绿建小筑周报 | 第三十四期 – 开口不是越大越好
亲爱的绿建小伙伴们：
本期周报围绕一个看上去反直觉的结论展开：在高太阳辐射地区，采光开口越大，室内光环境质量反而可能越差。我们挑选了两篇研究，一篇从立面形态切入，在地中海气候下系统比较了六种幕墙构型在不同窗墙比下的采光与眩光表现；另一篇从顶部天窗入手，用NSGA-II多目标优化为伊朗亚兹德的中庭办公建筑寻求视觉舒适与热舒适的帕累托最优解。两篇文章的切入角度一侧一顶，但指向同一个核心命题：决定采光质量的关键不是”多少玻璃”，而是”玻璃以什么几何形式存在”。此外，本周Ladybug Tools发布了1.10.0大版本更新，我们也第一时间带来了翻译速报。
📚 本周论文分享
1️⃣《地中海办公建筑的立面形态与采光策略——以北塞浦路斯为背景的视觉舒适框架》
当代办公建筑普遍追求大面积玻璃幕墙所带来的通透感与采光量，但在地中海这样全年高直射辐射的气候区，”更多玻璃”往往意味着”更多眩光”而非”更好采光”。这项研究将六种立面形态——从平面玻璃到自适应百叶——置于北塞浦路斯的天空条件下，以10%为步长扫描10%–90%窗墙比，用sDA、ASE和DGP三项指标映射EN 17037的核心准则。结果揭示了一个清晰的拐点：窗墙比超过50–55%后，增加玻璃带来的采光边际收益急剧递减，而眩光概率和年日照过曝量却加速攀升。在所有透明度水平上，混合型（光导架+穿孔屏）和自适应百叶始终稳居第一梯队，而平面玻璃始终垫底。研究的局限在于仅测试了6 m × 6 m单一房间深度且未引入热工耦合分析，但”50–55%阈值”这个锚点对方案阶段的快速决策已有实用价值。
2️⃣ 《基于NSGA-II的中庭天窗设计优化——以伊朗亚兹德办公建筑性能提升为例》
如果说立面是侧采光的调控界面，那么天窗就是顶采光的核心构件，而中庭天窗在高太阳辐射地区面临的矛盾更加尖锐——采光越充分，太阳得热越大，热舒适越难保障。本研究以亚兹德（全年极端温差超过44°C）为场景，从正方形基线出发构造了六种不同长宽比的中庭构型（1:1至1:3），将天窗几何（4–8边形）、开口面积比SRR（20%–90%）和玻璃材料三个维度纳入NSGA-II多目标优化，同时搜索DGP、ASE、PMV和sDA四项指标的帕累托前沿。最终长宽比3:1的A-3A构型胜出：sDA达98.4%、DGP仅29.6%（不可察觉眩光）、PMV = −0.49（最接近热中性），相较基线模型热舒适改善24%。Morris敏感性分析进一步指出，天窗几何和SRR的影响远大于玻璃材料——换言之，在设计早期把构型和比例敲定，比后期纠结玻璃选型更能左右最终舒适度。
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这两篇论文处理的尺度截然不同——一个是6 m见方的标准办公单元，另一个是纵深可达三倍的中庭通道——但指向的结论惊人地一致：决定采光质量的核心变量不是”开了多少洞”，而是”洞以什么几何形式存在”。立面研究中，窗墙比从50%打到90%，sDA几乎不再上涨，而ASE和DGP呈指数上升；中庭研究中，SRR从20%拉到90%，影响力甚至不如天窗的边数和长宽比。二者合在一起构成一幅完整的图景：高太阳辐射地区的采光设计，本质上是一场”以几何换光谱”的精密交易。
方法论层面同样值得对比。立面研究走的是全因子扫描路径——6种形态乘以10档WWR，系统通过穷举来定位全局拐点，代价是计算量庞大且仅限单一房间深度。中庭研究则选择了NSGA-II进化算法在更高维空间里搜索帕累托前沿，换取了四目标的同步寻优，但牺牲了对中间状态的可解释性。两条技术路线恰好互补：前者擅长”把一个变量讲透”，后者擅长”在多个变量间找妥协”。在实际项目中，这提示一种分阶策略——方案早期用参数扫描锁定关键阈值（如50–55%窗墙比），深化阶段再交由遗传算法做精细配比。
值得注意的是，两篇论文都在高直射辐射气候区（地中海与伊朗高原）开展研究，其结论能否平移到以散射光为主的温带海洋性或多云气候中，仍需审慎对待。但它们共同传递出的信号对绿建设计决策链路极有启发：把对”面积”的执念转化为对”形态”的控制力，才是迈向高性能采光的真正杠杆。
🔧 工具动态：Ladybug Tools 1.10.0 发布
本周Ladybug Tools迎来了一次里程碑式的大版本更新——1.10.0正式发布。Chris在官方论坛将这次更新的主题概括为”补全最后的Legacy遗留功能”：从此以后，Legacy插件能做的事，LBT-Grasshopper 1.10都有了对应的解决方案。
主要亮点速览：
- Radiance电气照明：等了好几年的IES灯具建模工作流终于落地，新增HB Luminaire和HB LuminaireZone组件，支持Point-In-Time的Grid-Based和View-Based两种模拟配方。
- Fairyfly（仙蜂）：全新昆虫登场，将THERM 8热桥有限元分析功能引入LBT-Grasshopper，支持更复杂几何体的网格划分和U值/温度场可视化。
- GPU加速后处理：通过CuPy自动调用GPU加速年度Radiance矩阵计算，HB Annual Daylight等配方运行速度显著提升。
- LB Contour Mesh：全新等高线网格组件，支持平面与三维网格的等值线可视化，甚至可用于逐时气候图形。
- HB Annual Statistics：年度统计快速组件，用numpy/CuPy直接计算均值、总和、极值，无需逐时间步提取完整传感器数据。
我们已将完整的中文翻译版更新日志发布在网站上，感兴趣的小伙伴可以前往查看。
以上就是本期绿建小筑的全部内容。从侧面到头顶，两篇论文拼出了同一个道理——”在哪里开”和”开成什么形状”远比”开多大”重要；而LBT 1.10的发布更让我们手中可用的模拟武器库又丰富了一层。愿每次点亮采光模拟的色谱图时，都能看见形态与光的好几种可能。我们下期再见。