“兩甩袖”民居室內光環(huán)境研究

王慧娟，汪秀平

（1.河北工程大學，河北 邯鄲 056000；2.青島理工大學建筑設計研究院，山東 青島 266000）

1 引言

1.1 “兩甩袖”民居簡介

“兩甩袖”民居（如圖1）分布于冀南地區(qū)，隸屬于河北省的南部。冀南地區(qū)的合院建筑在我國民居建筑領域也占據著重要地位。其中，以“兩甩袖”民居最具有代表性。這種民居大多分布于武安地區(qū)，由于武安地處太行山余脈，在山西省與河北省的交界地帶，多數地區(qū)呈現丘陵地貌，氣候夏熱冬冷，春季較多風沙，自然環(huán)境惡劣，因此形成了這種建筑單體間排列緊湊，建筑密度大的布局形式，有利于建筑的保溫隔熱。狹長形的庭院空間有利于減少風沙，改善人居環(huán)境。

本次研究選取的模擬對象（如圖2）位于北安莊鄉(xiāng)同會村，是典型的正房五開間，廂房三開間的“兩甩袖”形制的民居。房屋坐北朝南，整座建筑都是一層，僅有的一個出入口設在東南角。

圖1 “兩甩袖”平面圖

圖2 同會村“兩甩袖”正面圖

1.2 基本模型的建立

模擬軟件主要采用Ecotect和Desktop Radiance。根據實際測量的數據在Ecotect軟件中建立1：1模型，基礎數據（如表1）。

“兩甩袖”民居模型尺寸數據 表1

2 “兩甩袖”民居的室內光環(huán)境分析及朝向優(yōu)化策略

2.1 室內光環(huán)境分析

分別對正房、東廂房和西廂房在春分日、夏至日、秋分日和冬至日四個日期的正午12：00進行靜態(tài)光環(huán)境模擬。

通過模擬發(fā)現，正房的平均照度位于200～400Lux之間，最小照度位于100Lux左右，二者變化不大，夏至過后，有小幅度提升。最大照度變化較大，最大差異達到400Lux，春分和秋分日最大照度較大。右側的室內光照分布圖從上到下依次是春分、夏至、秋分和冬至日。可以得出，夏至日由于太陽高度角最大，室內光照分布較其他三個節(jié)氣緊湊。冬至日由于太陽高度角最小，室內光線分布較廣。甩袖部分夏至日表現最好，接下來依次是秋分日、冬至日，光照最弱是春分日。

東廂房的平均照度和最小照度變化均不大，最大照度在秋分日之后減小，在冬至日降至最低。從右側室內照度分布可得出，夏至日室內光照最集中，采光均勻度最不好。之后光照分布越來越散，室內照度均勻度越來越好。北側窗戶的光照表現好于南側的窗戶，房屋中軸線上照度表現最好是冬至日的時候，夏至日表現最差。

西廂房的平均照度約280Lux和最小照度不到100Lux依然變化幅度較小，有小幅度減小。最大照度在夏至日之后開始降低，到冬至日時降到最低值。右側光照分布圖可得，冬至日室內照度均勻度最好，中軸線上的照度也是最好的。夏至日均勻度最低，窗戶下方眩光情況最為嚴重，光線最為集中。

2.2 朝向優(yōu)化策略

在實地走訪調研中發(fā)現，村落的房屋雖然大體上都是坐北朝南建設的，但是由于道路、周邊房屋的限制，不都是正北正南的，也會出現偏角，這些偏角對室內的自然光環(huán)境是否有影響，影響到何種程度是值得探究的一個問題，因此本研究的目的就是測出這些偏角對室內光環(huán)境的影響程度。在具體的模擬中，以15。為一個步長，研究從南偏西90。到南偏東90。的13種工況下正房、東廂房和西廂房室內平均照度。模擬結果如圖3所示。

圖3 不同偏角下室內照度變化

由圖可得，隨著房屋由西向東旋轉，西廂房的室內照度值越來越小，東廂房的室內照度值越來越大，正房的照度值先增大后減小，南偏東12。時達到峰值385Lux。東西廂房的室內照度交叉點也在南偏東12。。所以，綜合三個房間考慮，當房屋角度處于南偏東12。時，三個房間處于較優(yōu)的照度水平。

3 結語

本次研究首先介紹了冀南地區(qū)“兩甩袖”民居的基本情況，根據實地數據在Ecotect軟件中建立模型。首先分別模擬了春分、夏至、秋分和冬至日四種工況下三個主要房間的室內照度情況，發(fā)現夏至日的室內光照均勻度是最低的，冬至日均勻度最高。對于東西廂房來說，冬至日室內照度較低，而對于正房來說夏至日室內照度最低，冬至日次之。甩袖的照度水平一直較高，夏至日最好。其次，模擬了由南偏西90。到南偏東90。這13種工況下室內的照度情況，發(fā)現當角度為南偏東12。時三個房間同時處于較好水平，不會出現極端情況。最后，本研究側重靜態(tài)光環(huán)境模擬，未能涉及動態(tài)光環(huán)境模擬，以后的研究會更加深入。