高層建筑的自然采光設(shè)計(jì)解析

1、<p>　　高層建筑的自然采光設(shè)計(jì)解析</p><p>　　摘要：隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)有了翻天覆地的變化，高層建筑不斷增多。高層建筑的不斷增多對(duì)節(jié)約土地等有著積極的作用，但是在節(jié)能設(shè)計(jì)方面存在一些如自然采光利用率低、室內(nèi)通風(fēng)效果不佳等常見(jiàn)的問(wèn)題。高層建筑利用自然采光，在節(jié)能健康等方面有著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，下面，本文簡(jiǎn)要對(duì)高層建筑的自然采光設(shè)計(jì)進(jìn)行解析。 </p>&l

2、t;p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑；自然采光；設(shè)計(jì)；意義 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　隨著我國(guó)城市建設(shè)的不斷進(jìn)步發(fā)展，高層建筑越來(lái)越多，對(duì)人們生活所帶來(lái)的影響也越來(lái)越大。如何是高層建筑更好地滿足辦公生活的需要是必須重視的問(wèn)題。在高層建筑的采光設(shè)計(jì)中

3、，自然光在建筑設(shè)計(jì)中能創(chuàng)造出豐富的空間效果和光影變化,給人立體、層次、感覺(jué)。充分利用自然光照明,不僅能夠節(jié)約照明所消耗的電能,還能夠改善建筑空間的生態(tài)環(huán)境,對(duì)降低建筑能耗和建設(shè)節(jié)約型城市具有非常重要的意義。 </p><p>　　1 自然采光的意義 </p><p>　　自然光一直是建筑采光中的最佳光源，在建筑中采用自然光照明適應(yīng)人的生理和心理需要，可以提高人們學(xué)習(xí)和工作的效率，有助于營(yíng)建

4、舒適而令人愉悅的生活環(huán)境。另一方面，自然光由于其無(wú)污染和可以再生性成為一種清潔光源，對(duì)于自然光的大量使用可以降低污染同時(shí)節(jié)約能源，對(duì)生態(tài)保護(hù)和能源節(jié)約有著積極的作用。建筑能耗約占社會(huì)總能耗1/ 3,照明、采暖和空調(diào)能耗是建筑用能的主要內(nèi)容。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各國(guó)的照明消耗約占電力總產(chǎn)量的10%—25%，美國(guó)的照明用電約占電力消耗的20%—25%。 </p><p>　　在日益發(fā)展的我國(guó)，照明消耗也呈日益上升的趨勢(shì)。在巨

5、大的能源壓力下，世界上很多國(guó)家相繼提出了節(jié)能法令，例如美國(guó)環(huán)境署提出的“綠色照明計(jì)劃”，其目的就在于降低污染，節(jié)約能源。從建筑設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，如果能在建筑設(shè)計(jì)之初就關(guān)注自然光的運(yùn)用，結(jié)合建筑形體進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，可起到事半功倍的效果。自然光有著許多優(yōu)點(diǎn)，其照度均勻、引起眩光的可能性小、光色好、持久度高，種種優(yōu)點(diǎn)使得采用自然光成為最佳光源，但自然光的直接作用也會(huì)為建筑室內(nèi)環(huán)境帶來(lái)問(wèn)題。例如為了降低人工照明加大自然采光的效果必然希望建筑上開(kāi)窗

6、的面積增大，但是從降溫的角度來(lái)說(shuō)，開(kāi)窗面積過(guò)大會(huì)使過(guò)多的陽(yáng)光進(jìn)入建筑，帶來(lái)降溫的熱負(fù)荷。此外，陽(yáng)光直接射入室內(nèi)還會(huì)引起眩光，對(duì)室內(nèi)環(huán)境和有特殊功能要求的建筑帶來(lái)不良的影響。 </p><p>　　2 高層建筑自然采光應(yīng)采取的原則與目標(biāo) </p><p>　　高層建筑的自然采光設(shè)計(jì)中，應(yīng)兼顧建筑的使用舒適性和節(jié)能等特點(diǎn)，遵循幾點(diǎn)原則：1）與當(dāng)?shù)氐臍夂蛳鄥f(xié)調(diào),根據(jù)太陽(yáng)輻射高度角的變化,同時(shí)還要

7、考慮云量、日照強(qiáng)度等各種氣候條件的變化，設(shè)計(jì)出與高層建筑相適應(yīng)的最佳采光措施;2)在滿足視覺(jué)舒適度要求的條件下,選用合適的采光材料,降低高層建筑的整體能耗,減少玻璃幕墻的使用,防止光污染,保護(hù)光環(huán)境;3)高層建筑中,窗戶和陽(yáng)臺(tái)的設(shè)計(jì)應(yīng)該便于用戶與外界接觸,調(diào)節(jié)人的精神,減少心理壓抑,提高工作效率,同時(shí)根據(jù)建筑物四周的環(huán)境特點(diǎn),采用合適的玻璃,在建筑物內(nèi)部形成與室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)相結(jié)合的光影效果;4)自然采光系統(tǒng)是互動(dòng)的、可調(diào)節(jié)的,人們?cè)谑褂玫?/p>

8、過(guò)程中可以根據(jù)工作的特點(diǎn)和天氣的變化靈活調(diào)節(jié),有利于室內(nèi)環(huán)境的保護(hù);5)高層建筑的采光設(shè)計(jì)還應(yīng)該注意與室內(nèi)其他要求,如熱舒適、室內(nèi)空氣質(zhì)量、隔聲、安全等相結(jié)合。綜合考慮這些因素,使自然采光設(shè)計(jì)不僅滿足節(jié)能、照明等要求,還要達(dá)到可持續(xù)性發(fā)展的目標(biāo)。 </p><p>　　高層建筑采光設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足以下目標(biāo)：1） 滿足照明需要，高層住宅建筑的臥室、起居室和廚房要有直接采光,達(dá)到視覺(jué)作業(yè)要求的光照度即可。高層寫(xiě)字樓中,天

9、然光在滿足建筑設(shè)計(jì)及工作要求的同時(shí),要避免過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱的光線和同一工作區(qū)內(nèi)的強(qiáng)度變化過(guò)大及眩光、避免光帷反射等。2） 滿足視覺(jué)舒適度的要求，舒適的視覺(jué)環(huán)境要求采光均勻,亮度對(duì)比小,無(wú)眩光。除了有利于視力的保護(hù)外,還能最大限度地保護(hù)他們的身心健康。3） 滿足節(jié)能要求，現(xiàn)代高層寫(xiě)字樓中的建筑照明所消耗的電力占了總電力消耗的30%左右,而且相同照度的自然光比人工照明所產(chǎn)生的熱量要小得多,可以減少調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境所消耗的能源。因此,采用自然光照明是

10、節(jié)能的有效途徑之一。4）滿足環(huán)境保護(hù)的要求。高層建筑的采光設(shè)計(jì)還應(yīng)該秉承環(huán)保理念,自然光線除了照明和視覺(jué)舒適以外,還能清除室內(nèi)霉氣,抑制微生物生長(zhǎng),促進(jìn)體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的合成和吸收,改善居住環(huán)境等。當(dāng)然,在采光設(shè)計(jì)中還要考慮到光污染問(wèn)題,盡量采用技術(shù)與構(gòu)造相結(jié)合的玻璃幕墻,最大限度地降低光污染,保護(hù)環(huán)境。 </p><p>　　3高層建筑中采光設(shè)計(jì)與技術(shù) </p><p>　　3.1高層建筑中

11、采光設(shè)計(jì) </p><p>　　在高層建筑中可以采用以下設(shè)計(jì)：1）采用采光天窗，高層建筑中的天窗設(shè)計(jì),就是在屋頂開(kāi)天窗,將屋頂解放出來(lái),陽(yáng)光通過(guò)屋頂天窗射入室內(nèi)。天窗設(shè)計(jì)成兩層,下層是金屬片,上層是透光玻璃,太陽(yáng)光透過(guò)玻璃射到金屬片上,再被反射到天花板,進(jìn)而漫射在大廳里面,產(chǎn)生如同天幕一般的光環(huán)境。2）優(yōu)化建筑位置及朝向，我國(guó)位于地球北半球,南向采光時(shí)間較長(zhǎng),照度較高,東西朝向容易讓陽(yáng)光直射入房間,造成室溫增高和

12、出現(xiàn)眩光,必須采取遮擋措施,而建筑的北面主要是依靠天空中的漫反射光來(lái)采光,高層建筑的容積率過(guò)高很難滿足日照要求,面南背北是我國(guó)建筑的最佳朝向。寒冷地區(qū)城市規(guī)劃應(yīng)注重應(yīng)用日照原理,合理地確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽(yáng)輻射熱能與光能,建筑的方位及朝向設(shè)計(jì)與節(jié)能有著直接關(guān)系。3 ）采用中庭采光，在高層建筑中設(shè)計(jì)中庭,需要考慮中庭的屋頂形式及透明度、中庭的空間形式、中庭的寬度和高度比例。高層建筑的中庭高度遠(yuǎn)大于寬度,直射陽(yáng)光是很

13、少的,主要的光線來(lái)自中庭內(nèi)部的二次反射和多次漫反射。此外,中庭寬敞,陽(yáng)光能夠?qū)Ω邔咏ㄖ?nèi)部封閉空間的光線、空氣、溫度、濕度進(jìn)行調(diào)節(jié),并與頂部的天窗和側(cè)窗聯(lián)合采光,與自然環(huán)境保持</p><p>　　3．2 高層建筑的采光節(jié)能技術(shù) </p><p>　　目前主要應(yīng)用的高層建筑的采光節(jié)能技術(shù)有如下幾種：1）光電玻璃幕墻，玻璃幕墻以其外觀簡(jiǎn)潔、通透、富有現(xiàn)代感,成為高層建筑的首選裝飾,但普通玻璃

14、幕墻的保溫、隔熱性能較差,不僅增加了建筑物的耗能量,而且還容易產(chǎn)生光污染。光電幕墻卻是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的新型建筑幕墻。該玻璃幕墻外觀時(shí)尚、大方,是自然光與人工建筑的完美結(jié)合,它不僅把自然光能轉(zhuǎn)化為電能,減少了高層建筑的電能消耗量,消除了光污染,還提高了幕墻的隔熱保溫性能和生態(tài)環(huán)保功能。2）光導(dǎo)照明系統(tǒng)，光導(dǎo)照明系統(tǒng)由采光裝置采集自然光線導(dǎo)入導(dǎo)光裝置內(nèi),經(jīng)過(guò)光導(dǎo)管傳輸和強(qiáng)化后,由漫反射裝置把自然光均勻照射,采光

15、柔和,光強(qiáng)可以根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),得到由自然光帶來(lái)的特殊照明效果。從黎明到黃昏,哪怕是雨天和陰天,光導(dǎo)照明系統(tǒng)導(dǎo)入室內(nèi)的光線依然很充足,是真正健康、綠色環(huán)保、節(jié)能、安全的。該照明系統(tǒng)發(fā)出的光線光譜與自然光完全一致,這意味著躺在家里就可以進(jìn)行日光浴。而且該系統(tǒng)除每天至少可以提供10 h的自然光照明外,還能節(jié)省80%的能源,打破了室內(nèi)必須依靠電力照明的傳統(tǒng)觀念。3） 太陽(yáng)日光反射裝置系統(tǒng)，太陽(yáng)日光反射裝置是一種安裝在建</p>

16、<p><b>　　結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，高層建筑的采光設(shè)計(jì)能夠合理而有效地利用自然光線進(jìn)行采光，不僅可以節(jié)約能源，同時(shí)也可以避開(kāi)不利因素，更能夠創(chuàng)造出良好的居住工作環(huán)境，對(duì)人的健康心情起到積極的影響作用，對(duì)大自然饋贈(zèng)的陽(yáng)光進(jìn)行更好的使用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn): </b></p&g

17、t;<p>　　[1] 蔡余萍,楊祖貴.高層寫(xiě)字樓的自然采光設(shè)計(jì)[J].建筑論壇與建筑設(shè)計(jì),2006(2):35-37. </p><p>　　[2] 朱 瑩.諾曼#福斯特建筑創(chuàng)作的技術(shù)理念研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2006:31-33. </p><p>　　[3] 楊建中.實(shí)用型BIVP光電玻璃幕墻[J].住宅產(chǎn)業(yè),2006(5):70-71. </p&g