随着可持续发展理念的深入人心及计算机辅助设计领域的技术推动,由计算机建模软件与建筑性能模拟软件联动形成的基于生态性能的建筑设计愈发受到建筑师的关注。建筑的生态性能对塑造建筑空间、节约能耗及提高建筑舒适度都有着重要意义,其中,对建筑空间品质有较大影响的天然采光,已成为建筑师愈加关注的可持续设计策略之一。研究表明,良好的天然采光设计可以大量减少建筑的照明能耗及空调能耗,尤其是对办公建筑这一数量庞大的建筑种类,其节能潜力巨大。以何种方式将天然采光更好的引入大体量、大进深的办公建筑内部,从而改善使用空间的舒适度并节约能耗这一问题,备受建筑师的关注。决定办公建筑体形的因素,或来自对基地形状、内部空间、建筑性能及某种寓意的考虑。通过建筑的形态设计来达到提高建筑生态性能的目的是一种重要的设计方法,建筑的形体决定其围合表皮与外界环境的接触面积,通过合理组织建筑的平剖面、改变其形态便可以起到改善建筑采光性能、提高空间舒适度的作用。如何在妥善处理建筑各个关系的基础上,以建筑形态变化的方式向建筑内部引入数量适当的自然光线是本文需要研究的课题。本论文以向多层办公建筑中嵌入内庭院的方式改善建筑的室内天然采光情况为主要内容,以平剖面协同设计作为研究方法,探讨建筑形体、庭院形态变化对建筑天然采光的影响趋势,并结合参数化设计方法、天然采光分析评价方法及智能优化软件进行研究。文章以Rhino平台下的Grasshopper插件为参数化设计平台,以GH中的DIVA插件为天然采光性能模拟平台,通过生形、模拟、优化三个步骤得到该设计方法下的利于天然采光的建筑形体。基于以上方面的分析研究,以建筑生成设计理论为基础的建筑设计方法,为建筑室内的天然采光提供了新的设计方向。这种方法有效结合建筑生成设计与计算机软件平台,为建筑师在方案设计初期能将采光因素统筹进去提供方便有效的方法,避免“后期找补”式的建筑采光设计,对将天然采光优化原则作为方案生成及选择的重要标准的设计方法做出探究。该论文缘起于南京大学建筑与城市规划学院启动的国家自然科学基金项目(E080101),为“基于生态性能的建筑方案设计生成系统研究”课题框架下关于天然采光研究的一部分,旨在探讨基于Rhino及Grasshopper参数化设计平台,以天然采光为约束条件的建筑生成设计及优化方法。