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作为一组具有潜在矛盾性的关联变量,太阳热辐射与自然采光的平衡调控问题一直是高大空间中庭绿色设计的要点之一,在夏热冬冷的南京地区更是如此。针对其在人工照明与空调能耗方面存在的矛盾性特征,探寻设计要素对自然采光与热辐射平衡的定量规律,为提高建筑师在绿色设计中的把控力、实现全过程绿色设计提供理论依据和思路参考。本文围绕南京地区高大空间中庭的顶部采光系统,对自然采光与热辐射的平衡调控展开研究。本文基于对现状研究局限性的分析,通过对其他学科领域的相关研究思路与软件工具的比较,选择以多元回归为数据分析方式,以响应面法中的D最优设计为试验设计方式,并基于数学软件DesignExpert并描述了具体研究饰演的操作步骤。在明确了研究方法并对国内外相关研究模型拆解及对建构手册与绿色建筑实践案例的类型化整理的基础上,确立了评价响应目标、研究变量与样本范围,建构了太阳热辐射与自然采光平衡调控的评价响应模型及基础研究体系。其后,参考了建筑能耗模拟软件的输入设定,对研究变量进行参数化拆解,并借助相关软件对平顶采光无遮阳、平顶采光外百叶遮阳、平顶采光内卷帘遮阳、单坡采光无遮阳、单坡采光外百叶遮阳、单坡采光内卷帘遮阳、拱形采光无遮阳、拱形采光外百叶遮阳、折形(两坡)采光无遮阳、采光带无遮阳、采光带外百叶遮阳、锯齿天窗无遮阳这十二个模型样本进行试验设计、模拟计算与统计分析。并基于模拟结果的公式拟合、趋势分析以及最优解呈现,对十二个模型样本的响应规律与设计变量取值范围建议进行逐一描述,并通过交叉比较探讨模型间的差异性和共同性,从而形成对高大空间中庭顶面采光与热辐射平衡调控规律的整体把握。研究表明,对制冷负荷、制热负荷和综合能耗,平顶、采光带与锯齿天窗模型的节能效果明显好于单坡顶、拱顶和折顶,外百叶遮阳节能效果明显好于内卷帘遮阳与无遮阳。而对照明能耗规律则相反。并且为取得平衡调控的最优解目标,各模型导热系数U均宜趋于极小,外百叶类型选小百叶,其他变量则受具体模型影响需分别讨论。另外优解组合中制冷制热负荷之和差异较大,而照明能耗的差异较小。最终综合考虑自然采光与热辐射平衡的理论研究结论,在分别描述具体结论扩展运用方法的同时,提出了基于平衡调控研究思路的全过程绿色设计方法,从而实现理论指导实践的成果转化。