Ο φυσικός φωτισμός, η ποιότητα της θέας προς το εξωτερικό περιβάλλον και η προστασία
από τη θάμβωση αποτελούν βασικές παραμέτρους της οπτικής άνεσης και της συνολικής
ποιότητας των εσωτερικών χώρων. Ωστόσο, οι παράμετροι αυτές βρίσκονται συχνά σε
σχέση ανταγωνισμού, καθώς η βελτίωση της μίας μπορεί να οδηγήσει στην υποβάθμιση
κάποιας άλλης. Το Ευρωπαϊκό Πρότυπο EN 17037 εισάγει ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο
αξιολόγησης του φυσικού φωτισμού, της ποιότητας θέας και της προστασίας από τη
θάμβωση, αναδεικνύοντας την ανάγκη ανάπτυξης ανθρωποκεντρικών και
πολυκριτηριακών προσεγγίσεων σχεδιασμού.
Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά πώς η παραμετρική γεωμετρία ενός εξωτερικού
συστήματος σκίασης μπορεί να εξισορροπήσει ταυτόχρονα την επάρκεια φυσικού
φωτισμού, την ποιότητα της θέας και την προστασία από τη θάμβωση, με πλαίσιο αναφοράς
το EN 17037. Αφετηρία της έρευνας αποτελεί το διαπιστωμένο κενό της βιβλιογραφίας ως
προς την ταυτόχρονη αξιολόγηση των παραμέτρων φυσικού φωτισμού, θάμβωσης και
ποιότητας θέας, καθώς και η περιορισμένη ενσωμάτωση της ποιότητας θέας ως ισότιμου
κριτηρίου στη διαδικασία βελτιστοποίησης συστημάτων σκίασης.
Για τον σκοπό αυτό αναπτύχθηκε ένα ολοκληρωμένο υπολογιστικό πλαίσιο στο περιβάλλον
Rhinoceros 3D και Grasshopper, με αξιοποίηση των εργαλείων Ladybug Tools, Honeybee
και του υπολογιστικού πυρήνα Radiance για την προσομοίωση φυσικού φωτισμού και
θάμβωσης. Ως πεδίο εφαρμογής επιλέχθηκε ένας νότιος χώρος γραφείου, στον οποίο
εφαρμόστηκε διάτρητο εξωτερικό σύστημα σκίασης με κυκλικά ανοίγματα. Οι μεταβλητές
σχεδιασμού αφορούσαν την ακτίνα και την πυκνότητα των ανοιγμάτων, ενώ η αξιολόγηση
βασίστηκε σε δείκτες φυσικού φωτισμού, ποιότητας θέας και θάμβωσης. Η θάμβωση
αξιολογήθηκε μέσω του δείκτη Daylight Glare Probability (DGP), ενώ ως χρονική στιγμή
προσομοίωσης επιλέχθηκε η 21η Μαρτίου στις 13:00, η οποία προσδιορίστηκε ως η
δυσμενέστερη περίπτωση ως προς την εμφάνιση θάμβωσης. Η διαδικασία βελτιστοποίησης
πραγματοποιήθηκε με τον εξελικτικό αλγόριθμο Galapagos.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η βελτιστοποιημένη γεωμετρία του συστήματος σκίασης
μπορεί να μειώσει σημαντικά τη θάμβωση σε σχέση με την περίπτωση αναφοράς χωρίς
σκίαση, διατηρώντας παράλληλα υψηλά επίπεδα φυσικού φωτισμού και οπτικής επαφής με το εξωτερικό περιβάλλον. Η περίπτωση αναφοράς χωρίς σκίαση παρουσίασε μέγιστη
επίδοση ως προς τον φυσικό φωτισμό και τη θέα, αλλά μη αποδεκτές συνθήκες οπτικής
άνεσης λόγω υψηλών τιμών DGP. Αντίθετα, οι βέλτιστες λύσεις πέτυχαν την άρση της
συνθήκης οπτικής δυσφορίας με περιορισμένες μόνο επιπτώσεις στους υπόλοιπους δείκτες
απόδοσης.
Η εργασία καταδεικνύει ότι η παραμετρική βελτιστοποίηση μπορεί να αποτελέσει
αποτελεσματικό εργαλείο σχεδιασμού συστημάτων σκίασης, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη
πιο
άνετων, ανθρωποκεντρικών και περιβαλλοντικά αποδοτικών κτιριακών
περιβαλλόντων. Παράλληλα, προτείνει μια αναπαραγώγιμη μεθοδολογία αξιολόγησης και
βελτιστοποίησης, πλήρως ευθυγραμμισμένη με τις αρχές του EN 17037

Daylighting, view quality, and glare protection are key components of visual comfort and
overall indoor environmental quality. However, these parameters are often conflicting, as
improving one may lead to the deterioration of another. The European Standard EN 17037
provides a comprehensive framework for the assessment of daylight provision, view out,
and glare protection, highlighting the need for human-centered and multi-criteria design
approaches.
This thesis investigates how the parametric geometry of an external shading system can
simultaneously balance daylight availability, view quality, and glare protection within the
framework of EN 17037. The study is motivated by an identified gap in the literature
regarding the integrated assessment of daylight, glare, and view performance, as well as the
limited incorporation of view quality as an explicit optimization objective in shading system
design.
To address this challenge, an integrated computational workflow was developed using
Rhinoceros 3D and Grasshopper, supported by Ladybug Tools, Honeybee, and the Radiance
simulation engine for daylight and glare analysis. A south-facing office space was selected
as the case study, incorporating a perforated external shading system with circular openings.
The design variables consisted of the aperture radius and perforation density of the shading
screen. Performance evaluation was based on daylight, view quality, and glare metrics.
Glare conditions were assessed using the Daylight Glare Probability (DGP) index, while
March 21st at 13:00 was identified and selected as the worst-case scenario for glare
occurrence. The optimization process was conducted using the evolutionary solver
Galapagos.
The results demonstrate that the optimized shading geometry can significantly reduce glare
compared to the baseline case without shading, while maintaining high levels of daylight
availability and visual connection with the outdoor environment. The reference case
achieved maximum daylight and view performance but resulted in unacceptable glare
conditions due to excessive DGP values. In contrast, the optimized solutions successfully
eliminated visual discomfort with only minor reductions in the remaining performance
indicators. The findings confirm that parametric optimization can serve as an effective design tool for
shading systems, contributing to the development of more comfortable, human-centered,
and environmentally responsive buildings. Furthermore, the study proposes a reproducible
methodology for the assessment and optimization of shading systems, fully aligned with the
principles and performance criteria of EN 17037.