探究自然光在養老建筑設計中的應用及采光效果

邢昌江

沈陽華夏易都建筑設計有限公司 遼寧沈陽 110000

隨著時代的發展，人們越來越認識到人與自然和諧共生的重要性，明確人與自然是生命共同體，人類必須尊重自然、順應自然、保護自然。光是自然界最普遍的一種物質，也是一種極為重要的取之不盡、用之不竭的綠色能源，對人的身體健康具有十分重要的影響。在綠色發展理念下，人們在建筑設計時越來越重視自然光的采集，重視建筑物的采光效果。

1 自然光概述

1.1 自然光與能源

根據科學研究，光的本質就是一種電磁波，因此光譜的范圍在本質上講就是電磁波的范圍。在電磁波中，存在著紫外區和紅外區，這兩種光區都會對建筑物的某些性能產生強烈的影響。而且，我們還可以利用儀器設備，將太陽發出的自然光轉換成熱能、電能和化學能，為我們的生活以及工業生產提供能源支持[1]。自然光在這種能源轉換的過程中不會產生任何有害的氣體或者固體廢料，因此，自然光是一種極為安全、環保、無污染的清潔型能源。在實際的應用中，太陽能熱水器和太陽能電池都獲得了廣泛的應用，為我們的生活帶來了極大的便利。

1.2 自然光與健康

在實際生活中，自然光中的紫外線可以大量殺死空氣中漂浮的細菌，在當前我國很多幼兒園、中小學以及醫院等人流密集性場所，都安裝有紫外線殺菌設備。但長時間接觸紫外線，會影響到人體的健康。而且，在實際的生活中，經常沐浴自然光，還具有補充鈣質的作用，保健醫生針對老年人補鈣除了叮囑他們吃鈣片外，還會叮囑他們多曬太陽。此外，自然光還能滿足人類的視覺舒適度，同時滿足人們心理上對自然光的需求[2]。經過試驗，一個人長時間生活在完全與外界隔絕的環境中，不見天日，那么他的生物鐘系統和身體的生物功能就會發生嚴重的紊亂，嚴重的甚至還會出現季節性的情緒失調現象。

2 自然光在養老建筑設計中的應用

在養老建筑中，具有良好的采光效果會改善居住者的舒適度，同時減少在人工照明方面的能源損耗，因此，自然光在養老建筑設計中具有極其重要的價值，如何更好地利用自然光在養老建筑設計中就變得越來越重要了。在實際的應用中，采光的效果與一棟建筑的體量、建筑平面的組織形式、平面的進深以及剖面層的高度、窗口的面積、朝向、傾斜度、窗口周圍存在的遮擋情況如植物和其他的建筑物以及四周建筑物對陽光的反射情況等因素，都有著極大的關系[3]。而且，建筑物中的普通玻璃還會過濾并吸收太陽光的輻射，導致室內溫度的升高，影響人們生活的舒適度，因此，在養老建筑設計的過程中，設計人員必須綜合考量設計的要點，細致進行設計。

2.1 總圖和平面布局的設計

設計人員在設計建筑總圖和平面布局時，應充分考慮養老建筑的采光問題，結合建筑用地周圍的環境、建筑物和構筑物等因素的影響，如果新建筑物外部的環境具有較強的遮擋現象，設計人員就必須考慮適當減少該建筑平面的進深。

2.2 窗戶方向、數量和面積的設計

在現實生活中，建筑物南向的窗戶具有最高的采光效果，可以獲得較長時間的光照，能獲得大量的太陽反射熱，在設計時應注意安裝遮陽裝置，以便于住戶有效地利用自然光；北向的窗戶具有采光均勻、穩定、無眩光的特征，適合住戶進行美術創作或閱讀等行為；東西方向的窗戶采光時間比較均勻。根據研究數據表明，在普通開窗的情況下，太陽光照射的深度大約為窗戶的兩倍半，而且，建筑物的窗戶如果面積過大，雖然會透過更多的自然光，但同時也會給住戶帶來更大的熱獲得或者熱損失，從而增加房屋的熱負荷。因此，在設計養老建筑物開窗的數量和面積時，必須根據建筑的功能，結合自然采光、通風以及能耗方面的條件進行綜合考量。根據科學測算，建筑物最佳的窗戶面積應是室內實際面積的五分之一。同時，根據人心理的舒適度，窗戶的高度設計最好能使住戶透過窗戶看到更大面積的天空。

2.3 窗戶玻璃的選擇

在養老建筑自然光采光設計時，還應該結合建筑物的熱工性能與自然通風因素，而窗戶玻璃的選擇直接關系著這兩個因素。在現實生活中，透明的純凈玻璃能透過更多的自然光與熱輻射，而反射玻璃在夏季能較高效率地減少太陽的熱輻射，但同時也會減少建筑物冬季時期的熱獲得。因此，設計人員在選擇玻璃時，必須根據建筑具體的地理環境和光照條件，同時綜合考慮不同季節的不同需求。

3 養老建筑中提高采光效果的輔助系統

3.1 異型百葉窗

異型百葉窗是相對普通型號百葉窗而言的，兩者最顯著的區別就是異型百葉窗斷面的形狀，這種百葉窗依據實際的采光與遮陽需要，專門制成了不規則的斷面，這樣能發揮出定向反光的作用。在具體的應用中，由于冬季太陽照射的角度較小，住戶就可以調節百葉的截面將陽光反射到天花板上，以增強室內的采光效果；到了夏天，太陽照射的角度較大，住戶就可以調節百葉窗的截面角度，將光線反射出去，實現遮陽的效果。

3.2 天頂全息導光玻璃系統

天頂全息導光玻璃系統依據也是一種有效的采光復制系統，其原理是依靠兩塊玻璃板之間的聚合物薄膜，通過全息衍射調節自然光的采光效果。在實際的運用中，這種輔助系統能改變建筑物上方及周邊區域光線的傳播方向，將其導入到建筑物內。在養老建筑中使用該系統，應將其應用到側窗及附加立面的側窗上面，與普通的純凈玻璃一起使用。在安裝時，應將其安放在立面側窗的上部，并與之形成45°角，從而有效解決養老建筑背面的采光效果問題。

4 結語

綜上所述，在養老建筑中，采光效果具有十分重要的作用和價值，在設計的過程中，設計師必須重視養老建筑的采光設計，從而設計出更適合老年人生活的建筑，讓老年人的生活更具幸福感和獲得感。