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山東地區(qū)中小學普通教室天然采光優(yōu)化設(shè)計策略研究

發(fā)布時間:2020-11-18 21:09
   光是人們依靠視覺獲取外界信息的基礎(chǔ)。同時,天然采光是將自然光引入建筑內(nèi)部,使得室內(nèi)空間具有動感,形成舒適健康的室內(nèi)光環(huán)境的一種采光方式。中小學學生的每天至少有8個小時的時間是在學校中度過的,室內(nèi)光環(huán)境的好壞對于學生的身心都有著不可忽視的影響,然而在實際設(shè)計中普通教室的天然采光設(shè)計常常被忽略,難以滿足采光標準和相關(guān)要求。并且,教育建筑功能的特殊性使其對采光的要求很高,使用者們長時間的在建筑內(nèi)部活動,不能只依靠人工照明,這會帶來巨大的電能損耗。不管是從節(jié)能角度還是使用者健康的角度,都應充分考慮中小學普通教室的天然采光設(shè)計。本文在總結(jié)了國內(nèi)外相關(guān)文獻資料的前提條件下,通過對山東地區(qū)中小學普通教室天然采光效果的現(xiàn)場調(diào)研、實測以及調(diào)查問卷的方式,發(fā)現(xiàn)教室在天然采光設(shè)計方面普遍存在天然采光數(shù)量不足,天然采光質(zhì)量不均以及缺乏必要的采光輔助技術(shù)手段的問題。對于這些調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)的問題,主要通過Daysim采光模擬軟件分別從五個方面進行模擬優(yōu)化,研究中小學普通教室天然采光設(shè)計的優(yōu)化策略:1.教學樓整體布局的優(yōu)化,包括教學樓場地、朝向和間距的選擇。通過模擬,得出教學樓可優(yōu)先選擇南偏東15°或南偏西30°的朝向范圍進行布局;相鄰教學樓的間距在25m時可滿足采光要求;2.教室平面形式的優(yōu)化,包括教室平面組合、形狀和尺度的選擇。通過模擬,分析不同教室平面組合的采光特點,得出當采用矩形教室時,適宜的面寬為9000mm左右,且面寬與進深的比值在1.2或者1.25時可以獲得良好的室內(nèi)采光環(huán)境;當采用多邊形教室時,六邊形教室的采光效果最佳;3.教室剖面形式的優(yōu)化,包括走廊寬度、建筑層高、頂棚形式以及窗洞形式的選擇。通過模擬,得出當教學樓采用封閉北外廊式的平面布局時,隨著教室走廊的增大室內(nèi)采光效果減弱,而當教學采用樓內(nèi)廊式組合的設(shè)計時則可以考慮將內(nèi)廊的凈寬設(shè)置在2700mm-3000mm之間;教室的凈高適宜范圍在3300mm-3600mm;4.采光口的細部設(shè)計包括側(cè)窗和天窗的優(yōu)化模擬。通過模擬,得出當側(cè)窗窗臺距地的高度不變時,選擇窗戶寬度和高度比小于1時可以形成相對柔和、均勻度較好的天然光環(huán)境;頂層教室通過設(shè)置垂直天窗可以改善室內(nèi)光環(huán)境;5.其他采光輔助設(shè)計,包括反光板的應用、教室內(nèi)部材料的選擇以及光導系統(tǒng)的運用。通過模擬,得出在側(cè)窗處設(shè)置距窗頂部高度900mm,懸挑寬度為600mm反光板可以改善近窗處照度過大以及遠窗處光線不足的現(xiàn)象。最后,將模擬得出的相關(guān)優(yōu)化設(shè)計方法應用于山東濟南孫村48班中小學的教學樓的天然采光設(shè)計中,并對教室的天然采光效果進行分析評價,證實了優(yōu)化策略的有效性。本文是針對中小學普通教室的天然采光初步提出了相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計策略,對中小學校建筑設(shè)計具有一定的指導和參考作用。
【學位單位】:山東建筑大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2019
【中圖分類】:TU113.5;TU244.2
【部分圖文】:

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圖 1.1 視覺功效曲線(圖片來源:建筑物理(第四版)心健康好壞對于學生的身心都有著不可忽視的影響。我,大量研究表明,引起近視的原因除了先天遺傳境是否舒適也起到了非常重要的作用。1992 年加的影響研究。在兩年的時間里,這項研究比較了

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本文編號:2889203

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