北京地区高校单侧窗矩形平面教室采光设计优化研究
发布时间：2020-12-30 22:56
如今随着教室中人工照明技术的过度介入,教室的进深被设计得越来越大,造成进深深处的天然光常常不足,对使用者的视力等生理健康及心理健康都带来了消极影响。同时过度依赖人工照明也加大了教室的运行能耗。高校普通单侧窗教室以内廊式单侧采光为较常见的布局形式,教室内采光较差的地方一般位于进深深处远离采光窗的位置。如何提高该位置的采光水平成为提升单侧采光窗教室整体采光效果的关键,在经过对多种改善性措施模拟分析后作者提出采用弧形反光板可以作为采光优化的一种途径。本论文的主要研究内容如下:1、通过对北京地区多间高校教室的实地调查,分析出该地区单侧窗矩形平面教室在天然光采光上的一般现状,并将这些教室空间的主要建筑参数与现行国家标准和规范进行核对,找到现存采光不足背后可能的原因并提出改进建议。2、通过建立教室空间的建筑模型,分别预设了常见的采光改善措施,即增加层高、改变顶棚倾斜度、加建遮阳板(兼反光作用),还预设了作者设计的弧形反光板。之后借助光环境模拟软件对这四种采光改善措施进行模拟和深入分析,并对各种措施带来的采光影响进行多个评价指标的评价和规律的总结。经过模拟分析与比较研究,最终得出加装弧形反光板在晴天...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：147 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高校普通单侧窗矩形平面教室Fig.1-1Ordinarysingle-classclassroomincollegesanduniversities（图片来源：作者自摄）
河北工程大学硕士学位论文18采光设计时，各光气候区对应着不同的光气候系数K。需注意的是设计目标所在区域的采光系数的标准值应乘以相应区域的光气候系数K。5类光气候区的室外天然光设计照度值及对应光气候系数K见表2-1。北京在第Ⅲ类光气候区内，故K值取1。2.1.3III级采光等级采光等级共分为5级，按照作业时对采光的要求由高到低分为了I、II、III、IV、V级。III级采光等级处于采光等级的中间位置，《建筑采光设计标准》（GB50033-2013）的4.0.4强制条文规定了教育建筑的普通教室采光不应低于III级采光等级的采光标准值。侧面采光时III级采光等级对应的采光系数标准值和室内天然光照度标准值分别为3%和450lx。图2-1北京在第Ⅲ类光气候区中的地理位置Fig.2-1ThegeographicalpositionofBeijinginClassIIIphotoperiodregion（图片来源：作者改绘于参考文献1）表2-1光气候系数K值Table.2-1Kvalueofdaylightclimatecoefficient（表格来源：参考文献1）光气候区IIIIIIIVVK值0.850.901.001.101.20室外天然光设计照度值Es（lx）1800016500150001350012000
第2章相关概念界定及理论25好采光模拟的基矗材质的设定参考了之前调研的情况以及《建筑采光设计标准》（GB50033-2013）中玻璃透射比和反射比、饰面材料的反射比、窗玻璃的污染折减系数等相关参考值。天然光静态模拟的一般过程见图2-2。2.4.4模拟结果的呈现本文中的静态光环境模拟结果部分将以伪彩色图像的形式呈现，部分将以数值形式表达出，便于直接对各方案做出评价与对比分析。2.5本章小结本章首先从相关概念入手，介绍了普通单侧窗教室、第III类光气候区和III级采光等级等概念，再对主要术语和评价指标做阐述，明确了本文的研究范围为普通单侧窗矩形平面教室的天然采光。接着结合现行的国家标准和规范对天然采光的一般要求做说明，指明了采光评价和采光提升的一大方向。最后从多个方面介绍计算机软件模拟的概况，从其模拟的必要性到软件的选择、模拟总步骤和模拟结果的呈现方式。图2-2静态光环境模拟流程Fig.2-2Staticlightenvironmentsimulationprocess（图片来源：作者自绘）
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀城市群雾霾污染的时空特征与影响因素[J]. 任毅,郭丰,高聪聪. 首都经济贸易大学学报. 2019(06)
[2]绿色建筑室内光环境与声环境模拟分析——以某中学为例[J]. 刘璇,张玲玲,刘文平. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2019(04)
[3]寒冷地区建筑双层光伏外窗的采光与节能特性研究[J]. 赵艳君,高敏,程远达,李彦君,范毅,余敏. 建筑科学. 2019(04)
[4]导光管与采光天窗在建筑设计过程中的应用辨析[J]. 郑岩,吴江. 山西建筑. 2019(06)
[5]京津地区高校体育馆建筑采光典型模型研究[J]. 杨笛,张明宇,韩国帅. 照明工程学报. 2017(05)
[6]茂名市直属小学教室采光照明卫生状况[J]. 谭菲菲,邓辛研,黄莹,王土风. 中国校医. 2017(06)
[7]集装箱移动教室天然采光方式设计探究[J]. 耿一涵,任杰,彭翔威. 灯与照明. 2017(02)
[8]学校建筑自然采光设计研究浅析——以美国Boora建筑事务所为例[J]. 王梦蕊,刘宇波. 新建筑. 2017(02)
[9]多媒体教室的天然采光优化分析研究[J]. 袁景玉,任全,关高庆. 照明工程学报. 2016(06)
[10]可持续的学校天然采光探索:美国创新事务所的设计实践[J]. 刘宇波,王梦蕊. 南方建筑. 2016(02)
博士论文
[1]北京地区城市住宅天然光环境优化设计研究[D]. 张滨.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]寒冷地区高校教室采光设计研究[D]. 宋志超.北京建筑大学 2018
[2]青岛里院光环境优化设计策略研究[D]. 商彤.青岛理工大学 2018
[3]高校中庭式教学楼室内声环境研究[D]. 李姝颖.长安大学 2017
[4]典型教学楼的光环境优化[D]. 潘柳青.南京大学 2016
[5]营口市小学生视力不良现状调查及影响因素研究[D]. 林林.吉林大学 2015
[6]基于自然采光的寒地大进深建筑设计研究[D]. 张岩.哈尔滨工业大学 2015
[7]北京交通大学建筑与艺术学院教学楼室内自然光环境优化策略研究[D]. 彭喜君.北京交通大学 2014
本文编号：2948449
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：147 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高校普通单侧窗矩形平面教室Fig.1-1Ordinarysingle-classclassroomincollegesanduniversities（图片来源：作者自摄）
河北工程大学硕士学位论文18采光设计时，各光气候区对应着不同的光气候系数K。需注意的是设计目标所在区域的采光系数的标准值应乘以相应区域的光气候系数K。5类光气候区的室外天然光设计照度值及对应光气候系数K见表2-1。北京在第Ⅲ类光气候区内，故K值取1。2.1.3III级采光等级采光等级共分为5级，按照作业时对采光的要求由高到低分为了I、II、III、IV、V级。III级采光等级处于采光等级的中间位置，《建筑采光设计标准》（GB50033-2013）的4.0.4强制条文规定了教育建筑的普通教室采光不应低于III级采光等级的采光标准值。侧面采光时III级采光等级对应的采光系数标准值和室内天然光照度标准值分别为3%和450lx。图2-1北京在第Ⅲ类光气候区中的地理位置Fig.2-1ThegeographicalpositionofBeijinginClassIIIphotoperiodregion（图片来源：作者改绘于参考文献1）表2-1光气候系数K值Table.2-1Kvalueofdaylightclimatecoefficient（表格来源：参考文献1）光气候区IIIIIIIVVK值0.850.901.001.101.20室外天然光设计照度值Es（lx）1800016500150001350012000
第2章相关概念界定及理论25好采光模拟的基矗材质的设定参考了之前调研的情况以及《建筑采光设计标准》（GB50033-2013）中玻璃透射比和反射比、饰面材料的反射比、窗玻璃的污染折减系数等相关参考值。天然光静态模拟的一般过程见图2-2。2.4.4模拟结果的呈现本文中的静态光环境模拟结果部分将以伪彩色图像的形式呈现，部分将以数值形式表达出，便于直接对各方案做出评价与对比分析。2.5本章小结本章首先从相关概念入手，介绍了普通单侧窗教室、第III类光气候区和III级采光等级等概念，再对主要术语和评价指标做阐述，明确了本文的研究范围为普通单侧窗矩形平面教室的天然采光。接着结合现行的国家标准和规范对天然采光的一般要求做说明，指明了采光评价和采光提升的一大方向。最后从多个方面介绍计算机软件模拟的概况，从其模拟的必要性到软件的选择、模拟总步骤和模拟结果的呈现方式。图2-2静态光环境模拟流程Fig.2-2Staticlightenvironmentsimulationprocess（图片来源：作者自绘）
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀城市群雾霾污染的时空特征与影响因素[J]. 任毅,郭丰,高聪聪. 首都经济贸易大学学报. 2019(06)
[2]绿色建筑室内光环境与声环境模拟分析——以某中学为例[J]. 刘璇,张玲玲,刘文平. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2019(04)
[3]寒冷地区建筑双层光伏外窗的采光与节能特性研究[J]. 赵艳君,高敏,程远达,李彦君,范毅,余敏. 建筑科学. 2019(04)
[4]导光管与采光天窗在建筑设计过程中的应用辨析[J]. 郑岩,吴江. 山西建筑. 2019(06)
[5]京津地区高校体育馆建筑采光典型模型研究[J]. 杨笛,张明宇,韩国帅. 照明工程学报. 2017(05)
[6]茂名市直属小学教室采光照明卫生状况[J]. 谭菲菲,邓辛研,黄莹,王土风. 中国校医. 2017(06)
[7]集装箱移动教室天然采光方式设计探究[J]. 耿一涵,任杰,彭翔威. 灯与照明. 2017(02)
[8]学校建筑自然采光设计研究浅析——以美国Boora建筑事务所为例[J]. 王梦蕊,刘宇波. 新建筑. 2017(02)
[9]多媒体教室的天然采光优化分析研究[J]. 袁景玉,任全,关高庆. 照明工程学报. 2016(06)
[10]可持续的学校天然采光探索:美国创新事务所的设计实践[J]. 刘宇波,王梦蕊. 南方建筑. 2016(02)
博士论文
[1]北京地区城市住宅天然光环境优化设计研究[D]. 张滨.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]寒冷地区高校教室采光设计研究[D]. 宋志超.北京建筑大学 2018
[2]青岛里院光环境优化设计策略研究[D]. 商彤.青岛理工大学 2018
[3]高校中庭式教学楼室内声环境研究[D]. 李姝颖.长安大学 2017
[4]典型教学楼的光环境优化[D]. 潘柳青.南京大学 2016
[5]营口市小学生视力不良现状调查及影响因素研究[D]. 林林.吉林大学 2015
[6]基于自然采光的寒地大进深建筑设计研究[D]. 张岩.哈尔滨工业大学 2015
[7]北京交通大学建筑与艺术学院教学楼室内自然光环境优化策略研究[D]. 彭喜君.北京交通大学 2014
本文编号：2948449
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