建筑光环境分析.docx
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建筑光环境分析
建筑光环境分析
一.建筑实例光环境分析
二.光环境优化设计
一.建筑实例光环境分析
(1)丹麦低碳建筑-绿色灯塔“绿色灯塔”
1.建筑简介
该项目是迄今为止丹麦的第一个按照碳中和理念设计的公共建筑,位于哥本哈根市内的哥本哈根大学校园内,该建筑为3层的圆形建筑,总建筑面积950m2.具体用途为哥本哈根大学科学系学生的学习.生活.就业监管咨询中心。
”绿色灯塔”项目是无CO:
排放的零排放生态型建筑。
“绿色灯塔”的目标在于展示节能型建筑需求和建筑质量.健康室内气候以及良好的日光.是可以通过可持续和创新的建筑设计方法达到平衡的。
该项目已于2009年10月20日正式交付使用运营,是2009年在哥本哈根召开的联合国气候变化峰会(COP15)的一个献礼性展示项目。
2.建筑光环境总体感受
走近“绿色灯塔”,绿色为基调的外墙与周边环境和谐地融为一体,建筑主体为圆柱形,建筑上装有的可调节百叶窗使整个建筑能最大限度地接收阳光。
进入灯塔内部,首先会注意到它卓越的采光效果。
朝南斜切的屋顶,创造了最大的采光率。
可自动调节的天窗、挑高的中庭,使得阳光可以从三楼楼顶直射到一楼。
如果阳光充足,室内的LED照明灯就会自动关闭。
3.圆柱体的建筑外形
该建筑的设计目标是实现最佳的能耗效率.建筑质量、健康的室内气候,和良好的采光条件。
也就是说,“绿色灯塔”在设计之初,就是一个具有强烈展示功能的建筑。
既要展示建筑的各个不同的立面在接受日照.采集太阳能即时的数据变化,又可以作为建筑使用,因此,其最佳形状就是做成圆柱形。
4.墙面及装置-增强亮度
内部墙体全为白色墙面,可以增强室内的亮度。
另外,该建筑做了一个名为“仪器”的艺术雕塑.这个雕塑看起来像一个探测器。
主体由8个手臂组成,每个手臂上装有30面小镜子。
5.采光设计具体分析
首先,建筑的内部照明以自然采光为主,结合丹麦当地的光气候条件,除了在建筑立面装了适量的竖窗,还在建筑的顶部设置了一定数量的智能电控屋顶窗。
这无疑给建筑的中庭.带来了巨大的光照度的变化。
中庭采光
其次,建筑师们花在采光模拟计算上的时间,较之以往的任何建筑,都要多出许多。
此次采光计算,采用“采光模拟分析计算软件DaylightVisualize”,该软件经过国际照明协会的鉴定,是一款非常精确的计算软件,其对光照分析计算的结果.与实测结果最大误差不超过4.9%,平均误差仅有2.9%。
工程师们应用该采光软件,对建筑的每一个房间与角落.按全云天、半阴天、晴天等几种情况,对全年的几个标志时间段春分.秋分,夏至,冬至等分别进行了计算,对有眩光的部位.及采光系数小于3%的部位,进行反复的设计和比较,直至满意。
竖窗的运用
6.节能分析
“绿色灯塔”项目,仅靠对日光合理设计使用.我们就节约了几乎过去照明用电的38%的能量。
“绿色灯塔”的屋顶上45m2的太阳能光伏电池是建筑物主要能量来源,可满足照明、通风和维持热泵的运转需求。
图为:
能源设计技术使用图
二.建筑系馆采光设计优化
1.建筑简介
此设计是位于北方的建筑系馆,建筑整体分为两个部分,北侧为办公区,南侧为教学区。
下图是北立面图,从图中可以知道,建筑北侧为三层,南侧为四层。
北侧一层采用玻璃进行外围护,增加采光面积。
二层三层采用竖侧窗进行采光,外有可移动木百叶,对采光进行调节。
2.建筑优点
建筑外墙较厚,可以减少顶层的眩光。
木百叶可以调节采光的强度。
3.建筑采光优化
(1)形体的优化
建筑南高北低的形式,会对建筑北侧的采光有一定的影响。
因此,可以将建筑南侧四层的部分移动到北侧。
优化前
优化后的建筑形体示意
(2)采光口形式优化
建筑采光形式比较的简单,没有顶部采光设计。
可以将北侧大厅顶部增加天窗采光,提高建筑内部的光照。
优化前无天窗
优化后增加天窗
(3)采光口面积,位置,及玻璃材质的优化
南北侧的窗墙面积比应分开结合当地环境考虑,不同用途的房间,玻璃的材质也应考虑进去。
(4)其它优化
建筑的窗间墙亮度在设计时没有考虑,因此有必要进行后期的估算计算。
以及眩光对建筑的影响的消除。
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