淺議天然采光與建筑面積節(jié)能設計實踐

萬劍飛

摘? 要：為了保證建筑能在天然采光利用方面有良好的效果，應認識到天然采光對于建筑物節(jié)能的重要性，并能結合建筑物使用需要以及天然采光特點，制定科學的天然采光設計方案。本文就天然采光以及建筑面積環(huán)保節(jié)能設計進行了分析。

關鍵詞：建筑物;天然采光;節(jié)能;設計

自然光照在照明以及采暖兩方面有著巨大作用，通過將自然光照運用到建筑物照明以及建筑物采暖當中就能達到降低建筑物在照明以及供暖兩方面能源消耗的目的。而且由于自然光是完全自然環(huán)保的，所以也就符合了當代社會綠色發(fā)展的需要。

1 自然采光設計方案分析

自然采光設計方面主要方法：

在當代建筑設計領域發(fā)展中，人們對于綠色環(huán)保越發(fā)的重視，以期實現(xiàn)建筑領域和社會整體環(huán)境的和諧發(fā)展，但在將自然光照引入到建筑物照明中的時候，也需要技術人員能掌握其中的關鍵點，天然采光的運用能讓建筑物照明質量得到強化。

首先，各種建筑物在具體的使用途徑的方面存在不同，這也就使得不同建筑物對于照明的亮度以及持續(xù)時間等條件在要求方面存在差異。在將天然采光運用到建筑照明系統(tǒng)當中的時候要能對這一點有清晰的認識，以建筑物的實際需要為基礎判斷天然采光能否滿足建筑物在光照方面的要求。

其次，在確定了天然采光實際性能符合建筑物需要的基礎上，需要以相應地區(qū)當中天然采光的照明具體水平以及性能為依據(jù)，確定建筑物的朝向以及建造位置、建筑物外觀，讓建筑物和相應地區(qū)當中天然采光條件保持一致，這樣就能降低建筑物在照明方面的能耗。

第三，目前建筑物當中采光建筑結構主要仍以窗戶為主，而在建筑物的當中開設窗口的時候要能注意天然采光需要和窗體結構美觀性的平衡，使得窗戶既能滿足建筑室內采光需要，同時還能增強建筑物的整體美觀性。在進行建筑物當中窗體結構的時候，處理了窗體的具體位置之外，還重視窗體建造材料的選擇?，F(xiàn)代建筑材料的發(fā)展為窗體結構建造施工創(chuàng)造了更多的選擇空間，可以結合具體的采光以及其他需要，制定出最為科學的采光方案，保證建筑物當中采光有良好的效果。部分地區(qū)環(huán)境溫度較低，在選擇窗體材料的時候不僅要考慮到通透光率條件，同時還要能考慮到窗體結構的保溫性，使得窗體材料的選擇工作能在透光率以及保溫性兩方面達到平衡，進一步達到降低建筑物能耗的目的。

最后，現(xiàn)代建筑物多元化的發(fā)展也為建筑物天然采光發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，通過部分建筑結構的使用就能達到調節(jié)自然光照的效果。而且在這些建筑結構和藝術設計相結合之后，還能賦予建筑物以美感。

2 建筑物當中天然采光系統(tǒng)設計工作

天然采光雖然能達到降低建筑物在照明方面能耗的效果，但同時也需要設計人員以及建造人員做好本職工作，避免使用天然采光進行建筑物室內照明的時候出現(xiàn)室內熱量過大、照明亮度過大的問題。需要設計人員結合建筑物當中照明工作具體需要，科學的天然采光系統(tǒng)當中窗體的具體、開窗形式。

2.1 側窗采光系統(tǒng)分析

在使用側窗采光系統(tǒng)進行建筑物照明的時候，通常會在建筑物房間的一側或者是兩側上開設窗口，讓光芒照射到建筑物室內，滿足人們對于照明的需要，同時在溫度略低的季節(jié)中還能達到提升使室內溫度的效果，因此這側窗類型的采光系統(tǒng)也是使用率較高的采光形式。在運用這種設計理念完成建筑物窗體結構設計的時候，要對建筑物所處環(huán)境有深入了解，從光照時間長度、光照強度以及角度方面進行分析，確定下最為科學的設計方案。

光線具有明確的方向性，有利于形成陰影，并可通過該側窗看到外界風景，擴大視野。主要缺點是照度分布不均勻，近窗處照度大，隨進深變化，照度下降速度很快。一般房間的窗洞上口至房間深處的連線與地面所成的角度不小于26°，則可保證房間進深方向的均勻性。高側窗可看作側窗的特例，是一種非常好地使日光深入內部空間的方法。除房間進深影響光線的均勻外，建筑物的間距、窗戶的面積、分布及性狀等都影響房間照度和均勻。

2.2 天窗采光系統(tǒng)分析

天窗采光系統(tǒng)又可細分為矩形天窗、鋸齒形天窗、橫向天窗、井形天窗和平天窗等類型，其中平天窗在公共建筑中應用較為廣泛。平天窗就是屋頂上的水平開口，是普遍采用的日光照明方法。如果使用合理，是使光線進入房間的最有效的方法。天窗通常布置成網格狀，天窗之間的距離約為地面到頂棚平面距離的1.5倍。最佳天窗窗地比可從5%到10%或更高，具體數(shù)值根據(jù)玻璃的透射率、天窗設計的效率、需要的照度水平和頂棚的高度以及房間是否有機械空調系統(tǒng)而變化。

2.3 中庭采光系統(tǒng)分析

中庭最大的貢獻在于提供了優(yōu)良的光線和射入到平面進深最遠處的可能性，允許進深較大的建筑能天然采光，本身則成為一個天然光的收集器和分配器。至于庭院、天井和建筑凹口可看作中庭的特殊形式。中庭采光除考慮直射光外，更主要的是光線在中庭內部界面反射形成的第二或第三漫反射光。中庭起“光通道”的作用，面向使用空間的開口就是這條光道的出口處，這條光道四院的墻體決定這一光線的強弱，以及有多少光線可照到中庭底和進入建筑物最底層房間的內部。到達中庭地面的直射光量取決于中庭本身的比例——縱橫比，該特性決定庭院光照水平的衰減程度，天空光線越強烈，庭院越寬，使最底層達到有效的光照水平。不過，側面反射也很重要，不同反射性能的墻，其效能有很大差異，對于靠中庭采光的底層部分，對面的反射墻就是它的“天空”，若該墻為一從頂?shù)降氐牟ＡЩ蛲耆浅ㄩ_的，則很少一部分光線會在它面上反射而傳入下面各層。

2.4 新型天然采光系統(tǒng)分析

隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新型天然采光系統(tǒng)如幾何光學系統(tǒng)、光導纖維引光系統(tǒng)等。幾何光學系統(tǒng)可將光引至地下30m的房間中。光導纖維引光系統(tǒng)主要是依靠可見光波在光導管內的全反射將光波從引入端傳至輸出端。光導纖維引光系統(tǒng)主要由三部分組成：引入喇叭形捕光器，對準陽光，將陽光集束進入光導管;中段為光導管，可像電線一樣彎曲穿插，進入受光房間;末端為透明透光管，將光線輸出。天然采光可提供比人工光源更理想、質量更好的照明，在建筑設計中充分利用太陽光能、將陽光引入建筑內部，使人們的視覺效果改善，工作效率提高，使空間具有更好的顯色性，使空間富有生命力。

3 結束語

天然采光能為建筑提供充足的照明以及一定的熱量，通過將天然采光引入到建筑物照明系統(tǒng)以及采暖系統(tǒng)當中之后，也就能讓建筑物各方面均有更好的效果，達到降低建筑在能源方面的消耗，促進建筑物節(jié)能效果的強化。

參考文獻

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