以营造幼儿成长健康的自然光环境为引导的幼儿园设计策略及模拟研究
发布时间：2020-12-23 03:03
随着社会的不断发展和变化,越来越多的家长选择让孩子在幼儿园中生活和成长,人们对幼儿园空间环境品质的需求也日益提高。通过研究发现,自然光对幼儿的身心健康、眼部发育以及学前教育都有重要作用。但由于受到诸多社会条件、经济条件的制约,许多新建的幼儿园建筑现状并不乐观,其中光环境的营造存在比较严重的问题。基于这个问题,本文旨在运用软件模拟的方式,以利于幼儿成长健康为目标,进行幼儿园自然采光优化及相关策略的专题性研究。本文首先对幼儿健康与幼儿园光环境相关理论进行研究分析。总结幼儿生理、心理学特征及其与成年人的差异,探讨自然光对幼儿视力健康、身体健康、心理健康、认知能力、社交行为及生物钟的具体影响,进而指出各项自然光环境指标与幼儿成长健康的关系。整理光环境评价相关规范与标准,为文章后续分析奠定基础。本文研究对象为幼儿日常活动主要区域——幼儿园班级单元。通过对已建成幼儿园的空间形式进行调研、归纳,以及对其空间结构、室内构件、装饰材料的抽象与简化,建立了具有普适性、代表性的幼儿园班级单元空间模型。并对此空间模型进行后续自然光软件模拟工作。在技术方面,对现今使用最为广泛的自然光模拟软件进行了介绍和对比,并...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：139 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国光气候分区图
第3章基于幼儿成长健康的幼儿园自然光环境数字模型建构及模拟方法233.1.3模拟方法及流程图3-2模拟流程图（图片来源：作者自绘）本文以Rhino为平台，使用Grasshopper中的Ladybug和Honeybee进行幼儿园班级单元采光模拟，模拟内容包括采光系数、照度、采光均匀度、眩光情况等。通过对模拟结果数据及可视化图像的研究，对采光现状与优化后的结果进行对比分析，得出最终结论（图3-2）。模拟整个流程为：将模型材质信息、天空信息、模拟内容（recipe）准备好后进行采光计算，计算后得出具体采光数据，针对数据进行分析。其中模型信息包括空间模型和模型材质光学性能；天空信息包括天空类型、测试时间、地理位置；recipe可以有多种选择，包括照度、采光系数、眩光图像等。计算使用Honeybee中的“rundaylightsimulation”，根据不同的recipe得到不同的结果，包括各网格内的具体照度、采光系数，或眩光图像、眩光指数等。3.2幼儿园采光模拟空间模型的构建3.2.1空间形式的归纳在幼儿园中，幼儿的基本生活空间是以班级为单位的。班级单元中有若干功能空间，包括幼儿活动室、卧室、卫生间、衣帽间类储藏空间等。本章旨在提供具有普适性的幼儿活动重点空间的采光模拟分析。因此选择以幼儿活动空间为中心，对幼儿生活单元进
第3章基于幼儿成长健康的幼儿园自然光环境数字模型建构及模拟方法26图3-3典型班级单元空间结构示意图（图片来源：作者自绘）幼儿园活动室的布置所需要考虑的因素主要有两点，一是应符合相关规范中对幼儿园生活空间的具体比例和面积要求，二是符合现有的、具有普遍性的幼儿园的实际情况，以便做出有意义的模拟分析。规范中规定，活动室不宜小于50平方米，卫生间不宜小于15平方米，衣帽储藏不宜小于9平方米。调研案例中，活动室面宽范围在7m-12m，进深5m-9m。经过对规范的研究和实际案例的总结归纳，本次实验模拟模型平面布置主要涉及活动室、卫生间、衣帽储藏间和阳台。幼儿班级单元南向，活动室在南端，卫生间和衣帽储藏间位于北端，以提供优质采光的日常活动空间。活动室面宽10.8m，进深6.6m，符合基本规范要求，贴合实际现状幼儿园规模。活动室窗距地0.6m，窗宽2.1m，高1.4m。室内净高3m。现状幼儿园案例，部分有阳台，在此选择增加阳台，利于幼儿生活与成长。3.2.3室内构件的简化活动室室内构件主要包括家具与格挡设施。家具根据幼儿日常活动的不同有所区别，对家具设施进行普遍化归类，确定摆放位置和工作面高度，是主要的研究重点。《建筑设计资料集第四分册》中对幼儿工作面高度及相应的家具进行了尺寸要求（表3-4）。在幼儿处于坐姿时，桌面高度约460mm。桌椅摆放比较灵活，均匀分布于活动室内即可。此外，教师所处的位置是幼儿目光聚集的地方，一般在教室西侧，家具可为黑板或钢琴。幼儿在坐或站立时的人体尺度如图3-4，活动室布置实例如图3-5。表3-4幼儿园桌椅尺寸表（mm）Table3-4Kindergartentableandchairsizetable(mm)（图表来源：《建筑设计资料集第四分册》）
本文编号：2932946
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：139 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国光气候分区图
第3章基于幼儿成长健康的幼儿园自然光环境数字模型建构及模拟方法233.1.3模拟方法及流程图3-2模拟流程图（图片来源：作者自绘）本文以Rhino为平台，使用Grasshopper中的Ladybug和Honeybee进行幼儿园班级单元采光模拟，模拟内容包括采光系数、照度、采光均匀度、眩光情况等。通过对模拟结果数据及可视化图像的研究，对采光现状与优化后的结果进行对比分析，得出最终结论（图3-2）。模拟整个流程为：将模型材质信息、天空信息、模拟内容（recipe）准备好后进行采光计算，计算后得出具体采光数据，针对数据进行分析。其中模型信息包括空间模型和模型材质光学性能；天空信息包括天空类型、测试时间、地理位置；recipe可以有多种选择，包括照度、采光系数、眩光图像等。计算使用Honeybee中的“rundaylightsimulation”，根据不同的recipe得到不同的结果，包括各网格内的具体照度、采光系数，或眩光图像、眩光指数等。3.2幼儿园采光模拟空间模型的构建3.2.1空间形式的归纳在幼儿园中，幼儿的基本生活空间是以班级为单位的。班级单元中有若干功能空间，包括幼儿活动室、卧室、卫生间、衣帽间类储藏空间等。本章旨在提供具有普适性的幼儿活动重点空间的采光模拟分析。因此选择以幼儿活动空间为中心，对幼儿生活单元进
第3章基于幼儿成长健康的幼儿园自然光环境数字模型建构及模拟方法26图3-3典型班级单元空间结构示意图（图片来源：作者自绘）幼儿园活动室的布置所需要考虑的因素主要有两点，一是应符合相关规范中对幼儿园生活空间的具体比例和面积要求，二是符合现有的、具有普遍性的幼儿园的实际情况，以便做出有意义的模拟分析。规范中规定，活动室不宜小于50平方米，卫生间不宜小于15平方米，衣帽储藏不宜小于9平方米。调研案例中，活动室面宽范围在7m-12m，进深5m-9m。经过对规范的研究和实际案例的总结归纳，本次实验模拟模型平面布置主要涉及活动室、卫生间、衣帽储藏间和阳台。幼儿班级单元南向，活动室在南端，卫生间和衣帽储藏间位于北端，以提供优质采光的日常活动空间。活动室面宽10.8m，进深6.6m，符合基本规范要求，贴合实际现状幼儿园规模。活动室窗距地0.6m，窗宽2.1m，高1.4m。室内净高3m。现状幼儿园案例，部分有阳台，在此选择增加阳台，利于幼儿生活与成长。3.2.3室内构件的简化活动室室内构件主要包括家具与格挡设施。家具根据幼儿日常活动的不同有所区别，对家具设施进行普遍化归类，确定摆放位置和工作面高度，是主要的研究重点。《建筑设计资料集第四分册》中对幼儿工作面高度及相应的家具进行了尺寸要求（表3-4）。在幼儿处于坐姿时，桌面高度约460mm。桌椅摆放比较灵活，均匀分布于活动室内即可。此外，教师所处的位置是幼儿目光聚集的地方，一般在教室西侧，家具可为黑板或钢琴。幼儿在坐或站立时的人体尺度如图3-4，活动室布置实例如图3-5。表3-4幼儿园桌椅尺寸表（mm）Table3-4Kindergartentableandchairsizetable(mm)（图表来源：《建筑设计资料集第四分册》）
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