天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室建设与研究

本文简要介绍了天津大学天津市建筑物里环境与生态技术重点实验室的基本情况,包括人员组成、研究方向、实验室建设定位和近年研究成果,通过介绍本实验室,以期对同类型实验室建设提供有益的样本,同时,也期望获得读者对本实验室今后发展的宝贵建议。

天津市历史风貌建筑景观照明色光情感表现研究

如何更好地运用色光来展现天津市历史风貌建筑的独特魅力,并给人带来宜人的心理感受,一直是照明领域关注的重点。本文通过对历史风貌建筑色彩测试得出典型建筑色彩样品,在实验室模拟景观照明典型光源,对建筑色彩样品进行不同色光照明模拟再现,并进行色光情感主观评价,得出基于建筑色彩的色光情感表现的初步结论,进而归纳出景观照明中典型光源色光的不同适应性,为今后历史风貌建筑景观照明色光应用提供有力的科学依据。

LED广告屏对居住建筑形成的典型色光侵扰数据调查研究——以天津市为例

在其众多光侵扰源中,LED广告屏因其发光面积大、亮度高、且亮度瞬时变化大和色彩饱和度高等特点,成为典型的色光侵扰来源。本文通过对建筑窗口部位的光参数测试及周边居民的主观调查,分析研究居住建筑由LED广告屏形成的色光侵扰问题。通过天津市的7个典型案例测试数据的分析,获取典型色光的光谱范围及对应的亮度数值范围等因素,并比对现有的相关规范标准要求,以明确色光侵扰的程度。

天津市居住建筑光侵扰现象的主观调查及评价研究

夜晚室外照明产生的光侵扰影响居民的室内活动,使居民产生大量负面的主观感受。现今此方面研究较少,尚未明确影响的各项因素。本文从居民对光侵扰的主观感受评价出发,通过天津市内六区受侵扰居民的调查问卷分析,来探讨影响居民感受的光侵扰主要影响因素,并据此探讨了光侵扰相关的规范指标,为进一步开展侵扰光影响的研究奠定基础。

基于多目标优化的公共建筑中庭物理环境模拟技术研究

中庭空间作为公共建筑中最为核心的空间,其物理环境一直被人们所重视,而以往的相关研究大多只局限于单一环境参数,极少有整合光、热、风三个物理环境进行全面参数化设计研究。因此,以物理环境舒适性指标为导向,使用Grasshopper参数化编程平台和Octopus多目标优化插件等工具,结合多目标遗传算法理论,整合现有采光、热工、风环境模拟软件,构建中庭物理环境多目标优化模拟平台。通过实际模拟案例并计算得到模拟结果,提出了建筑物理环境参数化模拟计算的关键节点,选取适宜的自变量参数、材质参数、优化参数及目标函数,进而研究出上述物理环境模拟内容的可实施操作流程。为建筑师在建筑设计初期阶段找寻通用的设计流程与方法提供参考价值。

数理关系在文化建筑公共空间照明设计中的应用——以天津市滨海文化中心市民中心为例

文化建筑作为公众业余休闲重要场所,人们对文化建筑的需求量也越来越大。大众在物质生活得到满足后,对更高精神场所需求更加强烈。文化建筑的建筑空间照明更注重空间氛围的营造。本文以天津市滨海文化中心市民中心为例,在对市民中心的公共空间进行照明设计时,从空间氛围中提炼出其内涵的数理关系,并将这套数理关系应用到灯具的布置中,通过提炼和转化,使感性的设计意向和理性的布灯方式结合在一起。通过这种方式,更好的烘托文化建筑公共空间的环境氛围,并有效的转化为忠实于设计理念的室内光环境。为室内照明设计提供了一种切实可行的操作方式,丰富了室内照明的设计方法。

建筑材料生命周期CO_2排放研究——以天津市住宅建筑为例

建筑材料CO_2排放是建筑碳排放的重要组成部分。利用生命周期评价理论,将建筑材料生命周期进行了划分,总结出了建筑材料生命周期碳排放的核算模型。利用该核算模型,对天津市38栋住宅的建筑材料生命周期碳排放量进行了计算,并对计算结果进行了分析。发现住宅建筑的单位面积建筑材料碳排放平均值为366. 70 kgCO_2/m^2,其中,钢材、混凝土和砂浆的碳排放量可占80%以上;住宅建筑的建筑面积、标准层面积和层数等参数均与其单位面积碳排放量有着较好的正相关性。之后,分别以建筑面积、标准层面积及层数为自变量,通过统计学方法构建了建筑材料生命周期碳排放的预测模型,并验证了各预测模型的科学性和准确性。

城市绿地生态保护视角昆虫光谱趋性差异

照明提升城市夜间安全与活力,是城市建设的重要因素。但近年来夜间照明的迅速蔓延,改变了城市自然环境的光周期与光分布范围,造成光污染生态风险。其中,趋光昆虫受到的胁迫尤为显著,城市绿地昆虫种类与数量急剧下降,进而通过级联效应,引发城市绿地生态系统失衡问题。昆虫是典型的生态指示种和光敏动物,明确昆虫的光谱趋性差异,筛选出对昆虫趋光性友好的光谱,可为生态光源的研发提供依据,从而降低城市照明的生态风险。已有研究较多采用实验室内实验箱的设置方法,探究某一特定昆虫属种的趋光行为,尚缺乏对特定生境下的昆虫群落和典型昆虫目的光谱趋性研究。因此,研究在天津市津南区天津大学北洋园校区绿地系统开展野外人工光诱捕昆虫实验,以野外诱捕昆虫的种类与数量为判定依据,分析各光谱的昆虫趋性差异。野外诱虫实验以7种窄光带光谱(单色光)为研究对象,采用相对评价法,设置趋光昆虫最敏感的紫外光(Ultraviolet,369 nm)为对照组。结果表明,天津城市绿地生境中,4类典型趋光昆虫为双翅目(61.1%)、半翅目(19.7%)、鞘翅目(11.1%)、鳞翅目(5.7%)类,占诱捕总量的97.6%;对照紫外光(Ultraviolet,369 nm),4种典型昆虫总体的趋性敏感光谱排序及趋性概率为:远红色光(Far Red,740 nm)0.5%<深红色光(Deep Red,660 nm)2.0%<橘红色光(Red Orange,627 nm)9.0%<青色光(Cyan,500 nm)22.8%<绿色光(Green,519 nm)22.9%<蓝紫色光(Royal Blue,447 nm)27.6%<蓝色光(Blue,478 nm)40.1%;绝对生态光谱为红光,相对生态光谱为青色光(Cyan,500 nm)和蓝紫色光(Royal Blue,447 nm)。在全面推进人与自然和谐共生的现代化建设阶段,研究将有助于生态光源的开发、生态保护和城市光生态建设的提升。

天津市零能耗城市住宅实现潜力研究

零能耗的城市住宅是将可持续利用理念融入建筑的一种策略,需要根据住宅自身特点及所处地区的气候特征进行潜力分析,指导建筑设计。通过调研选取了天津市某小区的主力户型作为基准模型的户型,以此为基础建立了天津城市住宅的基准模型,设定住宅模型边界条件进行能耗模拟并对住宅的发电潜力进行了计算,将能耗与发电潜力进行耦合计算,发现在天津地区6层以下的多层住宅中完全可以实现零能耗,6-8层的多层住宅基本可以实现零能耗,9-13的小高层住宅可以实现70-80%的零能耗。

天津市人行道照明现状调查研究

本文以天津市区8条主干道的11条人行道为研究对象,采用现场测试、主观问卷调查、主客观数据对比、统计分析等研究方法,对城市人行道照明情况及行人安全感问题进行了充分的研究。研究结果显示:人行道照明环境受到行道树投影、照明灯具布置及灯具选取等影响,每处人行道均不同程度地存在未达到标准值要求的情况;行人安全感在多个方面均存在提升空间。

天津市居住小区排水管噪声主观评价调查

通过对三个不同居住小区住户的入户访谈及问卷调查，了解排水管的使用性能及产生的噪声对住户的影响情况，探索合理的排水系统设计方案。要满足现代住宅对卫生间排水管敷设方式的基本要求，卫生间、厨房采用同层排水方式无疑是一种解决问题的好办法。

历史风貌区照明设计初探——以天津市五大道地区为例

本文以天津五大道地区为例,对近现代砖石结构历史建筑的夜景照明做了初步的分析探讨,提出一些现状问题及改善措施,阐释夜景照明对提升历史风情区人文性的重要作用。

中新天津生态城中心CBD风环境数值分析

风环境作为绿色建筑评价中的一个重要方面,是城市规划时必须考虑的因素。通过采用CFD流体力学软件Airpak,建立中新天津生态城城市中心CBD的风环境数字化模型,模拟出小区整体的风速和风压分布状况。通过对数值模拟结果分析,得到中心CBD风环境相关参量的数据分布,为后续的方案优化提供了指导。

基于BIM技术的装配式建筑太阳能集成设计与优化

我国大力提倡发展装配式建筑及太阳能建筑,但大多数建筑师对这2种建筑都比较陌生。通过分析BIM在装配建筑中的应用方法与优势,提出了装配式建筑太阳能"族"库建立的原则与方法。基于BIM平台对建筑立面太阳能组件安装方式、太阳能组件安装倾角进行对比分析。以天津气象参数为例,对光伏组件不同倾角发电量进行方案设计对比,讨论了BIM技术通过可视化的方式完善太阳能组件在装配建筑中集成应用的流程,为设计师进行装配式建筑太阳能集成设计时提供设计依据。

光伏玻璃应用于办公空间的天然光环境研究——以天津地区为例

在全球能源与环境危机的大背景下,如何使建筑在节能的同时从耗能转化为产能,光伏建筑一体化BIPV(Building Integrated Photovoltaic)系统提供了一种有效的解决方式。光伏玻璃在发电的同时改变了室内的天然光环境质量。利用动态天然光模拟软件Daysim,对不同电池覆盖面积比的光伏玻璃应用于不同朝向办公空间的全天然采光时间百分比(DA)、有效照度(UDI)进行对比分析,得出在不同朝向办公空间应用光伏玻璃时满足天然光环境质量要求的最佳电池覆盖面积比。

跨学科背景下绿色建筑模拟技术教学方法研究

在绿色建筑快速发展和建筑技术科学专业跨学科招生的背景下,由于知识背景差异性、绿色建筑复杂性、模拟技术多样性等原因,传统教学方法很难使研究生在培养计划内掌握绿色建筑数字化模拟技术。天津大学建筑技术科学研究所基于教学实践,通过制定跨学科基本素质、跨学科模拟技能、跨学科实践能力3个阶段培养计划,对该问题进行研究,提出新型教学方法,并通过实际教学案例对该方法的效果进行说明。

零能耗太阳能建筑主动技术优化评价方法研究

以2010年太阳能十项全能竞赛中天津大学参赛作品Sunflower为研究对象,通过数值模拟和实验数据定量分析的研究方法,重点针对零能耗太阳能建筑主动节能技术系统3种不同工况方案优化选择,对其进行模拟分析和实验验证。结果证明:利用混合灰色关联多层次综合评价法对太阳能建筑主动技术系统优化评价是一个科学有效的优化方法,具有良好的实用价值;太阳能+地源热泵+冷、温双槽水蓄冷+风机盘管空调系统在太阳能利用效率、经济、节能和社会方面具有良好的效果。

基于核查表法的颐和园重点景区夜景照明环境影响分析

颐和园是一个有大量的生态物种和历史文化遗迹并存的多元素环境。由于该环境的复杂性和珍贵性,对夜景照明方案的环境影响程度分析十分重要。本文从环境影响的角度出发,采用优化后的核查表法,对佛香阁、八方亭、长廊、仁寿殿四个重点区域进行了环境因子筛选、照明方案环境影响分析、照明环境影响预测,最后给出综合分析结果。

京津冀地区大型公共建筑中庭光环境评价分析

中庭空间作为公共建筑的核心区域,功能属性从传统的集散空间向共享开放空间发展,承载休憩、阅览和展览等新的空间属性,对空间的光环境也提出了更高的要求;其光环境舒适度更需要从多个光环境物理因素综合考虑。通过对17个中庭空间光环境客观实测数据和主观调研数据信息的归纳和分析,总结出照度水平、眩光、亮度水平是中庭空间中特别关注的光环境参量;其中探讨主观评价、主观感受因素及中庭空间设计信息之间的关系,归纳主观感受与建筑设计两个层面影响因素的影响性、联系性和制约性,确立影响中庭光环境舒适度各因素的关注程度。明确出主观感受因素与建筑设计因素对在中庭光环境中人群舒适感受影响性关注程度的对应比较关系,为营造以人为本、舒适度高、能耗低的中庭光环境的优化模拟实验提供变量选取及优先级参照。

寒冷地区既有办公建筑光环境调查研究

办公建筑作为既有建筑中最常见的一类,在其办公室室内光环境的方面有着很强的代表性。针对天津市16座典型板式办公建筑中的室内光环境进行了调研,在整合分析调研数据的基础上,根据最新颁布的采光、照明设计标准,进行评估分析,提取既有办公室中在采光数量、采光质量、人工照明等方面存在的问题,并针对相关问题提出相应的解决策略与初步建议。