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      產(chǎn)品分類

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      類型分類:
      科普知識
      數(shù)據(jù)分類:
      DCS系統(tǒng)

      LED照明設(shè)計師必看:自然采光的參數(shù)化設(shè)計

      發(fā)布日期:2022-04-17 點擊率:19

         隨著人們對建筑能耗以及建筑環(huán)境要求的不斷提高,建筑的外觀、結(jié)構(gòu)、照明、暖通系統(tǒng)的設(shè)計不再相互獨立。對建筑綜合設(shè)計(Integrated Design)的趨勢要求建筑師、城市規(guī)劃師、環(huán)境工程師、結(jié)構(gòu)工程師、照明設(shè)計師、暖通工程師等在設(shè)計的初始階段就開始相互配合,以探討建筑能耗以及環(huán)境的整體性。

        美國建筑工程協(xié)會(Architectural Engineering Institute)已經(jīng)將對建筑的綜合設(shè)計列為每年P(guān)rofessional ProjectAward評選的重要關(guān)注點,而在每年的學生設(shè)計大賽(Student Design Competition)中更是專門設(shè)立了綜合設(shè)計獎(Integration Award)來鼓勵建筑的綜合設(shè)計。

        綜合設(shè)計的理念對于建筑照明設(shè)計而言最重要的就是自然采光的設(shè)計。自然采光的設(shè)計不僅影響照明質(zhì)量,更是對建筑的暖通系統(tǒng)的能耗有重要影響,而且這兩者的設(shè)計又受建筑所在城市的氣候影響,因而并不能使用相同的設(shè)計手段。例如我國南京夏季炎熱,如何通過合理的墻體或者窗戶設(shè)計來降低太陽日曬以及空調(diào)負荷,但同時通過提高進入室內(nèi)空間的日光量來減少電氣照明的能耗對設(shè)計提出了很高的要求。因而對于照明設(shè)計師而言如何合理設(shè)計自然采光系統(tǒng)來達到照明和暖通能耗的平衡優(yōu)化就變得格外重要。

        對于照明設(shè)計師而言,比較常見的就將建筑模型導入照明模擬軟件(例如:Dialux或者Agi32)來模擬計算自然采光在某一特定時間點對空間內(nèi)照度或者亮度水平以及分布的影響,然后通過對若干時間點的計算來評價分析空間自然采光的質(zhì)量。

        這樣的模擬分析

        1、無法從全年的角度綜合評價空間自然采光的質(zhì)量;

        2、對于許多參數(shù)(例如水平遮陽板的尺寸、窗戶大小、玻璃透光率)等大多依靠經(jīng)驗進行設(shè)計,并且參數(shù)以及尺寸的修改都會導致復雜的模型修改以及重復模擬計算;

        3、將照明與暖通系統(tǒng)的能耗完全分離,照明設(shè)計師和暖通工程師很難通過高效合作來達到照明與暖通的平衡與優(yōu)化。

      圖1:運用參數(shù)化設(shè)計的整體流程(來源:Smith Group)

        隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,照明設(shè)計師和暖通工程師可以和建筑師、結(jié)構(gòu)工程師一起通過參數(shù)化建模,并且合理地整合照明模擬計算以及建筑能耗計算模型將照明與暖通能耗做到最佳優(yōu)化。整個設(shè)計過程其實是一個參數(shù)化建模、模擬計算各種組合情況、分析比較各種設(shè)計、選取最優(yōu)設(shè)計的過程(如圖1所示)。

        參數(shù)化模型:建筑模型的各個參數(shù)不再固定,通過定義各個參數(shù)(建筑朝向、材料反射率、窗戶尺寸、墻的厚度、窗戶以及墻的熱傳透率等)的范圍以及相互關(guān)系將整個建筑模型建立起來。

        定義評價指標:根據(jù)客戶要求或者設(shè)計理念將各個受建筑參數(shù)影響的評價指標定義在模擬軟件中,例如平均照度、衡量全年自然采光質(zhì)量的指標(DA,cDA,UDI,sDA)、空調(diào)制冷負荷、空調(diào)供暖負荷、太陽光在空間內(nèi)的直射深度、電氣照明用電等。

      圖2:通過改變設(shè)計參數(shù)引起各評價指標的改變(來源:Mostapha Roudsari)

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