物理光作业

建筑121苏靖12401090204侧窗采光案例分析——嘉定新城幼儿园一、建筑基本概况嘉定新城幼儿园项目是一个实用、经济、安全、美观、富有时代气息的高标准幼儿园。位于洪德路与合作路道路交叉口，南临猗兰塘，北依洪德路，东临新城A10-1地块，西接合作路。项目占地面积为12100平方米，建筑分南北两个部分，南侧部分布置了15个班级和活动室，北侧为办公用房。景观设计中采用了集中绿化最大化的布置方式，场地布置中除了建筑、道路广场及幼儿活动用地外，都为绿地。上海的光气候特点：云量较多，以低云为主。天然光照度以天空漫射光为主，照度较大，全国年平均照度24左右。二、采光口分析该建筑南部体块为教学区，主要由教室和卧室组成。总共有15个班级的活动室和卧室，还有一些合班使用的大教室教室采光要求1、满足采光标准，有足够的亮度，保证视线清晰采光评价：全部为侧面采光,按开窗面积大致判断满足采光标准有足够亮度。2、均匀的照度，避免出现明暗对比过强采光评价：由于开窗大小和位置不均匀，且部分窗位置较低，因此照度不均匀。3、单侧采光或主次采光，避免书写时的手部阴影采光评价：由于幼儿教室工作台使用时各个朝向的，所以该教室虽然是单侧采光但是仍会出现严重的阴影问题。4、防止眩光影响正常活动和对幼儿视力损伤。采光评价：由于部分窗位置较低，幼儿身高及工作面高度较低，所以在入射光亮度较强时一定会出现眩光。外表皮材料和有色玻璃对入射光有一定程度的过滤作用，会减弱眩光幼儿教室没有黑板，所以不存在黑板眩光。5、室内装修，控制光反射比到适宜程度，窗间墙应尽量小，采光效果让幼儿有平静安全感。采光评价：室内各表面亮度较接近，部分教室地面用了差别较大的色彩，但总体比较舒适和谐。窗间墙无定值，平均来说宽度不大。6、卧室采光要求：满足采光标准，有足够的亮度，保证视线清晰；均匀的照度，避免出现明暗对比过强；防止眩光影响正常活动和对幼儿视力损伤；室内装修，控制光反射比到适宜程度；窗间墙应尽量小；采光效果让幼儿有平静安全感；有遮光较好的窗帘。采光评价：为了追求立面的艺术效果，卧室采光仍存在照度不均匀、眩光的问题。在幼儿睡眠时可用遮光窗帘弥补不足。7、交通中庭部分采光要求：足够的亮度，保证视线清晰；均匀的照度，避免出现暗角；防止眩光影响正常活动和对幼儿视力损伤；采光效果让幼儿有平静安全感；该中庭作为交通用空间，主要以坡道将不同高差上的教室联系起来。采光评价：采光口形式是单一大面积天窗，覆盖有波形穿孔板和密集的单向梁。采光形式是顶光，太阳直射光经过穿孔板和单向梁过滤后进入室内，产生均匀的漫反射。一般天窗采光口：太阳直射光直接进入，保证亮度但照度不均匀，易发生眩光。分析对象采光口：太阳直射光经过波形穿孔板和密集单向梁的双重过滤，使整个空间充满均匀柔和的光线综合评价：采光口满足该交通空间采光需求，且达到较好艺术效果，采光效果相当良好；廊道巧妙错开，相互遮挡少；漫反射使底部空间采光效果依然良好。天窗采光案例分析——柏林国会大厦柏林国会大厦始建于1984年，原名帝国大厦。1999年福斯特设计的国会大厦重建工程完工，标志着国会大厦一个真正的重生。柏林国会大厦是一项改建工程，它的前身是具有100多年历史的帝国大厦。两德统一后的1992年，德国决定将国会大厦作为德意志联邦议会的新地址，并为此举行了设计竞赛，世界著名建筑师福斯特及其设计事务所在全球800多名建筑师中脱颖而出。福斯特胜出的重要原因之一是因为他为国会大厦设定了这样的一个改建目标：要将国会大厦改建成一座低能耗、无污染、能吸纳自然清风阳光的典型环保型建筑。诺曼·福斯特的柏林国会大厦设计充分利用了自然阳光的特性，塑造出一种神圣、脱俗的室内空间氛围，在建筑用光方面取得了卓越的成就。计算机技术的发展和新技术的进步，对建筑照明中太阳能的开发利用提供了多种可能。自然光线的引入，除了可以创造空间氛围外，还可以满足室内的照明，这样就可以减少人工照明。依靠自然光可以节约能源，而且能够增强室内空间的自然感。在国会大厦设计中，自然采光、逼风、联合发电及热回收系统的广泛使用，不仅使新大厦的能耗和运转费用降到了最低，而且还能作为地区的发电装置向邻近建筑物供电。被视为柏林新象征的玻璃穹顶不仅有助于采光，还是电能和热能的主要来源，以及自然通风系统的重要组成部分。此外，生态技术的使用,还使整个大厦设备的二氧化碳排放量减少了94％。柏林国会大厦改建工程的设计充分利用了自然光源，建成后的议会人厅与一般观众厅并不相同，它主要依靠自然采光而且利用了光的反射，通过透明的穹顶和倒锥体将水平光反射到下面的议会大厅。议会大厅两侧的内天井设计也可以达到补充自然光线的效果，从而基本满足了议会大厅内的照明需要，大大缩减了平时人工照明设备的使用。穹顶内的遮光板可以随日照方向自动调整方位，以防止热辐射并避免眩光。沿着导轨缓缓移动的遮光板和倒锥形反射体，都有着极强的雕塑感，因此不少人把倒锥体称做“光雕”或“镜面喷泉”。日落之后，穹顶的作用正好与白天相反，室内光线向外放射使玻璃穹顶成了夜空中绚丽多姿的发光体，有如一座灯塔成为柏林市独特的景观。教学楼采光设案例分析——圣阿尔费奇教学楼这是由DesignEngine建筑有限公司为英国温彻斯特大学设计的圣阿尔费奇教学楼。项目旨在一栋新建大楼内为大约600名学生提供8个教学空间。基地内现存一栋建于20世纪20年代的考场，紧邻基地有一栋20世纪70年代的教学楼，在新楼建设的同时这栋教学楼必须局部保持正常运作。二期工程将把另外两个教室转换成现有建筑的空间，增加两个教室并利用屋顶的延伸部分作为开敞的学习空间。为了提供更高标准的学习和使用环境，建筑在最初建设的时候就力图达到英国绿色建筑评估体系划定的优秀建筑。而这些都得益于创新的科技和设计，通过利用和控制被动的环境因素提供更加舒适和可控的建筑空间，从而辅助教学，达到自然采光、自然通风和减少能源消耗的环境效益。教学楼效果图教室的自然采光是我们常见的采光问题有：教室光线充足与否，直接影响学生的视力、听课效果和作业能力。教室自然采光的卫生要求主要是使各课桌面和黑板面不仅有足够的照度，而且照度的分布比较均匀，避免出现眩光(耀眼)现象。为使课桌面有较大的照度，教室采光窗的面积要适当加大，窗上缘应尽可能高。如图，该教室的格局和我们常见的普通教室不一样，它纵向较短横向较长。也就是开间远小于进深。教室的自然采光以侧窗为主。该教室的一侧侧窗足够宽，则墙角处的暗角减小。因为进深大，所以在房间另一侧也增加了侧窗。由于教室开窗面积大，也几乎不存在窗间墙。为了避免眩光，教学楼布置了整体性的百叶窗，一方面起到减小阳光直射的作用，一方面起到装饰性的作用。除了自然采光外，教室也必然存在人工照明。教室中的顶部装饰，我认为在一定程度上是起到光的扩散作用，使光线更柔和，均匀分布。同时可以看出，照明灯的分布也与我们常见教室有所不同，是沿着进深分布的，这与该教室进深大于开间有一定关系。灯具的灯管看得出也是特殊材质的，有均匀扩散作用，同时又使亮度达到要求，满足教学需求。从图中可以发现，教学楼中除了侧窗外还存在天窗，对于光线不充足的一面，天窗增加采光也是很好的选择。楼梯间中也布置有高侧窗。楼梯间的开窗楼梯间的开窗，由于只是顶层开侧窗，所以也类似矩形天窗。不仅给楼梯提供采光，也给楼梯附近的空间提供采光。但从图中可以看出，该开窗可能存在眩光。通过观察和查阅资料，关于教室采光有一下一些总结:学校教室的朝向宜按各地区的地理和气候条件决定，不应采用东西朝向，宜采用南北向的双侧采光。教室采用单侧采光时，光线应自学生座位的左侧射入。南外廊北教室时，应以北向窗为主要采光面。为防止窗的直接眩光，教室应设窗帘以避免阳光直接射入教室内。为防止黑板的反射眩光，其表面应以耐磨无光泽的材料制成。博物馆采光案例分析——苏州博物馆新馆门面不算突出，入馆前有一庭院，宛约而舒朗，正如园林设计总欲言又止视线开阔。白墙做屏幕，像电影的银幕门口的对应，能看到对面的山，很有意境。用假山片石在白墙前表现“以壁为纸”大而敞亮的六角形状，或大型落地式方窗，比起苏州古典的装饰性花窗简洁许多，更有利于获得视觉感受，自然光线的完美导入克服了博物馆人工采光所带来的一系列弊端。建筑的中庭借鉴传统“老虎天窗”的做法，但窗户开在了屋顶中间部位，屋顶形成一个折角，光影交错，整个空间充满祥和与大气。大堂北面落地玻璃把主庭院的景色引进室内，走廊由透过天顶造成的线状光书写着，如同走在了古老的竹帘下，传统符号在光线中简洁地演绎着现代的气息。回廊的玻璃顶和金属遮光条把光线理成一丝丝撒在地面。公共休息室的采光苏州传统建筑为木质梁架结构，贝聿铭在新馆设计中采用了钢化结构，再用优质木材为钢结构镶边、包装，不仅可确保整座建筑不变形不蛀蚀，更重要的是保留了传统文化信息，使建筑从根本上与环境取得深层的联系。苏州传统建筑为木质梁架结构，贝聿铭在新馆设计中采用了钢化结构，再用优质木材为钢结构镶边、包装，不仅可确保整座建筑不变形不蛀蚀，更重要的是保留了传统文化信息，使建筑从根本上与环境取得深层的联系。玻璃、钢结构可以在室内借到大片天光屋面形态的设计也突破了中国传统建筑“在屋顶”在采光方面的束缚；玻璃屋顶使得自然光线透过木质感极强的金属遮光条交织成的光影，进入到博物馆的活动区域和展区。“新材料，新技术固然重要，但对建筑艺术设计来说，更为重要的则是找到与民族精神相表里的材料特质，使建筑具有独特的形式与风格。”在新馆设计中，贝聿铭通过研究中国文化和苏州建筑设计，大量运用了新技术、新材料设计手法，使这座建筑既有传统苏州园林建筑的特点，又处处散发着古雅现代的气息。-室内照明案例分析一、直接照明案例分析：光线通过灯具射出，其中有90%-100%的光通量到达假定的工作面上。博物馆和画廊具有展览性质的公共场所经常会用到直接照明。这种照明方式具有强烈的明暗对比，并能造成有趣生动的光影效果，将光源直接射向艺术品突出艺术品，可突出工作面在整个环境中的主导地位。让观赏者不受环境的干扰专心的欣赏艺术品。家居中的直接照明较多的是用于局部照明，大多是辅助照明。主要是为了突出空间中局部有意思的地方，例如沙发背景墙的展示等。提升整体房间的艺术效果以及光影效果，提升空间的质感凸显业主的品味。舞台的灯光照明主要以直接照明为主。拥有五彩射灯投射出的灯光制造斑斓的舞台效果。更能制造出美妙的艺术效果。二、半直接照明案例分析：半直接照明常用于较低房间的一般照明，这两张图中的吊灯由于漫射光线能够照亮平顶，使房间顶部高度增加，因而产生较高的空间感。较矮的空间可以考虑多用此类照明。此图的半直接照明改善了室内的明暗度比。使整个室内光线柔和、不刺眼，不易产生眩光，采光效果好，是一种理想的照明方式。三、间接照明案例分析：在这两个场景中间接照明的应用就类似火把，照亮了星空也照亮了场所。整个场景的光源来自向上投射的光，没有复杂的灯光简洁大方。同时避免大束的光源直接射向地面，防止产生眩光。突出场景的形体。天花板上的灯带作为主要光源。利用灯带的形态勾勒出了天花板形态美观大方。四、半间接照明案例分析：图中的吊灯投射到天顶上的光束使房间有增高的感觉，提升了空间整体豪华的感觉。此类照明也适用于住宅中小空间的部分，如门厅、过道、服装店等。五、漫射照明案例分析：这类照明光线性能柔和，视觉舒适。客厅中的水母灯在夜间点亮整个空间就仿佛沉浸在蓝色的海洋中，静谧而美丽。沙发旁的装饰灯起到局部照明的作用，造型别致光线柔和。非常适合坐在沙发上小憩。