的規(guī)律44-47
- 3.2.2 窗臺高(H)對采光影響的規(guī)律47-51
- 3.2.3 窗墻比(WWR)對采光影響的規(guī)律51-55
- 3.2.4 窗戶的朝向對采光影響的規(guī)律55-56
- 3.2.5 窗戶的外形對采光影響的規(guī)律56-59
- 3.3 本章小節(jié)59-60
- 第4章 基于采光性能的參數(shù)化設計案例研究60-68
- 4.1 采光性能的參數(shù)化設計研究60-61
- 4.2 RHINO與RADIANCE結合實現(xiàn)性能化建筑方案優(yōu)化設計61-64
- 4.3 RHINO與ENERGY PLUS結合實現(xiàn)建筑開窗優(yōu)化設計64-66
- 4.4 基于案例研究提出采光性能參數(shù)化設計的問題66-67
- 4.5 本章小節(jié)67-68
- 第5章 建立采光性能的參數(shù)化設計流程68-87
- 5.1 建筑形體的參數(shù)化生成68-70
- 5.1.1 參數(shù)確定68-69
- 5.1.2 評價生成建筑形體69-70
- 5.1.3 建筑方案優(yōu)化過程70
- 5.2 采光口參數(shù)化設計過程70-82
- 5.2.1 采光口設計步驟70-82
- 5.3 與設計一致的目的與評價82-83
- 5.4 性能化建筑采光設計方案工作流83-85
- 5.5 本章小節(jié)85-87
- 第6章 基于建筑采光性能的參數(shù)化設計實踐87-113
- 6.1 項目基本情況87-90
- 6.1.1 區(qū)域環(huán)境與氣候條件87-88
- 6.1.2 建筑的基本概況88-90
- 6.2 設計的關鍵性問題與目標90-100
- 6.2.1 設計的關鍵性問題90
- 6.2.2 設計的目標90-92
- 6.2.3 參數(shù)化的模型92-100
- 6.3 本設計的參數(shù)化設計流程100-102
- 6.4 照明節(jié)能與能耗分析102-108
- 6.4.1 透光率對單位面積照明節(jié)能的影響102-103
- 6.4.2 窗臺高對單位面積照明節(jié)能的影響103-104
- 6.4.3 窗墻比對單位面積照明節(jié)能的影響104-105
- 6.4.4 窗戶朝向對單位面積照明節(jié)能的影響105-106
- 6.4.5 窗戶外形對單位面積照明節(jié)能的影響106-108
- 6.5 綜合照明采暖和空調的建筑能耗108-112
- 6.5.1 透光率對能耗的影響108-109
- 6.5.2 窗臺高對能耗的影響109-110
- 6.5.3 窗墻比對能耗的影響110-111
- 6.5.4 窗戶朝向對總能耗的影響111-112
- 6.6 本章小節(jié)112-113
- 第7章 研究結論與展望113-117
- 7.1 研究結論113-115
- 7.2 研究存在的不足115
- 7.3 后續(xù)工作展望115-117
- 致謝117-118
- 參考文獻118-122
- 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及研究成果122
【參考文獻】
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,本文編號:1046702
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