基于开放式教育的中小学教学单元采光优化设计研究——以北京地区为例
发布时间：2024-05-11 22:42
开放式教育理念下的教学建筑已经成为未来教育建筑设计的潮流,传统的教学建筑设计已经不满足新时代对于学生的培养要求,尤其是中小学作为基础教育的最重要环节,必须做出相应的调整。开放式中小学建设计是以学生为中心,以尊重学生个体发展、促进学生自主学习为目标的,其教学单元利用率高、空间灵活,可以满足不同类型的教学活动的展开。尤其是教室是学生停留时间最长的部分,其采光设计影响到学生的身心健康以及学业水平,必须给予重视。本文以中小学开放式教学单元的采光设计入手,对中国目前的开放式教学单元进行归纳分类,并对其采光设计进行优化模拟设计,提出了针对性的采光优化设计策略。在本文的研究过程中,首先对国际上开放式教育理念的发展以及其对中小学建筑的影响进行梳理和总结,其次针对中国开放式中小学的实际情况将中小学开放式教学单元的特点进行总结,并归纳出三种主要的开放式教学单元的类型,分别是活动隔板型、内延空间型和附属空间型。然后对开放式教学单元的采光需求、采光特点、普遍存在的问题、采光优化方法策略等进行分析和总结。最后以北京地区的开放式中小学案例中的教学单元为例,对不同类型的教学单元进行采光优化模拟,利用参数化建模GH ...
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 教育理念的发展
1.1.2 自然采光对教育建筑的重要性
1.2 研究对象和意义
1.2.1 研究对象
1.2.2 研究意义
1.3 国内外相关研究
1.3.1 开放式教学
1.3.2 建筑天然采光
1.3.3 采光仿真模拟
1.3.4 采光评价指标
1.4 研究内容和研究框架
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究框架
第2章 基于开放式教育的中小学教学单元基础理论及特点分析
2.1 开放式教育基础理论
2.1.1 开放式教育理念
2.1.2 开放式教学模式
2.1.3 开放式教学及其建筑空间发展历程
2.2 基于开放式教育的中小学教学单元特点分析
2.2.1 人数规模和面积指标
2.2.2 平面形式
2.2.3 结构布局
2.2.4 教学空间与活动空间的关系
2.3 基于开放式教育的中小学教学单元类型
2.3.1 活动隔板型
2.3.2 内延空间型
2.3.3 附属空间型
2.4 基于开放式教育的中小学教学单元采光设计要求
2.4.1 采光需求
2.4.2 采光设计要求
2.4.3 常见的采光问题
2.5 采光模拟平台选择
2.5.1 建模平台Rhino+Grasshopper
2.5.2 模拟平台Honeybee+Ladybug
2.5.3 采光模拟引擎Radiance
2.5.4 能耗模拟引擎Energyplus
2.5.5 采光评价指标
2.6 本章小结
第3章 基于开放式教育的中小学教学单元采光优化手法
3.1 优化建筑布局
3.1.1 消解建筑进深
3.1.2 分解建筑体量
3.2 优化教学单元布局
3.2.1 结构布局优化
3.2.2 平面比例适宜
3.3 优化窗口形式
3.3.1 窗口形式选择合理化
3.3.2 窗口结构提高采光率
3.3.3 窗口遮阳调节采光效率
3.4 优化采光位置
3.4.1 屋顶平天窗采光
3.4.2 屋顶垂直天窗采光
3.5 优化辅助系统
3.5.1 反光板系统提升均匀度
3.5.2 天花板导光系统引导光线
3.5.3 光线过滤系统调适不利光线
3.6 本章小结
第4章 典型开放式教学单元采光模拟优化分析
4.1 采光模拟方法构建
4.1.1 单目标优化模拟优化方案
4.1.2 引入节能优化的多目标优化方案
4.1.3 模拟参数设定
4.2 活动隔板型教学单元采光模拟优化
4.2.1 模型建立—以北京十一学校中堂实验学校
4.2.2 单目标优化及分析
4.2.3 多目标优化及分析
4.2.4 活动隔板型教学单元采光优化方法
4.3 内延空间型教学单元采光模拟优化
4.3.1 模型建立—以北京师范大学附属中学为例
4.3.2 单目标优化及分析
4.3.3 多目标优化及分析
4.3.4 内延空间型教学单元采光优化方法
4.4 附属空间型教学单元采光模拟优化
4.4.1 模型建立—以北京君谊中学国际部为例
4.4.2 单目标优化及分析
4.4.3 多目标优化及分析
4.4.4 附属空间型教学单元优化方法
结论
参考文献
致谢
本文编号：3970474
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 教育理念的发展
1.1.2 自然采光对教育建筑的重要性
1.2 研究对象和意义
1.2.1 研究对象
1.2.2 研究意义
1.3 国内外相关研究
1.3.1 开放式教学
1.3.2 建筑天然采光
1.3.3 采光仿真模拟
1.3.4 采光评价指标
1.4 研究内容和研究框架
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究框架
第2章 基于开放式教育的中小学教学单元基础理论及特点分析
2.1 开放式教育基础理论
2.1.1 开放式教育理念
2.1.2 开放式教学模式
2.1.3 开放式教学及其建筑空间发展历程
2.2 基于开放式教育的中小学教学单元特点分析
2.2.1 人数规模和面积指标
2.2.2 平面形式
2.2.3 结构布局
2.2.4 教学空间与活动空间的关系
2.3 基于开放式教育的中小学教学单元类型
2.3.1 活动隔板型
2.3.2 内延空间型
2.3.3 附属空间型
2.4 基于开放式教育的中小学教学单元采光设计要求
2.4.1 采光需求
2.4.2 采光设计要求
2.4.3 常见的采光问题
2.5 采光模拟平台选择
2.5.1 建模平台Rhino+Grasshopper
2.5.2 模拟平台Honeybee+Ladybug
2.5.3 采光模拟引擎Radiance
2.5.4 能耗模拟引擎Energyplus
2.5.5 采光评价指标
2.6 本章小结
第3章 基于开放式教育的中小学教学单元采光优化手法
3.1 优化建筑布局
3.1.1 消解建筑进深
3.1.2 分解建筑体量
3.2 优化教学单元布局
3.2.1 结构布局优化
3.2.2 平面比例适宜
3.3 优化窗口形式
3.3.1 窗口形式选择合理化
3.3.2 窗口结构提高采光率
3.3.3 窗口遮阳调节采光效率
3.4 优化采光位置
3.4.1 屋顶平天窗采光
3.4.2 屋顶垂直天窗采光
3.5 优化辅助系统
3.5.1 反光板系统提升均匀度
3.5.2 天花板导光系统引导光线
3.5.3 光线过滤系统调适不利光线
3.6 本章小结
第4章 典型开放式教学单元采光模拟优化分析
4.1 采光模拟方法构建
4.1.1 单目标优化模拟优化方案
4.1.2 引入节能优化的多目标优化方案
4.1.3 模拟参数设定
4.2 活动隔板型教学单元采光模拟优化
4.2.1 模型建立—以北京十一学校中堂实验学校
4.2.2 单目标优化及分析
4.2.3 多目标优化及分析
4.2.4 活动隔板型教学单元采光优化方法
4.3 内延空间型教学单元采光模拟优化
4.3.1 模型建立—以北京师范大学附属中学为例
4.3.2 单目标优化及分析
4.3.3 多目标优化及分析
4.3.4 内延空间型教学单元采光优化方法
4.4 附属空间型教学单元采光模拟优化
4.4.1 模型建立—以北京君谊中学国际部为例
4.4.2 单目标优化及分析
4.4.3 多目标优化及分析
4.4.4 附属空间型教学单元优化方法
结论
参考文献
致谢
本文编号：3970474
本文链接：https://www.wllwen.com/jiaoyulunwen/ktjx/3970474.html
