摘要
建筑采光与建筑空间的创造与表达、使用者的生理与心理健康、视觉作业需求与舒适度、建筑节能与可持续等多个维度密切相关。然而，直到近150年内，在立法、国家标准、相关指标的推动下，建筑中的日光量才逐渐得到稳定地控制和保障。 作为我国居住建筑中的一种特殊类型，因地而异的传统民居由于建造时间较早，且自发性高，没有统一的规范和标准来对其建筑采光进行约束和要求，其室内天然光环境质量常常难以满足现代生活的需求。 天井式民居是我国传统民居中极具代表性的类别。该类民居主要分布的光气候Ⅳ区和Ⅴ区，属于天然光资源偏少的区域。然而，天井式民居却将小面积的顶部开口作为采光的主要途径，并以开口下方的小尺度合院为核心组织整体空间，由此带来民居内部天然光环境的系列问题。 本文以福建五夫镇兴贤村传统民居为载体，探讨天井式民居采光的量化和优化问题。在完善量化分项及明确量化路径的基础上完成天然光环境分析，并由此构建优化策略，通过优化案例进行实证，为闽北地区乃至其他地域范围的天井式民居光环境研究带来启示和借鉴。传统民居天然光环境问题的改善，对提升村民居住的舒适性、改善身体健康、加强传统民居的传承和保护具有重要作用。 除去绪论和结语，本文主体共分为四个部分： 第一部分通过实地调研，介绍兴贤村的基本概况，以及当地天井式民居采光现状，并在调研中建立当地天井式民居的高还原度“建筑光学原型”，为后续量化分析提供更为准确的模型支持。 第二部分提出了“使用需求”和“空间界面”相结合的天然采光量化路径，并以计算机模拟为主要技术手段展开量化研究，在评价民居各功能空间各项光学指标的基础上，探讨民居特殊空间形制对其天然采光性能的影响规律。基于“使用需求”的量化分析发现，天井半室外区域存在采光均匀度不足和季节性眩光的问题，厢房区域存在采光量严重不足的问题。除静态分析外，进一步探讨了采光量及眩光在动态情况下的变化结果。基于“空间界面”的量化分析发现，顶部开启界面、水平基底界面、垂直围合界面均存在与天然采光相关的规律性结论，并且顶部开启界面是影响水平基底界面、垂直围合界面采光情况的重要因素。 第三部分根据调研以及量化结果，构建了三种优化天井式民居天然采光的适应性策略：1）基于围护结构改造的优化策略；2）基于功能空间重组的优化策略；3）基于建筑设备植入的优化策略，并进一步探讨了每种策略的具体理论依据、组成技术以及应用方法。 第四部分以五夫里21号为例，针对量化分析得到的系列天然光环境问题，完成兴贤村天井式民居天然采光优化示例，检验策略有效性的同时，评价和分析优化效果，为当地民居进行合理有序的更新和村落的未来扩建提供参考范式和标准。
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