设计方法
M6 低碳健康建筑设计 — 气候分析 → 策略工具箱 → 量化驱动 → 图面表达
气候分析
气候是设计的出发点。通过解读TMY(典型气象年)数据,识别被动策略的适用时段与潜力。生物气候图(Psychrometric Chart)是核心分析工具。
温度
干球温度、湿球温度、露点温度的逐时分布与极端值
湿度
相对湿度、绝对湿度的季节性变化,影响蒸发冷却策略
风环境
风速、风向、风频统计,风玫瑰图指导自然通风设计
太阳辐射
直射与散射辐射、日照时数,决定遮阳与光伏策略

低碳策略工具箱
三级递进体系:被动优先 → 主动优化 → 可再生能源。每一级策略都在前一级的基础上进一步降低碳排放。
优先级最高,零运行成本
高效设备,最小化能耗
降低排放因子 EF
碳排放减量路径
通过三级策略递进,碳排放可从基准100%降至约20%,接近近零碳目标
健康策略工具箱
基于WELL建筑标准的十大概念,从空气、光、声、热舒适到亲生命设计,系统保障使用者的身心健康。
自然通风既降低空调能耗又改善空气品质
自然采光既减少照明能耗又调节昼夜节律
绿色屋顶既隔热节能又提供生态与心理效益
高气密性节能但需配合机械新风保证空气品质
大面积玻璃采光好但增加能耗和眩光风险
需要量化模拟找到最优平衡点
量化驱动设计
从定性到定量的转变 — 将性能模拟嵌入设计早期,让每个设计决策都有数据支撑。迭代优化流程:初始设计 → 性能模拟 → 结果分析 → 优化调整。
能耗模拟
建筑全年逐时能耗计算,评估HVAC、照明、设备能耗与碳排放
采光模拟
自然采光系数(DF)、空间日光自主性(sDA)、年度日照暴露(ASE)
风热模拟
室内外气流场、温度场分布,评估自然通风效果与热舒适
声学模拟
混响时间(RT60)、语言清晰度(STI)、声场分布可视化
迭代优化闭环
多轮迭代直到性能指标满足目标要求,建筑师从形式创造者转变为性能统筹者
生成式设计与多目标优化
参数化设计
通过Grasshopper等平台,将窗墙比、遮阳角度、朝向等设计变量参数化,快速生成和比较大量方案变体。
多目标优化
遗传算法同时优化多个目标(最小能耗、最大采光、最优舒适度),找到帕累托最优解集。
AI辅助设计
机器学习快速预测建筑性能,替代耗时物理模拟;生成式AI辅助方案构思和形态探索。
性能驱动设计
将性能模拟嵌入设计早期,从'经验驱动'转向'性能驱动',每个决策都有数据支撑。
设计成果图面表达
将分析过程和设计策略转化为清晰的图面语言,是沟通设计意图的关键能力。
策略分析图
将被动策略、主动系统在建筑空间中的落位关系清晰表达,展示设计逻辑
环境流场图
通风路径、日照分析、声场分布等环境性能的可视化表达
性能对比图
基准方案与优化方案的能耗、碳排放、IEQ指标对比,量化展示设计效果