重庆地区工业厂房天窗采光与能耗研究

论文摘要

太阳能是一种绿色能源,取之不尽、用之不竭。在建筑中利用天然光可以节约照明能耗,这已是长久以来人们的共识。另外与人工照明相比,天然采光对使用者的生理和心理都有积极的影响,如:舒缓神经、提高工作效率等。天然采光如此重要,但在我国繁荣的建筑行业中,天然采光的优势并没有得到足够重视,建筑设计过程中专门的采光设计十分缺乏,既影响了室内的采光舒适度又不利于建筑节能。提高对采光设计的重视,充分利用天然光进行建筑空间照明,既有利于人们身心健康,又可以节省建筑能耗。近几年,由于能源环境问题日益突出,建筑师对于光环境设计在减少能耗这一层面的关注越来越多。如何在保证良好的室内光环境的前提下,尽可能地降低建筑能耗,已成为一个重要的课题。本文以重庆地区工业厂房作为研究对象,通过对重庆某工业厂房的采光设计实践,针对重庆地区工业厂房天窗采光存在的问题,对工业厂房的天然采光设计以及人工照明节能进行了系统研究。利用恰当、简化的天空模型,采用数值模拟计算的方法,针对建筑天然采光的主要特性参数如窗地比、天窗排列方式、天窗形式、玻璃透光率等进行了全面分析,同时对影响人工照明能耗的主要特性参数如光源和灯具选择、功率密度、照明控制方式、遮阳系数等因素进行系统分析,得到各影响因素对室内采光质量和建筑能耗的影响关系。最终提出一套适合重庆地区工业厂房天窗采光的设计策略,同时希望本文研究结果对其它地区的同类建筑在采光和照明设计上起到一定的借鉴作用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 我国建筑能耗现状
• 1.3 建筑天然采光的意义
• 1.3.1 天然采光的发展简史
• 1.3.2 建筑天然采光的优势
• 1.4 课题研究的目的和内容
• 1.4.1 目的
• 1.4.2 内容
• 1.5 国内外天然采光研究现状
• 1.5.1 国外
• 1.5.2 国内
• 1.6 研究路线框架图
• 2 工业厂房的光环境要求及采光现状研究
• 2.1 基本光度单位
• 2.1.1 光通量
• 2.1.2 发光强度
• 2.1.3 照度
• 2.1.4 光气候
• 2.1.5 采光均匀度
• 2.1.6 亮度
• 2.1.7 眩光
• 2.2 天空模型
• 2.3 当代工业厂房的空间特点
• 2.4 工业建筑的室内光环境要求
• 2.5 重庆地区光气候现状研究
• 2.5.1 相关气象资料综述
• 2.5.2 重庆光气候现状调研
• 2.6 重庆地区工业厂房采光与热工现状研究
• 2.6.1 现状调研
• 2.6.2 问题总结
• 2.6.3 定性分析造成的原因
• 2.7 本章小结
• 3 天然采光影响因素分析
• 3.1 光环境分析软件的选择
• 3.2 光环境模拟软件的准确性验证
• 3.2.1 建立厂房模型
• 3.2.2 参数设置
• 3.2.3 模拟结果与实测值对比分析
• 3.3 计算机模型的建立
• 3.4 光环境模拟条件设定
• 3.5 室内光环境模拟
• 3.5.1 冬至
• 3.5.2 春分（秋分）
• 3.5.3 夏至
• 3.5.4 小结
• 3.6 采光影响因素分析
• 3.6.1 窗地比
• 3.6.2 天窗形式
• 3.6.3 天窗排列方式
• 3.6.4 玻璃透光率
• 3.6.5 遮阳与反光构件
• 3.7 本章小结
• 4 人工照明与能耗分析
• 4.1 人工照明与建筑节能
• 4.2 工业厂房照明设计的基本原则
• 4.3 工业厂房照明的方式和种类
• 4.4 前期照明设计的影响
• 4.4.1 光源的选择
• 4.4.2 灯具的选择
• 4.4.3 照明方案模拟对比
• 4.5 能耗影响因素分析
• 4.5.1 窗地比
• 4.5.2 玻璃透光率
• 4.5.3 控制方式对建筑能耗的影响
• 4.5.4 照明功率密度的影响
• 4.5.5 遮阳系数的影响
• 4.6 本章小总
• 5 模拟结果综合分析与结论
• 5.1 模拟结果综合分析
• 5.1.1 原有方案采光模拟总结
• 5.1.2 采光与能耗影响因素综合分析
• 5.2 结论
• 5.3 不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录