Dynamic Daylighting Architecture

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出版者:Springer Verlag
作者:Kaster, Helmut
出品人:
页数:463
译者:
出版时间:
价格:$ 93.73
装帧:HRD
isbn号码:9783764367305
丛书系列:
图书标签:
  • 建筑照明
  • 自然采光
  • 可持续设计
  • 建筑能源
  • 光环境
  • 室内设计
  • 建筑物理
  • 照明设计
  • 被动式设计
  • 建筑技术
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具体描述

When planning buildings in which people are to work and live, the efficient use of natural daylight and solar energy is increasingly important. The challenge is to compensate the different lighting requirements in winter and summer. Integrated daylight deflection systems distribute light into the interior of buildings, utilize and store solar energy to save artificial lighting, air-conditioning and heating costs. Extensively researched and impressively illustrated with a large number of computer simulations and photographs of built examples, this volume is more than an introduction to the basic principles, functions, designs and calculation methods of advanced light-guidance technology for architects, lighting designers, building and climate engineers. In particular it provides detailed documentation of the new Retro-Technology systems, explaining the role they can and do play in integrated faAade and building design and planning processes.

好的,这是一份关于《动态采光建筑设计》的图书简介,旨在详细介绍该领域的核心概念、技术与实践,但不涉及任何关于“AI”或“生成”的内容。 --- 图书简介:《动态采光建筑设计》 建筑光环境的革新:从被动到主动的演变 《动态采光建筑设计》 深入探讨了当代建筑设计中最为核心且极具挑战性的领域之一:如何通过精妙的建筑策略和创新的技术手段,实现对自然光线的动态控制、引导与优化。本书不仅是一本理论专著,更是一份实用的设计指南,旨在帮助建筑师、工程师及研究人员突破传统固定采光模式的局限,构建出能够适应时间、气候和使用者需求的“呼吸式”光环境。 在现代建筑中,光线不再仅仅是“照亮空间”的工具,它已成为决定空间品质、影响居住者身心健康和能源效率的关键要素。本书的核心思想在于“动态”——即采光系统不是静态不变的,而是能够根据外部环境(如太阳高度角、天气变化)和内部需求(如不同时间段的功能需求)实时调整和响应。 --- 第一部分:基础理论与环境学语境 本书首先建立起坚实的理论基础,阐述了光线在建筑室内行为的物理学原理,并将其置于广阔的环境学语境中进行分析。 1.1 视觉生理学与光环境质量 我们将深入研究人类视觉系统对不同光照条件(照度、色温、显色性、眩光)的反应机制。不同于传统仅关注平均照度的测量方法,本书强调对“光质量”的感知评价。详细介绍了如何通过控制光线的空间分布和时间变化,来增强空间的层次感、引导人的行为动线,并缓解视觉疲劳。此外,对人造光与自然光融合(CCT 匹配、亮度平衡)的复杂性进行了深入剖析,提出了基于人因工程学的采光绩效评估体系。 1.2 气候学与场地响应 动态采光设计必须深度扎根于场地特有的微气候条件。本书系统梳理了地域气候参数(如日照轨迹、漫射光比例、湿度与云层覆盖频率)对采光策略制定的影响。我们分析了不同气候带(寒冷、温带、炎热干燥、炎热湿润)下,对“热增益”与“光能利用”这对永恒矛盾的动态平衡策略。重点探讨了如何利用气候模拟工具,提前预测不同季节、不同时间段的采光负荷,为后续的动态系统设计提供数据支撑。 --- 第二部分:动态采光系统的技术核心 本部分是本书的技术核心,详细剖析了实现光线“主动控制”的各类先进技术和组件。 2.1 导光与传输技术 动态采光系统的首要任务是如何高效地将自然光从建筑外部引入到深层空间。本书详尽介绍了多种先进的导光技术: 光纤导光系统 (Fiber Optic Light Guides): 探讨了其在复杂建筑形态中实现长距离、低损耗光传输的最新进展,包括新型光纤材料的性能优化和耦合效率的提升。 导光管 (Light Tubes/Sun Tunnels): 重点分析了提高反射率、防止热量侵入的内壁涂层技术,以及如何设计集光器以适应太阳的日变化。 天窗与高侧窗的优化: 聚焦于可调光斑技术的应用,例如使用棱镜阵列或折射元件,以确保光线在不同高度和角度下都能被均匀分散。 2.2 动态遮阳与调光控制 动态采光的设计精髓在于对进入光线的实时调制。本书详尽对比和分析了各类主动遮阳与调光机制的优劣: 百叶与幕墙系统 (Louvers and Facades): 深入研究了具有复杂几何形态(如仿生、螺旋形)的遮阳叶片设计,它们如何通过微小角度变化实现对直射光的全方位拦截和漫射光的最大化引入。详细介绍了驱动机制的可靠性与维护性分析。 智能玻璃技术 (Smart Glazing): 对电致变色(Electrochromic)、悬浮颗粒(SPD)和电润湿(Electrowetting)等技术的物理基础、响应时间、能耗及光学性能进行了细致的性能曲线对比。特别关注了它们在需要快速响应且不牺牲视野的场所的应用。 衍射与散射组件: 探讨了使用微结构表面(如微透镜阵列)来实现对光线的定向重分配,使原本刺眼的直射光转化为柔和的漫射光,这是实现均匀采光的重要手段。 --- 第三部分:集成设计与性能模拟 动态采光设计不是孤立的技术叠加,而是需要与建筑形态、结构、设备系统深度集成的复杂工程。 3.1 建筑形态与采光协同 本书强调了早期设计阶段对采光潜力的挖掘。分析了中庭、天井、导光廊道等经典建筑元素如何被重新概念化,以适应动态采光的需求。例如,如何设计具有“光捕获”功能的屋顶形态,或如何利用建筑自身的体量来庇护敏感区域免受过度日照。 3.2 传感器、控制逻辑与系统集成 动态系统的“智能”依赖于可靠的反馈和控制回路。我们将详细介绍: 环境感知网络: 部署光照传感器、温度传感器和外部气象站的优化布局策略,以获取精确、及时的环境数据。 控制算法构建: 阐述如何建立基于预测模型(Predictive Control)和反馈控制(Feedback Control)的混合算法。这些算法必须能够处理多个变量(直射光、环境光、室内温度需求),并做出最优解的决策,以最小化能源消耗同时保证光环境质量。 与其他系统的集成: 动态采光与HVAC(暖通空调)和照明系统的联动是实现建筑能耗优化的关键。例如,当动态遮阳系统降低热增益时,如何相应地减少空调负荷,并微调人工照明输出。 3.3 性能评估与现场验证 本书提供了用于评估动态采光系统性能的量化指标和方法论。除了传统的年度日照时数分析,我们引入了动态能耗模拟(Daylight Energy Simulation)和主观评估技术。重点指导读者如何利用先进的渲染引擎和光线追踪技术,对动态系统的不同状态进行高精度的时间序列分析,确保设计方案在真实使用情境下的有效性。 --- 结论:迈向全天候最优光环境的未来 《动态采光建筑设计》 旨在为下一代建筑师提供工具和远见,去驾驭自然光这一强大而多变的资源。通过精妙的动态干预,我们可以创造出不仅节能、健康,而且在任何时刻都能提供丰富、宜人光环境的建筑空间。本书是对未来建筑环境品质承诺的实践指南。

作者简介

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读后感

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初读这本《Dynamic Daylighting Architecture》,我本以为会是一本专注于探讨光影变幻与建筑空间融合的深度技术手册。然而,书中的内容远超我的预期,它更像是一部充满哲思的建筑美学散文集。作者以一种极其细腻且充满诗意的笔触,带领读者穿梭于历史悠久的建筑实例之中,探讨光线如何塑造我们的感知,以及建筑师如何通过对自然的敬畏来回应光的需求。我尤其欣赏其中关于“时间性建筑”的论述,它强调的不是静态的结构,而是随着日照角度变化而不断重生的空间体验。书中没有枯燥的计算公式,取而代之的是对光线质感、色彩温度以及其对人类心理影响的深度剖析,这使得即便是对技术细节不甚了解的普通读者,也能感受到建筑光环境的巨大魅力。它成功地将工程学与人文关怀熔铸一炉,让我对“好光线”的理解从单纯的功能性提升到了情感共鸣的层面,每次翻阅都能带来新的感悟。

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这本书的结构安排着实令人耳目一新,它没有采用传统技术书籍那种线性递进的布局,反而更像是一系列围绕着“动态”这一核心概念展开的松散却又内在关联的田野调查报告。我被书中引用的那些看似不经意的案例所吸引,比如某个中世纪教堂的玫瑰窗如何利用彩色玻璃来“驯服”刺眼的日光,或者现代办公楼如何通过复杂的遮阳系统来平衡能源效率与视觉舒适度。引人注目的是,作者似乎对地域气候的差异有着深刻的洞察力,对干燥的热带气候和潮湿的温带气候下的采光策略进行了对比分析,这种跨文化的比较视角极大地拓宽了我的视野。阅读过程中,我常常需要停下来,在脑海中描摹那些文字所描绘的光影场景,那种身临其境的画面感,是许多纯粹的图解难以达到的。它更像是建筑师的灵感笔记,充满了实验精神和对未知可能性的探索欲。

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我必须承认,这本书给我带来了极大的挑战,因为它要求读者放下过去对“效率至上”的采光观念。它探讨的动态性,并不仅仅是机械地调整遮阳板的角度,而是深入到建筑如何作为一个生命体,与天空的节奏进行呼吸与共振的层面。作者用大量的篇幅去描述那些“被遗忘的光”,例如那些在清晨或傍晚才能捕捉到的、转瞬即逝的侧逆光,它们对空间氛围的营造作用是无可替代的。阅读这本书,就像是接受了一次高级的冥想训练,它迫使我减慢阅读速度,去关注那些通常在快节奏的现代设计流程中被忽略的、细微的光线变化。尽管它没有提供即时可用的“速成法”,但它为我建立了一个全新的、更加尊重自然规律的设计框架,这比任何具体的施工图纸都要宝贵得多。

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这本书的语言风格极其成熟且富有韵律感,读起来完全不像是一本专业技术读物,倒像是某位资深学者在午后阳光下,与老友探讨建筑哲学时的娓娓道来。它成功地将复杂的物理现象——比如光线的散射、衍射与反射——转化为可以被感知的、带有情感色彩的叙述。我尤其欣赏作者对“模糊性”的拥抱,即承认在建筑设计中,完美的、可预测的光照是不存在的,而正是这种不确定性,赋予了空间生命力。书中对材质在不同光照下的表现力进行了细致入微的描绘,无论是粗糙的混凝土墙面吸收光线的方式,还是光滑的大理石反射光线的锐利程度,都描摹得入木三分。它引导读者去重新审视那些我们习以为常的材料,发现它们在光照魔术下的无限潜能。

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坦白讲,我最初是带着寻找具体解决方案的目的来翻阅此书的,期待找到一套可以直接应用于我正在进行的项目的设计规范或计算工具。然而,我发现这本书的价值恰恰在于它对“规范”的反思和超越。作者似乎在暗示,真正的动态采光设计,无法被固定的规则所完全框定,它需要建筑师的直觉和对场地独特性的敏感捕捉。书中对“可调谐”立面的讨论非常引人深思,探讨了如何设计出能够根据使用者需求和季节变化进行自我调节的建筑皮肤。虽然缺少了详尽的能耗模拟图表,但其理论深度足以激发人们去思考:我们是否过于依赖标准化,而牺牲了光线带来的独特美感和人性化体验?对于那些寻求突破常规、追求建筑与环境深度互动的同行来说,这本书无疑提供了一个极佳的理论制高点和批判性视角。

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