光舒适导向下的寒地办公建筑自适应表皮设计研究

发布时间：2020-04-13 09:59

【摘要】：随着城市化进程的发展,越来越多的办公建筑出现,办公建筑的能耗问题成为当前设计师关注的重点问题之一。近年来,天然采光策略作为解决其能耗问题的重要研究方向,运用越来越广泛。天然采光具有经济、节能、舒适等多方面人工照明所不能替代的优点。但是天然采光也存在其不足之处,其随着时间的变化是处于不断变化之中的,变化的外界光环境难以使室内维持一个稳定的水平,因而会出现诸多的如极易产生眩光、照度过量的问题,影响办公建筑的舒适性。建筑表皮作为室内外交互界面,对稳定室内光舒适具有重大影响,而自适应表皮能够动态响应变化地环境稳定室内舒适性。虽自适应表皮的运用尚属初步阶段,但是在当下科学技术激荡变革的大时代中,关于技术、成本、功效方面的讨论,在观念层面确立了自适应表皮存在及发展的必要性和合理性。因而有鉴于此,有必要设计一种自适应表皮模块,通过设定的控制逻辑,同时兼顾室内的采光需求与眩光防护需求,并提供一种表皮的新形态。本文首先梳理了基于光舒适的寒地自适应表皮的相关概念与理论。总结了自适应表皮的组织结构、运动方式等,从分析案例的角度,对其进行总结,指出运动方式和控制逻辑是自适应表皮设计的重点,对光环境的影响最为明显。其次,明确了办公建筑的光舒适的定义,评价指标和测量方法。然后,建立了适用于寒冷地区办公建筑的自适应表皮模型。设计了自适应表皮原型,从形态、运动方式和控制逻辑来阐述表皮对光环境的响应。通过调研数据明确了办公单元的形态参数,建立了办公单元的形态模型,并且明确了办公人员对室内光舒适的要求。将表皮原型应用于此办公空间,基于RhinocerosGrasshopper平台,能够实现建筑参数化建模以及光舒适模拟的数据交互,基于寒地气候对其光舒适情况进行评价。从防止眩光、控制采光两个方面展开讨论提出适用于此建筑空间的控制策略。最后,对自适应表皮进行建造,并通过实测的方法来对其性能进行评价。借助人工天穹,对自适应表皮模型进行实测,提出了采光与眩光实测流程,从实测的角度验证了自适应表皮模型能够大幅度的提升室内的光舒适水平。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU243

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本文编号：2625883