大型公共建筑自然采光设计研究 ——以新广州火车站采光设计为例

论文摘要

现今国内外的大型公共建筑,由于特别的建筑形式,常规传统的自然采光方式很难提供足够的室内照度,因此很多都采用人工照明的方式进行补充,造成了采光能源较高的现实问题。因此,如何通过合理的设计、适当的技术,利用自然光来满足大型公共建筑的室内照度要求,是目前建筑节能设计的重点,也是未来的发展趋势之一。本文在总结现有自然采光设计理论、技术与工具的基础上,提出了适用于大型公共建筑的自然采光设计流程以及与之配套的自然采光被动式技术和软件模拟工具。基于提出的设计流程,文章着重分析了自然采光被动式技术的优化应用,包括建筑朝向、中庭、天窗、窗玻璃材料、遮阳等,研究了这些技术在大型公共建筑中运用的重点以及需要注意的问题。同时,文章还通过对国内外流行的热环境与光环境模拟软件进行了分析研究,最终结合大型公共建筑的特点提出DeST与Ecotect最适合用于联立分析大型公共建筑的热环境与光环境,并能指导相关优化设计。在上述研究的基础上,文章总结、归纳并提出了适合大型公共建筑自然采光设计要点,提出采光与室温之间的平衡方法。这些设计要点,适用于一般的大型公共建筑的自然采光设计,能够在提高室内照度与用户满意度的同时,降低建筑照明能耗,达到建筑可持续发展的目的。最后,文章运用本文所提出的流程、方法、技术,以广州新火车站自然采光设计为实例,具体分析了如何利用建筑朝向、天窗设计和遮阳布置,以获得良好自然采光效果。并运用DeST和Ecotect软件对改造设计方案进行计算机模拟分析。结果显示,通过这些技术的使用,建筑室内照度达到了令人满意的水平,符合国家标准,也兼顾了建筑室内热环境的优化,节约了大量照明能源,为将来的大型公共建筑自然采光设计提供了数据支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究缘起
• 1.2 建筑采光设计的目标
• 1.3 国内外自然采光发展和研究现状
• 1.3.1 国外自然采光发展和研究现状
• 1.3.2 国内自然采光发展和研究现状
• 1.4 研究内容
• 1.5 研究方法
• 1.6 研究意义
• 第二章 大型公共建筑自然采光设计因素
• 2.1 建筑位置和朝向
• 2.1.1 建筑位置
• 2.1.2 建筑朝向
• 2.1.3 建筑间距和高度的确立
• 2.1.4 建筑位置和朝向的应用技术
• 2.2 采光中庭
• 2.2.1 采光中庭的立面形式
• 2.2.2 采光中庭的剖面形式
• 2.2.3 中庭尺寸与采光的关系
• 3.2.4 中庭节能特点
• 2.2.5 整体处理好中庭外立面的虚实关系
• 2.3 采光天窗
• 2.3.1 天窗的基本形式
• 2.3.2 天窗采光特点
• 2.3.3 采光天窗应用技术
• 2.3.4 采光天窗尺寸
• 2.4 窗玻璃材料
• 2.5 遮阳
• 2.5.1 遮阳形式
• 2.5.2 遮阳效果比较
• 2.5.3 外部遮阳和内部遮阳技术
• 2.6 小结
• 第三章 自然采光模拟设计软件
• 3.1 模拟软件的分类
• 3.2 软件模拟的作用
• 3.2.1 在规划和城市设计中运用
• 3.2.2 建筑方案对比及优化
• 3.2.3 在标准评估中的运用
• 3.2.4 建筑能耗预测与优化
• 3.3 建筑模拟分析软件及工具
• 3.3.1 建筑能耗模拟软件
• 3.3.2 建筑光环境模拟软件
• 3.4 大型公共建筑光环境模拟软件的选取
• 3.4.1 能耗模拟软件的选择
• 3.4.2 光环境模拟软件的选择
• 3.5 小结
• 第四章 大型公共建筑自然采光设计方法与流程
• 4.1 大型公共建筑自然采光特点
• 4.2 常用的采光设计方法
• 4.3 自然采光设计流程
• 4.4 小结
• 第五章 新广州火车站自然采光设计
• 5.1 项目简介
• 5.2 设计内容
• 5.3 计算机模拟软件的选择
• 5.4 自然采光设计因素
• 5.4.1 建筑位置及朝向
• 5.4.2 采光天窗
• 5.4.3 遮阳
• 5.5 自然采光节能分析
• 5.5.1 节能设计目标
• 5.5.2 软件模拟设置
• 5.5.3 分析方法
• 5.5.4 高架候车层模拟分析
• 5.5.5 出站层模拟分析
• 5.6 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢