三向建筑中庭天然采光与建筑设计的研究

天然采光有利于节省照明能耗,改善建筑空间的光环境质量.通过研究三向建筑的中庭形状、中庭高度、中庭面积、中庭的天窗面积、玻璃材料与中庭天然采光之间的关系,为建筑师设计中庭提供理论依据.     

四向建筑中庭天然采光与建筑设计的研究

天然采光有利于节省照明能耗,改善建筑空间的光环境质量.通过研究四向建筑中庭的形状、中庭高度、中庭面积、中庭的天窗面积、玻璃材料与中庭天然采光之间的关系,为建筑师设计中庭提供了理论依据.     

多中庭形态对寒区商场碳排放的影响机理

为揭示当代寒区大型商场多中庭形态对碳排放的影响机理,以哈尔滨某集中式中庭的商场为例,采用BP神经网络预测结合敏感性分析和相关性分析的方法,探究中庭数量(n)、主次中庭面积比(r)、主次中庭距离(d₀)、天窗面积占比(S₀)、中庭面积占比(S1)五个要素对碳排放的影响机制。研究结果表明,S₀、S₁、r、d₀、n对碳排放的影响程度依次递减,其中S₀、S₁、r、d₀为关键影响要素,且均与总碳排放呈正向关系,适当减小中庭面积占比和天窗面积占比、增加中庭聚集度和面积均匀度有利于建筑减碳。     

围护结构热工参数与中庭类建筑冷负荷相关性分析

以广州某一设有中庭的大型建筑为对象建立模型,采用正交分析方法,研究了建筑外围护结构平均窗墙面积比、中庭屋顶天窗面积比、建筑外围护结构平均热惰性指标、建筑外围护结构平均传热系数与建筑冷负荷、中庭冷负荷的相关性。结果表明,建筑外围护结构平均传热系数与建筑能耗中度相关,与中庭能耗低度相关。影响中庭能耗的主要因素是中庭屋顶天窗面积比。     

中庭建筑能耗简析

回顾了中庭的发展, 简述了中庭在建筑中的功能和反应中庭室内环境的主要因子。分析了影响中庭建筑能耗的因素,并提出了节省能耗的一些措施。通过计算机模拟的具体实例,研究了中庭体积、中庭顶部玻璃面积和中庭墙壁材质对中庭能耗的影响,说明中庭物理特性对中庭热性能具有明显作用     

高大中庭建筑防排烟设计方案研究

以某已建大型建筑综合体内中庭式建筑为研究对象,采用大涡模拟的方法研究了该高大中庭内分别设置自然排烟和机械排烟系统时的烟气控制效果。自然排烟开口面积按中庭地面面积5%计算,同时考虑了夏季高温环境对烟气运动的影响。机械排烟系统包括建筑内首层排烟、中庭中部排烟以及中庭顶部排烟三个部分,通过对中庭内温度场、速度场和排烟口处CO浓度的分析,得到了高大中庭建筑结构内的最佳排烟方案。     

中庭天窗性能对办公建筑能耗的影响

以有中庭天窗的典型办公建筑物为例,分析天窗面积比和工程中常用玻璃对不同气候分区中庭夏季太阳辐射得热、中庭空调冷热负荷及能耗、建筑能耗的影响。结果表明,天窗面积比和玻璃性能对中庭夏季太阳辐射得热、中庭空调冷热负荷及能耗的影响较大,而对整个建筑能耗的影响较小。与传热系数相比,遮阳系数对负荷、能耗的影响更大。建议设计时将天窗面积比控制在10％以下,同时应选择性能较好的玻璃,必要时应设置外遮阳。     

不同气候区中庭天窗性能对办公建筑能耗的影响

以有中庭天窗的典型办公建筑为例,分析天窗面积比和工程中常用玻璃对不同气候分区中庭夏季太阳辐射得热、中庭空调冷热负荷及能耗、建筑能耗的影响.结果表明,天窗面积比和玻璃性能对中庭夏季太阳辐射得热、中庭空调冷热负荷及能耗的影响较大,而对整个建筑能耗的影响较小.与传热系数相比,遮阳系数对负荷、能耗的影响更大.建议设计时将天窗面积比控制在10%以下,同时应选择性能较好的玻璃,必要时应设置外遮阳.     

超高中庭烟气自然充填的数值模拟分析

基于Tanaka的普通中庭全尺寸热烟实验结果,采用FDS软件进行了中庭数值模拟边界条件的验证研究。基于验证后的中庭数值模型,扩展为3个超高中庭,研究了横截面面积相同、高度不同的超高中庭的烟羽流充填现象。结果表明:采用数值模拟方法预测中庭烟层高度可行;数值模拟结果与实验结果之间存在一定误差,但烟层下降的趋势一致;超高中庭横截面面积相同、高度不同时,触顶前烟羽流自由上升过程的形态一致,中庭的烟气充填方式与中庭高度有关,较低的中庭烟气主要为沉降式充填方式(先触顶、后沉降),较高的中庭烟气主要为竖直蔓延式充填方式(先触壁、再填充、最后触顶)。     

公共建筑中庭节能措施探究

通过对公共建筑中庭的实地调查,分析太阳辐射、热压、风压、机械通风对中庭能耗的影响,提出优化中庭布置、对屋顶透明部分进行遮阳、增大通风口面积、屋顶设排风机与可开启外窗、监测各进风口和中庭顶部的温度等节能措施。     

浅谈节能在建筑单体设计中应注意的问题

从建筑节能的重要性出发,就建筑所在地选择、控制建筑物体型系数、扩大南向获热面积、窗墙节能设计等方面对建筑单体节能设计应注意的几个问题进行了探讨,以实现总体节能目标,从而推动建筑节能技术的进步。     

可持续的学校天然采光探索：美国创新事务所的设计实践

大量研究表明,学校教室采用天然采光有利于青少年的身体健康和学业进步,同时也有利于节约能源。美国创新事务所是目前世界范围内中小学校天然采光设计以及学校可持续设计领域的领跑者之一,几十年来,该事务所始终坚持科研与设计互相促进,在设计中关注学校采光的质量和均匀度,并注重整体建筑的采光设计。文章介绍了该事务所学校采光设计研究的发展历程及其主要的采光策略。     

广深机场天然光环境营造方式的比较研究

天然光环境更有利于人体健康与视觉舒适,这促使机场等大空间建筑对于天然采光设计的重视程度逐渐提高。比较广州新白云机场、深圳宝安机场T3航站楼两个大型机场的采光设计方案及其实际采光效果,文章旨在提出机场等大空间公共建筑采光设计应注意的问题以及设计原则。通过理论分析、现场测量、使用后评价等方法,研究两者在天然采光设计方面的优劣。经调研对比后发现开敞式大空间建筑使用集中式带型天窗不利于在整个室内实现均匀的天然光环境,而使用分散式平天窗更有利于营造均匀的天然光环境。     

Evaluation of user interaction with daylighting simulation in a tangible user interface

We present a study of a tangible user interface for design and simulation applied to architectural daylighting analysis. This tool provides an intuitive way for architects and future occupants of a building to quickly construct physical models and interactively view in them a projected simulation of resulting daylighting.A user study was conducted of both architecture students and non-architects in a set of analysis and design exercises. The study investigates the effectiveness of this interface as an educational tool, the precision and accuracy of the constructed physical models, and its effectiveness for creative design exploration. The four part study investigates users' intuitions about daylighting and their interaction with the tangible user interface for analysis of an existing space. These exercises revealed and corrected misconceptions in many of the participants' intuitions about daylighting, and overall the participants praised the ease-of-use of the tool and expressed interest in this simulation tool for daylighting analysis in architectural design.     

Luminous impact of balcony floor at atrium spaces with different well geometries

The atrium concept allows the exploitation of daylighting by bringing natural light into the center of the buildings, thus enhancing a more even distribution of daylight. The configuration of interior balconies, however, is determined based on the purpose of the interior space and the use of the building, which may defeat the primary daylighting advantages inherent in the atrium concept. The authors have developed insights regarding the critical daylighting performance factors by evaluating the relative effect of various interior balcony configurations on illumination level and its distribution with different atrium geometries. For these, parametric measurements of illumination level with a scale model of a four-sided atrium building and various interior balcony configurations have been conducted under diffuse sky conditions within the sky simulator at a Texas university. This paper represents the atrium performance results in terms of daylight factor, Well index, balcony Well index, the configuration of interior balcony; and the results are compared with basecase atria without any interior balcony. As expected, Well index and balcony depth are the most significant factors in daylighting performance in atrium spaces with interior balconies. For the position not covered by balcony, adequate illumination can be achieved for circulation regardless of building Well index and balcony depth although it may be that involved well indices are relatively low. On the other hand, light attenuation on the position under balcony floor is up to 70–90%, in particular, when the Well index becomes higher than 1 m and balcony floor becomes deeper than 3 m.     

ThermalOpt: A methodology for automated BIM-based multidisciplinary thermal simulation for use in optimization environments

This paper describes ThermalOpt—a methodology for automated BIM-based multidisciplinary thermal simulation intended for use in multidisciplinary design optimization (MDO) environments. ThermalOpt mitigates several technical barriers to BIM-based multidisciplinary thermal simulation found in practice today while integrating and automating commercially available technologies into a workflow from a parametric BIM model (Digital Project) to an energy simulation engine (EnergyPlus) and a daylighting simulation engine (Radiance) using a middleware based on the open data model Industry Foundation Classes (IFC). Details are discussed including methods for: automatically converting architectural models into multiple consistent thermal analytical models; integration/coordination of analysis inputs and outputs between multiple thermal analyses; reducing simulation times; and generating consistent annual metrics for energy and daylighting performance. We explain how ThermalOpt can improve design process speed, accuracy, and consistency, and can enable designers to explore orders of magnitude larger design spaces using MDO environments to better understand the complex tradeoffs required to achieve zero energy buildings.     

云南地区卷烟工厂采光优化设计

卷烟工厂具有建筑面积大、室内进深大的特点。加之考虑到工艺和视觉工作要求,工厂对室内光环境要求较高。以云南某卷烟复烤联合工房为例,运用Ecotect建立原自然采光设计方案的建筑模型,导入Desktop Radiance进行采光系数计算,分析原设计方案中存在的问题,提出自然采光设计方案优化结果;分析优化方案对室内照明能耗和空调能耗的影响,同时,提供自然采光产品的性能参数指标。提出自然采光模拟分析技术在卷烟工厂采光优化设计中的研究与运用思路。     

长沙地区中庭自然通风建筑调查

本文实地调查了长沙3处中庭建筑,并根据风压与热压原理,对其实际通风与节能效果进行了分析。得出了在长沙等北亚热带城市,只要通过合理的建筑设计,正确运用控制策略,就能够最大程度地利用自然通风。