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浅谈建筑天然采光设计
摘要:自古至今,天然采光设计一直被建筑界所广泛应用,在推行低碳理念、可持续发展的今天,在建筑设计中进行天然采光设计更是显得尤为重要。在本文中,首先论述了建筑天然采光设计的原则,进行从采光口的科学设计以及反光板和遮阳措施的运用这两个方面来进行简要阐述,以供参考。
关键词:建筑;天然采光;设计;侧窗;天窗
天然采光就是将日光引入建筑内部,并且将其按一定的方式分配,以提供比人工光源更理想和质量更好的照明。自古至今,天然采光一直在建筑设计中得到广泛应用,它不但可以减少照明用电,还可以营造一个动态的室内环境,形成比人工照明系统更为健康的天然采光环境。但如果设计不当,则就会影响效果,让人产生不舒服感,同时还会增加能耗。为此,本文将着重阐述建筑天然采光设计的要点,以供参考。
合理配制建筑的功能。一般,从窗墙或屋顶到室内的5m范围内为天然采光区。
增大建筑东西向的距离,避免在夏季过多的太阳辐射的热,增大北向的窗户面积。
尽量从高处透射天然光。
避免太阳直射。把水平面、窗框和其他非镜面上的直射光折射或散射到建筑深处。
渐少或避免眩光和视野中过大的亮度对比。
利用室内外遮阳构件,确保通过窗户进入室内的太阳光线和太阳辐射热增益是可控的。
采光口不仅提供建筑室内需要的采光日照,同时又要担负遮蔽阳光的功能;既为建筑空间通风换气,同时又要防止沙尘、风暴、雨水的侵袭。因此我们必须从综合节能视角出发,对采光口环节进行科学设计。
由于各个区域的环境、气温等各不相同,在进行采光口设计时,应依据不同的区划标准计算符合采光照度的准确节电量及在冬季失热及夏季得热状态中的能耗量,核准在不同区域环境下采光口设计面积的折中标准,科学布置采光口的位置。
建筑门窗材料的选择:门窗的能耗可占到建筑总体能耗的50%左右,因此在选择门窗材料时应本着多透光及少传热的原则,在南方较炎热的地区可采用具有低辐射效能的玻璃,而在北方寒冷地区则应适应性采用双层中空玻璃。
窗体的选择及其形状、位置、尺寸的设计
对于高层建筑来说,自然光绝大部分是通过窗体投射进来的,窗体的选择影响着室内自然采光的效果。
侧窗

观景窗是指设置在建筑垂直墙上的位于人的眼睛高度附近的侧面采光窗。观景窗的功能可分为采光和观景两大用途。如苏州博物馆,随处可见设计者那别具一格的菱形、海棠形、八边形的观景窗,其在实现节约照明能源的功能外,让行走在博物馆廊道里的人们,可透过窗看到庭院外的风景。在实际的建筑天然采光设计时,应尽量将观景窗朝向北或者南,以避免东、西向的低角度太阳光直射。在实现这两个功能的情况下,还得注意控制观景窗的眩光,即在设计时可从以下几个方面进行:
窗户形状上尽量采用水平向窗户或带形窗。即在窗户的设计上首先要满足沿墙水平方向的光照均匀度,房间进深方向照度均匀性可通过结合其他采光窗和反光板等采光辅助系统进行改善。
把窗户设置在靠近室内的结构体表面位置处。将窗户设置在柱子、墙体等处,这些表面就可充当低亮度的反射器,有助于反射和重新分布天然光。
把窗框外沿和窗洞口设计成有张角的形状。

采光高侧窗是指设置在建筑垂直墙上的位于人的眼睛高度以上的侧面采光窗,采光是其主要功能。
在朝向的设计上,采光高侧窗应尽量朝向