评《建筑光环境模拟》

方鹏 · 发表于 2013-6-6 23:24:48

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2013-6-6 23:23 上传

《建筑光环境模拟》是由中国建筑工业出版社出版的。

作者简介云朋，建筑师和可持续建筑顾问，绿色建筑论坛和台湾Ecotect研究论坛的版主。参与和主持过多个可持续建筑设计项目，具有丰富的可持续建筑设计和工程顾问经验，精通建筑热、光、声和流体等方面的性能模拟和分析、尤其擅长被动式可持续建筑设计与建筑性能的综合优化。2007年至今，已发表多篇学术论文并出版了一本学术专著。

目录第1章建筑光环境模拟概论
1．1 建筑光环境模拟
1．1．1 公式计算
1．1．2 模型测量
1．1．3 软件模拟
1．2 光环境模拟能用来干什么
1．2．1 建筑设计
1．2．2 照明设计
1．2．3 舞台美术设计
1．2．4 标准评估
1．2．5 规划和城市设计
1．2．6 房地产销售和物业管理
1．3 模拟适用于什么人
1．3．1 建筑师
1．3．2 设备工程师
1．3．3 照明和电气工程师
1．3．4 可持续建筑顾问
1．3．5 房地产开发商
1．4 现状和展望
1．4．1 基本现状
1．4．2 应用阶段
1．4．3 指标与分析
1．4．4 客户沟通
1．4．5 展望
1．5 光环境模拟实例
1．5．1 项目简介
1．5．2 改建要求
1．5．3 改建方案
1．5．4 模拟条件
1．5．5 模拟分析

第2章光和视觉成像
2．1 作为电磁波的光
2．1．1 电磁波
2．1．2 电磁波的传播规律
2．1．3 辐射度学的基本概念
2．2 可见光
2．2．1 可见光和光度学
2．2．2 光度学的基本概念
2．2．3 辐射度学与光度学
2．3 材料表面的光学性质
2．3．1 不透明表面
2．3．2 透明表面
2．4 视觉成像
2．4．1 眼睛的结构
2．4．2 感光细胞
2．4．3 明视觉和暗视觉
2．4．4 主观亮度感受
2．5 视野范围
2．5．1 视野范围
2．5．2 光环境模拟中的视野
2．6 色彩空间
2．6．1 颜色和色彩空间
2．6．2 RGB色彩空间
2．6．3 CIE 1931 XYY色彩空间
第3章光环境模拟与自然光

3．1 自然采光
3．1．1 自然采光的重要性
3．1．2 自然采光模拟
3．2 太阳辐射与日照
3．2．1 太阳辐射
3．2．2 日照
3．2．3 时间
3．3 大气
3．3．1 大气的散射
3．3．2 消光系数
3．4 天空和天空模型
3．4．1 天空模型
3．4．2 天空模型的选择
3．4．3 天空的颜色

第4章光环境模拟与人工照明
4．1 人工光源的评价指标
4．1．1 发光效率
4．1．2 色温
4．1．3 显色性
4．1．4 平均寿命
4．1．5 光通量维持率
4．2 人工光源
4．2．1 热辐射光源
4．2．2 气体放电光源
4．2．3 导体光源
4．3 配光曲线
4．3．1 灯具
4．3．2 配光曲线
4．3．3 配光曲线的表示方法
4．3．4 配光曲线的格式标准
4．4 照明控制
4．4．1 照明控制的类型
4．4．2 照明控制的实现方式
4．4．3 照明控制系统和控制策略
4．4．4 自然光控制
4．4．5 光传感器的开关控制

第5章光环境模拟与计算机图形学
5．1 几何模型的定义方法
5．1．1 多边形网格
5．1．2 构造几何实体
5．1．3空间细分
5．1．4 隐式定义
5．2 光照模型
5．2．1 光照模型
5．2．2 光照模型的分类
5．3 局部照明模型
5．3．1 局部照明模型
5．3．2 Phong模型．
5.3．3 Phong模型的不足
5．4 渲染方程与全局照明模型
5．4．1 渲染方程
5．4．2 全局照明模型
5．5 光线跟踪
5．5．1 Whitted光线跟踪模型
5．5．2 改进的光线跟踪模型
5．6 光能传递
5．6．1 光能传递
5．6．2 光能传递的计算过程
5．7 光线跟踪与光能传递的比较
5．7．1 光线跟踪
5．7．2 光能传递
5．7．3 结论
5．8 高动态范围图像
5．8．1 动态范围
5．8．2 高动态范围图像
5．8．3 色调映射
5．8．4 高动态范围图像格式
5．8．5 光环境模拟与高动态范围图像

第6章建筑光环境模拟软件
6．1 光环境模拟软件的分类
6．1．1 静态光环境模拟软件
6．1．2 动态光环境模拟软件
6．1．3 综合能耗模拟软件
6．2 光环境模拟软件综述
6．2．1 用户界面
6．2．2 模型
6．2．3 材质
6．2．4 光源
6．2．5 光照模型
6．2．6 数据后处理
6．2．7 人员行为和控制策略
6．3 光环境模拟软件的比较
6．3．1 Radiance
6．3．2 Desktop Radiance
6．3．3 Ecotect
6．3．4 Dialux
6．3．5 AGi32
6．3．6 Daysim
6．3．7 IES
6．3．8 DOE2和：Energy Plus
6．4 BIM与光环境模拟
6．4．1 绿色建筑扩展标记语言
6．4．2 BIM与光环境模拟
6．4．3 应用案例

第7章光环境模拟的过程
7．1 规划模拟方案
7．1．1 模拟指标
7．1．2 模拟软件
7．1．3 模拟范围
7．1．4 时间进度安排
7．2 建立建筑的三维模型
7．2．1 模型的简化
7．2．2 建立和导入模型
7．3 设置材质和光源
7．3．1 设置材质
7．3．2 设置光源
7．4 设置时间表和气象数据
7．4．1 设置时间表
7．4．2 设置气象数据
7．5 设置参数并执行模拟
7．5．1 参数设置
7．5．2 执行模拟
7．6 分析
7．6．1 数据后处理
7．6．2 分析
7．6．3 撰写报告

第8章光环境模拟的定量评价
8．1 光环境模拟的定量评价
8．1．1 分类
8．1．2 评价
8．1．3 评价指标
8．2 静态光环境评价指标
8．2．1 照度
8．2．2 照度均匀度
8．2．3 采光系数
8．2．4 采光权
8．2．5 室外视野
8．3 眩光评价指标
8．3．1 统一眩光值
8．3．2 眩光值
8．3．3 自然采光眩光指数
8．3．4 显示器的反射眩光
8．4 动态光环境评价指标
8．4．1 全自然采光时间百分比
8．4．2 有效全自然采光时间百分比
8．4．3 最大全自然采光时间百分此
8．4．4 连续全自然采光时间百分此
8．4．5 全年光暴露量
8．5 能耗及经济评价指标
8．5．1 照明功率密度
8．5．2 照明能耗
8．5．3 总能耗
8．5．4 全生命周期照明成本

第9章光环境模拟的定性和主观评价
9．1 亮度图像
9．1．1 亮度图像
9．1．2 亮度图像的模拟
9．1．3 亮度图像的处理
9．2 亮度图像的定性评价
9．2．1 亮度对比
9．2．2 光线和阴影分布
9．2．3 评价实例
9．3 亮度图像的主观评价
9．3．1 完形常性
9．3．2 直觉常性
9．3．3 色彩常性
9．3．4 结论

第10章 Desktop Radiance
10．1 概论
10．1．1 简介
10．1．2 现状
10．1．3 安装
10．2 入门
10．2．1 界面
10．2．2 项目
10．2．3 建模
10．2．4 天空和地面
10．2．5 命令的简化
10。3 不透明材质
10．3．1 指定材质
10．3．2 取消材质指定
10．3．3 显示所有不透明材质物体
10．3．4 新建材质
10．4 玻璃材质
10．4．1 指定玻璃材质
10．4．2 取消玻璃材质指定
10．4．3 显示所有玻璃材质物体
10．4．4 新建玻璃材质
10．5 光源
10．5．1 放置光源
10．5．2 删除光源
……
第11章 Ecotect
第12章 AGi32
第13章 Daysim
第14章 IES
第15章 Radiance
附录建筑光环境模拟教学大纲
参考文献
后记

序言这是一本有关建筑光环境模拟的入门书籍，在开始进入正题之前，我想有必要就建筑光环境模拟的含义作个不完全的解释。从语义学角度来看，这个短语由“建筑”、“光环境”和“模拟”三个词组成。建筑大家都很熟悉，自不必详细解释。光环境是由自然的或人工的光线所呈现给使用者的一个或一系列内在关联的环境状态。模拟则包括两个部分：首先是用精确的数学模型仿真事物在现实情况下的状态，通常我们使用现有的计算机程序来实现上述目的，接下来根据上一步所得到的数据进行分析，这里的分析是指根据各种量化和非量化的衡量标准来评价一个或一系列状态的优劣，从状态我们就可以回溯到其所对应的设计方案和建筑。将上面的三个词串接起来用一句话来表述就是：建筑光环境模拟是指采用计算机手段对建筑的室内外自然采光和人工照明情况进行模拟计算，然后根据模拟结果来进行分析和评价。
光环境是建筑环境的重要组成部分，从远古时代的简陋茅屋到现代复杂的大型公共建筑，无一例外地都离不开光。良好的光环境设计不仅可以营造出舒适高效的工作和学习环境，同时还可以大幅减少照明和空调能耗。对于可持续建筑来说，光环境更是占据了极为重要的地位。我国的绿色建筑评价标准以及美国的LEED等相关标准中都明确规定将光环境模拟作为光环境评价的手段和方法。
近年来，随着可持续建筑理念的逐步发展，已经有越来越多的建筑师、工程师以及业主对建筑光环境模拟产生了浓厚的兴趣。但关注是一回事，实际应用又是另外一回事。目前，由于各种因素的制约，我国的建筑光环境模拟还处于起步阶段，很多建筑师和工程师虽然想在实际的工程中通过模拟来提升建筑的性能和品质，但苦于没有相关的理论基础和应用工具。因此，笔者认为有必要向国内一线的设计和工程技术人员介绍光环境模拟的相关系统理论、应用方法和软件工具。
软件本身毕竟只是一种工具，只有拥有了扎实的理论基础和工作方法才能自如地驾驭软件，使之更好地服务于可持续这一目标。基于以上几点考虑，本书中深入讨论了建筑光环境模拟的系统理论和应用方法，同时结合大量的实例来帮助读者掌握操作的流程和分析的方法。全书共分为十五章，横跨了光度学、自然采光、人工照明、采光照明控制、计算机图形学、生理学、心理学以及暖通空调等多个学科和领域，力求为读者搭建起一个系统的光环境模拟框架。

后记笔者先后从事过建筑设计和可持续建筑咨询顾问方面的工作，作为建筑师的我也曾迷茫过，但当我投入到充满活力的可持续建筑事业中后，我感到异常的充实和无比的坚定。虽然可持续建筑事业还很年轻，但它无疑是未来的发展方向，实际上也正是这样一种坚定的信念推动笔者完成本书。这本书的写作是艰辛的，但同时也是愉快的，我希望借此书为年轻的中国可持续建筑事业献上自己微薄的力量，同时也希望能有更多的人关注和投身到可持续建筑事业中来！

文

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软件模拟是指借助计算机软件来精确求解建筑的采光照明情况，如图卜3所示。与公式法中使用的简易程序不同，这里使用的软件通常是建立在复杂的光照模型之上的，因此通常只能使用计算机软件来求解。软件模拟的优势是可以精确地再现任意条件下的采光照明效果，同时它还可以与建筑能耗模拟软件耦合在一起共同求解照明能耗和由此产生的空调能耗。光环境模拟是可持续建筑设计的重要技术手段。通过在建成前对建筑进行模拟和分析，我们可以预见到可能出现的各种问题和不足，并有针对性地进行改进。
光环境模拟是一个系统的过程，它并不仅指代字面意义上的使用软件进行模拟的过程，而且还包含了一系列与模拟相关的技术外延，其中最重要的就是模拟结果的分析。模拟本身只是一种数字化的手段，而模拟所取得的数据必须经过专业的处理和分析才能真正体现出其价值所在，因此，分析是光环境模拟中不可或缺的部分，没有了分析，模拟本身实际上是毫无意义的。
与分析相比，单纯的软件操作要简单得多。分析并没有特别严格的步骤和具体的条框。到现在为止，光环境模拟软件还不能做到直接给出分析的结果，分析的过程主要是由人工来完成的。分析的水平在很大程度上依赖于丰富的实践经验和扎实的理论基础。一个完全不懂模拟和分析的人经过简单的训练也可以按照规定的操作程序取得模拟结果，但如果模拟中出现了问题，或者要针对模拟结果进行分析并给出优化建议，那么对于不懂模拟和分析的人来说恐怕就要困难得多。虽然软件技术正在朝着智能化和自动化的方向发展，但人的因素始终是不可忽视的。因此，掌握模拟的关键不在于软件的操作，而在于理论知识和经验的长期积累，笔者希望能通过本书与读者分享自己的一些感想和经验。

join2011 · 发表于 2013-6-9 17:16:22

能给电子版学习不？

zhoubing · 发表于 2015-4-6 13:35:57

小孩，拖着我的手带入她班。。。
又玩起来了。。

EaBIM门户编辑 · 发表于 2015-4-7 10:38:11

很棒的

EaBIM门户编辑 · 发表于 2015-4-8 08:56:17

不错，很好

木星5组 · 发表于 2015-4-16 10:58:44

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

EaBIM门户编辑 · 发表于 2015-6-9 08:48:44

值得推荐，谢谢

EaBIM门户编辑 · 发表于 2015-6-11 09:26:09

不错！

EaBIM门户编辑 · 发表于 2015-6-24 10:24:26

挺不错的！

EaBIM门户编辑 · 发表于 2015-6-25 10:09:16

赞！

漫漫 · 发表于 2015-12-15 17:22:17

我还有电子版的哦！大家共享呵呵

妮可 · 发表于 2016-3-16 10:31:22

♪(＾∀＾●)ﾉ不错噢！！

cd200 · 发表于 2016-6-24 22:22:42

电子版的？

EaBIM门户编辑 · 发表于 2016-7-7 09:28:26

EaBIM门户编辑 · 发表于 2016-11-21 09:13:38

很好

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