第 1 章 緒論…………………………………………………………… 1
1.1 地下空間天然光利用設(shè)計(jì)的背景需求 …………………………… 1
1.1.1 國(guó)家新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)地下空間發(fā)展的要求 ………… 1
1.1.2 人與自然和諧共生理念下的地下公共空間天然光利用 … 2
1.1.3 綠色可持續(xù)建筑發(fā)展與性能導(dǎo)向的高效地下空間
天然光利用 ………………………………………………… 5
1.2 地下空間天然光利用的概念 ……………………………………… 7
1.2.1 地下公共空間 ……………………………………………… 7
1.2.2 天然光利用的類型限定 …………………………………… 8
1.3 地下空間天然光利用的設(shè)計(jì)概論 ………………………………… 9
1.3.1 總體特征 …………………………………………………… 9
1.3.2 設(shè)計(jì)思想 …………………………………………………… 12
第 2 章 地下空間天然光利用的評(píng)價(jià)…………………………………15
2.1 地下空間天然光的分布與傳播特性 …………………………… 15
2.1.1 天然光的特性 ……………………………………………… 15
2.1.2 光的傳播與衰減機(jī)制 ……………………………………… 15
2.1.3 地下空間中的天然光傳播與衰減推演 …………………… 18
2.1.4 地下空間天然光利用的抽象化思路 ……………………… 20
2.2 地下公共空間天然光利用的相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo) …………………… 22
2.2.1 功能性 ……………………………………………………… 22
2.2.2 舒適性 ……………………………………………………… 26
2.2.3 經(jīng)濟(jì)性 ……………………………………………………… 28
2.2.4 指標(biāo)小結(jié) …………………………………………………… 28
2.3 地下公共空間天然光利用的綜合優(yōu)化方法 …………………… 30
2.3.1 M1：分別研究 綜合評(píng)估………………………………… 30
2.3.2 M2：轉(zhuǎn)換為單一目標(biāo) ……………………………………… 31
2.3.3 M3：順序控制優(yōu)化 ………………………………………… 32
2.3.4 M4：基于循環(huán)算法的協(xié)同優(yōu)化 …………………………… 33
2.3.5 路徑比較 …………………………………………………… 33
第 3 章 地下空間形態(tài)主導(dǎo)式天然光利用的原型……………………35
3.1 原型提煉依據(jù) …………………………………………………… 35
3.1.1 原型概念 …………………………………………………… 35
3.1.2 形態(tài)主導(dǎo)式采光的分類方法 ……………………………… 35
3.2 地下公共空間形態(tài)主導(dǎo)式自然光利用的案例選取 …………… 36
3.2.1 案例來(lái)源 …………………………………………………… 36
3.2.2 基本信息 …………………………………………………… 37
3.2.3 案例的采光類型 …………………………………………… 42
3.3 案例形態(tài)歸納與尺寸統(tǒng)計(jì) ……………………………………… 43
3.3.1 基本形態(tài)歸類 ……………………………………………… 44
3.3.2 形態(tài)復(fù)合構(gòu)成 ……………………………………………… 54
3.3.3 形態(tài)小結(jié)與拓展 …………………………………………… 58
3.3.4 尺寸取值統(tǒng)計(jì) ……………………………………………… 61
3.4 地下公共空間形態(tài)主導(dǎo)式天然光利用原型的參數(shù)化建模 …… 65
3.4.1 原型建模的基本邏輯 ……………………………………… 65
3.4.2 形態(tài)衍生的參數(shù)生成 ……………………………………… 68
3.4.3 其他參數(shù)設(shè)定 ……………………………………………… 72
3.4.4 實(shí)測(cè)校驗(yàn) …………………………………………………… 74
第 4 章 地下空間形態(tài)主導(dǎo)式采光的機(jī)理……………………………84
4.1 基于響應(yīng)面法的預(yù)測(cè)模型建構(gòu) ………………………………… 84
4.1.1 響應(yīng)面法的概念與本質(zhì) …………………………………… 85
4.1.2 響應(yīng)面法的研究?jī)?yōu)勢(shì) ……………………………………… 86
4.1.3 構(gòu)建響應(yīng)模型對(duì)地下空間天然光利用研究的作用 ……… 86
4.1.4 基于響應(yīng)面法的定量機(jī)制研究路徑 ……………………… 88
4.2 地下公共空間采光原型的響應(yīng)模型建構(gòu) ……………………… 91
4.2.1 參數(shù)化與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) ………………………………………… 91
4.2.2 模擬計(jì)算輸出：全年有效采光的分布 …………………… 93
4.2.3 地下公共空間采光原型的響應(yīng)模型擬合與校驗(yàn) ………… 96
4.2.4 地下公共空間采光原型的響應(yīng)機(jī)制分析 ……………… 106
4.2.5 基于響應(yīng)模型的地下公共空間采光原型優(yōu)化 ………… 113
4.3 地下公共空間采光原型的衍生 ………………………………… 116
4.3.1 地域衍生 ………………………………………………… 116
4.3.2 形態(tài)衍生 ………………………………………………… 120
4.3.3 空間位置 ………………………………………………… 127
4.4 陣列組合的參數(shù)響應(yīng) …………………………………………… 132
4.4.1 序列 / 陣列組合的模型參數(shù)化 ………………………… 133
4.4.2 不同序列 / 陣列組合的全年有效采光分布 …………… 135
4.4.3 序列 / 陣列設(shè)計(jì)因子耦合的響應(yīng)機(jī)制 ………………… 137
第 5 章 地下公共空間天然光利用的優(yōu)化策略…………………… 140
5.1 地下公共空間天然光利用設(shè)計(jì)原則與策略 …………………… 140
5.1.1 地面條件與場(chǎng)地設(shè)計(jì) …………………………………… 140
5.1.2 單個(gè)采光設(shè)計(jì) …………………………………………… 142
5.1.3 組合采光設(shè)計(jì) …………………………………………… 146
5.1.4 材料選擇 ………………………………………………… 150