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1、天然光眩光评价方法及其应用研究EvaluationMethodsandApplicationofDaylightGlare学科专业:建筑学研究生:杨笛指导教师:王立雄教授张明宇教授天津大学建筑学院二零一七年十二月摘要天然光眩光防治是室内采光质量的必不可少的组成部分。《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014和《建筑采光设计标准》GB50033—2013均对眩光提出评价要求,并提出使用DGI作为我国天然光眩光评价指标。但这些标准均没有对眩光模拟计算方法,尤其是边界条件作出明确的说明,因此会导致评价结果可重复性差、主观随意性大等问题,眩光指标失去指导意义。本文探讨了眩
2、光模拟的常见方法,并针对眩光评价的边界条件影响规律开展数字模拟研究。本文首先对国内外天然光眩光评价方法的研究脉络进行梳理,通过参数归因,将眩光计算的4个物理参数还原为空间尺寸、空间反射比、窗户设计,朝向四项设计变量,和天空状态,时间,测量点/观察方向三项边界条件。对现有眩光预测计算方法进行总结,提出基于Rhino,Grasshopper,Diva,Radiance,Evalglare动态模拟平台。建立物理模型,通过该动态模拟平台对两种天空模型、全年3797个时间点、42个测量点、12个观察方向综合模拟,得到38313组数据。用时间序列法处理这些数据得到室内采光质量的逐时
3、动态分析结果,从中归纳边界条件对眩光的影响规律。根据这些规律,按照可靠/易用的原则,归纳总结眩光模拟流程和方法;按照工况最有代表性和最不利的原则,提出眩光模拟边界条件;按照采光最优眩光危害最轻的思路,提出如何避免眩光的设计优化建议。这些边界条件和优化建议能够为之后的研究应用和设计实践提供理论支撑。关键词:天然光眩光,评价方法,边界条件,设计建议IABSTRACTThepreventionofdaylightglareisanimportantpartofdaylightingdesign.NationalstandardsinChinahadalreadyestabli
4、shedcertainrequirementsonglareprevention,suggestingusingDGIasglareindextoevaluateglareeffects.However,thereisnocleardefinitionofsimulationboundariesofDGI,withoutwhichglarepredictionisbaselessandlacksinteroperability.Therefore,thispaperdidsomenumericalsimulationstofindouthowDGIwasaffected
5、byalltheboundaryconditions.First,thispaperrecommendedprincipletheoryofglarecalculationaswellassomemostcitedglareindexes.Thoughparameterattribution,7considerationsofdaylightdesignarecharacterizedinto2categories:spacesize,façadematerial,windowdesign,androomorientationareclassifiedintodesig
6、nvariables,whileskymodel,simulationtime,andmeasuringpoint/directionareclassifiedintoboundaryconditionswhichwewereabouttodiscuss.Second,thispapersortedoutsomepopulardaylight-simulatingsoftware,andcameupwithadynamicglarecalculatingplatform,whichconsistedofRhino,Grasshopper,Diva,Radiance,an
7、dEvalglare.Third,areferencebuildingmodelwasbuilttohelptestingglareperformancesof2CIEskymodels,3797-timepoints,42measuringpointsand12measuringdirections.Allthese38313setsofdatawereplottedinseveraltimingdiagrams,whichrevealedtherelationshipbetweenglareindexandthe3boundaryco