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FoAR 一种针对北极地区室内环境的假设性对比评估系统 |
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论文标题：A hypothetical comparative evaluation system for arctic indoors
期刊：Frontiers of Architectural Research
作者：Seyed-Amin Tabatabaeifard, Jean-François Lalonde, Marc Hébert, André Potvin1, Claude MH. Demers
发表时间：15 Feb 2025
DOI： 10.1016/j.foar.2024.07.003
微信链接：点击此处阅读微信文章
FoAR是由高等教育出版社和东南大学建筑学院联合主办的全英文学术期刊
建筑学 / 城乡规划 / 风景园林
本刊已被 A&HCI / CSCD / Scopus / DOAJ / CSTPCD 收录
中国科技期刊卓越行动计划 英文领军期刊
01.论 文 题 目
Manuscript Title
A hypothetical comparative evaluation system for arctic indoors
一种针对北极地区室内环境的假设性对比评估系统
02.作 者
Authors
Seyed-Amin Tabatabaeifard (a)* , Jean-François Lalonde (b), Marc Hébert (c), André Potvin (a), Claude MH. Demers (a)
(a) GRAP (Groupe de Recherche en Ambiances Physiques), École darchitecture, Université Laval, Quebec, Canada
(b) Computer Vision and Systems Lab, Department of Electrical and Computer Engineering, Université Laval, Quebec, Canada
(c) CERVO Brain Research Centre, Faculty of Medicine, Université Laval, Quebec, Canada
03.论 文 摘 要
Abstract
This research presents an innovative approach to evaluating indoor spaces, combining qualitative attributes with numerical architectural metrics. A hypothetical comparative visualization system is introduced, utilizing HDR visual imaging and thermal imaging in 360° field of view across multiple indoor environments. The study aims to provide architects and occupants with a user-friendly tool informing them about the primary considerations of their built spaces, with a specific focus on indoor environmental qualities in remote Arctic regions. Key inquiries delve into the efficacy of the spherical approach and the capacity of comparative visualization to offer insights into space quality. Preliminary experiments contrast indoor environments in terms of circadian lighting, thermal uniformity, and view access to outside in the 360° field of view (VAR360). The resulting visualizations hold significance in introducing an immersive approach for depicting specific non-visible environmental qualities, particularly in relation to the window characteristics of spaces. It demonstrates the integration of multiple environmental variables, both steady-state and temporal, from central points within spaces, providing a comprehensive view over their non-visible qualities. These results should be useful for researchers and practitioners within building sciences, computer vision, and photobiology, showcasing an out-of-the-box approach for categorizing indoor spaces based on standards and human-environmental qualifications.
本研究提出了一种创新性的室内空间评估法，将定性属性与数值化建筑指标相结合。本文引入了一项假设性的对比可视化系统，可以在多个室内环境中利用360°视场的高动态范围成像技术（HDR）和热成像技术，旨在为建筑师及居住者提供一种便于使用的工具，使他们了解空间营造过程中的核心考量要素是什么。该研究尤其关注了偏远北极地区的室内环境质量。本研究的核心研究内容包括球面视角法的有效性，以及对比可视化技术揭示空间品质的能力。初步实验通过昼夜节律照明、热均匀性以及360度视野内视线可达性（VAR360）三个维度对室内环境进行对比分析。最终的可视化成果展示了沉浸式方法在呈现非视觉环境品质方面的重要价值，尤其是与空间窗口特征相关的方面。本研究证实了空间中心点整合稳态和动态环境标量的可行性，从而全面呈现了空间中哪些不可见的品质。本文研究成果对建筑科学、计算机视觉和光生物学领域的研究人员和从业者应该有些许帮助，展示了一种基于标准规范和人-环境适配性的突破性的空间分类方法。
04.关 键 词
Keywords
Environmental assessment / 环境评估
360° imaging / 360度成像
Comparative systems / 比较研究系统
Low-cost tools / 低成本工具
Built environments / 建造环境
05.章 节 标 题
Sections Title
1. Introduction / 引言
1.1. View access in the 360° field of view (VAR360) / 360度视场范围内的视线可达性
1.2. Thermal uniformity / 热均匀性
1.3. Circadian lighting / 昼夜照明
2. Methodology / 研究方法
2.1. Case study / 案例研究
3. Results / 研究成果
4. Discussion / 讨论
5. Conclusion / 结论
06.主 要 插 图
Illustrations
▲ 图一：2-1房间平均表面温度的逐时变化情况(上图)，以及于中午12点捕捉到的全景热成像可视化图(下图)。(该图像拍摄于加拿大魁北克市拉瓦尔大学建筑学院的 2-1 房间)。©本文作者
▲ 图二：图像展示了从具有不同尺度的室内空间中心进行沉浸式拍摄时需要考虑的因素，并重点研究了空间内的取景比例和照明效果。©本文作者
▲ 图三：拉瓦尔大学建筑学院中作为研究案例的七个室内空间平面，地点：魁北克市（北纬46.8131°，西经71.2075°）。©本文作者
▲ 图四：2021年7月不同日期上午10点拍摄的位于加拿大魁北克拉瓦尔大学建筑学院内四个不同室内空间中心点。对比了这四个不同空间中分布式表面温度的均匀性、M/P比例以及视野可达情况。©本文作者
▲ 图五：在魁北克夏季的一天，就表面温度、人因照明以及潜在视野可达率三方面方面，对七个室内空间进行对比排序。©本文作者
07.作 者 介 绍
Authors’ Information
Seyed-Amin Tabatabaeifard
Researcher
GRAP (Groupe de Recherche en Ambiances Physiques)
École darchitecture, Université Laval, Canada
Research Field: Architecture, built environment, lighting, bioclimatic architecture.
Jean-François Lalonde
Full professor
Computer Vision and Systems Lab
Department of Electrical and Computer Engineering
Université Laval, Canada
I do research in computer vision, machine learning, AR and VR. In particular, I am interested in exploring how physics-based models and data-driven machine learning techniques can be combined to better understand, model, interpret, and recreate the richness of our visual world.
Marc Hébert
Full professor
CERVO Brain Research Centre
Faculty of Medicine, Université Laval, Canada
Full Professor
Department of Ophthalmology and otorhinolaryngology
Faculty of Medicine, Université Laval
Director of the Visual electrophysiology and photobiology laboratoryDeputy scientific director of Clinical Research, CERVO Brain Research Center
Research Axis: Clinical and Cognitive Neuroscience
André Potvin
Tenured Professor
GRAP (Groupe de Recherche en Ambiances Physiques)
École darchitecture, Université Laval, Canada
André Potvin has been a tenured professor at the School of Architecture of Laval University since 1999 after obtaining a Doctor of Philosophy (Ph.D.) in Architecture from the University of Cambridge. He is a co-founder, along with Professor Claude Demers, of the Research Group on Physical Environments (GRAP), which is dedicated to integrating passive environmental control strategies at the urban, architectural, and material scales. His most recent research and consulting work focus on bioclimatic and carbon-neutral architecture, urban microclimatology, and environmental adaptability.
Claude MH. Demers
Tenured Professor
GRAP (Groupe de Recherche en Ambiances Physiques)
École darchitecture, Université Laval, Canada
Research Interests ：
Natural and Artificial Lighting (Daytime and Nighttime), Research-Creation and Fundamental Research in Architecture, On-Site Surveys: Camera, Photoluminance Meter, and Thermographic Camera, Development of Digital Techniques for the Analysis of Light and Thermal Conditions
08.原 文 阅 读
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