劉璨然

摘要：天然光屬于最干凈、最舒適、最安全的有效光源，房屋建筑設(shè)計(jì)中充分結(jié)合天空漫射光和日光實(shí)現(xiàn)建筑天然采光，能在最大程度上提升建筑的采光度以及整體的空間性。節(jié)能采光設(shè)計(jì)需統(tǒng)籌熱工節(jié)能和采光節(jié)能間的矛盾，按照不同的區(qū)域與地理環(huán)境實(shí)施各種各樣的設(shè)計(jì)方案，全面考究建筑光的影響因素、熱環(huán)境、整體設(shè)計(jì)構(gòu)架，探究適合不同區(qū)域的建筑節(jié)能采光設(shè)計(jì)。本文將結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，進(jìn)一步研究采光設(shè)計(jì)的意義和價(jià)值，給予大家一些理論建議。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)；采光設(shè)計(jì)；分析

2009年12月7日至19日，聯(lián)合國(guó)氣候變化會(huì)議在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_，全球均意識(shí)到了環(huán)境問題的重要性和嚴(yán)峻性，節(jié)能低碳理念不斷地出現(xiàn)在人們的生活之中，進(jìn)一步提升了人們的生活質(zhì)量和水平。在當(dāng)代建筑藝術(shù)設(shè)計(jì)中，靈活的運(yùn)用建筑環(huán)境的自然光實(shí)施采光設(shè)計(jì)，這屬于評(píng)價(jià)一座建筑設(shè)計(jì)好壞的直接指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)。由于建筑能耗中照明能耗占據(jù)著一大部分，所以，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)需把采光節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)作基本因素進(jìn)行研究，科學(xué)合理地運(yùn)用天然采光，處理熱工節(jié)能與采光節(jié)能之間的矛盾，進(jìn)一步提升節(jié)能設(shè)計(jì)中的采光設(shè)計(jì)藝術(shù)?，F(xiàn)針對(duì)節(jié)能采光設(shè)計(jì)所需考究的因素進(jìn)行分析，闡述進(jìn)行節(jié)能采光設(shè)計(jì)的主要方法和措施。

1.考究節(jié)能采光設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的影響因素

1.1提升天然采光效果

建筑中節(jié)能采光的設(shè)計(jì)需充分考究到天然采光的問題，不能僅依靠人工光源進(jìn)行照明，人在長(zhǎng)時(shí)間的人工照明環(huán)境下，視力會(huì)逐漸下降，容易產(chǎn)生頭暈的現(xiàn)象。而自然光具有兩個(gè)大方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）自然光于不同的氣候、季節(jié)、時(shí)間和環(huán)境，經(jīng)過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)能對(duì)建筑室內(nèi)照明起到良好的作用，自然光的舒適度永遠(yuǎn)比人工光源高。其不但能促使漆黑、昏暗的室內(nèi)變得明亮，還能提升室內(nèi)環(huán)境的空間感，以及創(chuàng)造更多的藝術(shù)氛圍，營(yíng)造一個(gè)適合人居住的室內(nèi)環(huán)境。（2）合理地運(yùn)用天然光源能達(dá)到低碳節(jié)能的目的，降低電能的損耗。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，照明消耗占整個(gè)建筑消耗中三分之一左右，而大自然中的光則屬于取之不完，用之不盡的，其和人工光源相比較更加節(jié)能、安全、無(wú)污染。建筑設(shè)計(jì)只有最大限度地提升節(jié)能采光設(shè)計(jì)，也才能最大限度地降低照明消耗，實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能的目的?？茖W(xué)合理的運(yùn)用太陽(yáng)光資源，不僅僅屬于一座城市設(shè)計(jì)的規(guī)劃問題，而是整個(gè)國(guó)家乃至社會(huì)的問題，因此，建筑設(shè)計(jì)師需針對(duì)天窗、側(cè)窗、中庭等采光實(shí)施有效地運(yùn)用，對(duì)采光口實(shí)施科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，例如：采光口的朝向、位置、玻璃的折射度、顏色、反射度[1]。

1.2合理地分析熱和光之間的矛盾

陽(yáng)光輻射屬于建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中熱與光的直接影響因素，所以，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中針對(duì)太陽(yáng)能輻射的運(yùn)用需進(jìn)行科學(xué)合理地計(jì)算，良好地解決太陽(yáng)能輻射在設(shè)計(jì)和分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)之間的問題。中國(guó)光氣候分區(qū)圖根據(jù)我國(guó)氣候條件的因素，把國(guó)家的建筑設(shè)計(jì)分類為五個(gè)光氣候區(qū)，方便建筑設(shè)計(jì)師在不同的區(qū)域更好地利用天然采光設(shè)計(jì)。于熱能設(shè)計(jì)方面，建筑熱工設(shè)計(jì)分布圖根據(jù)不同地區(qū)的熱能分布，把國(guó)家分類為五個(gè)熱工分區(qū)，熱工分區(qū)的重要標(biāo)準(zhǔn)為溫度，而光氣候的分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)為照度。同一區(qū)域經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同的熱工區(qū)和光氣候區(qū)，同時(shí)建筑針對(duì)節(jié)能采光設(shè)計(jì)的需求則也不相同。所以，建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)為最大限度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能采光設(shè)計(jì)，則需合理地處理熱與光之間的設(shè)計(jì)難題，以設(shè)定健全的物理環(huán)境參數(shù)與光氣候區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)。

1.3按照具體情況實(shí)施節(jié)能采光設(shè)計(jì)

由于我國(guó)橫跨熱帶、亞熱帶、溫帶以及北溫帶，不同區(qū)域環(huán)境出現(xiàn)不同的光照條件，導(dǎo)致了每一個(gè)區(qū)域的建筑群都呈現(xiàn)不同的特征。采光設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中的主要范疇，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)需按照不同區(qū)域的地理環(huán)境、光照因素、建筑狀況而進(jìn)行，建筑只有尋找到合適的朝向規(guī)劃，才能更好地管理大自然中的熱、光之間的問題。因我國(guó)主要領(lǐng)地處于北半球，南向布局能保障冬季日照量最多，夏季的太陽(yáng)輻射則最少，所以，“坐北朝南”這句俗話一直是我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中的方向定理[2]。同時(shí)，我國(guó)大部分城市處于沿海地區(qū)，海岸線較長(zhǎng)，大部分地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間受到東南風(fēng)的影響，坐北朝南能較好地確保夏季通風(fēng)的需求。此外，建筑過程中為節(jié)省采光耗能，可將南向墻面設(shè)計(jì)為鏡面材料以便于光線的進(jìn)來(lái)，該能從根本上提升北面房的光照問題。為延伸建筑室內(nèi)日照時(shí)間，還需考究植被對(duì)光照的影響，綠色植被能緩解熱環(huán)境帶來(lái)的難題。

2.節(jié)能采光設(shè)計(jì)的主要方法和措施

建筑過程中節(jié)能采光設(shè)計(jì)的主要方法需根據(jù)具體的情況進(jìn)行探究，從建筑的整體布局出發(fā)，選擇合適的建筑原材料，有效地進(jìn)行綜合，才能從根本上實(shí)現(xiàn)采光設(shè)計(jì)的節(jié)能。文章將由幾個(gè)方面進(jìn)行分析，如下：

2.1加強(qiáng)優(yōu)化建筑工程形象

節(jié)能采光設(shè)計(jì)方案的進(jìn)行需綜合建筑項(xiàng)目的形象設(shè)計(jì)，促使采光設(shè)計(jì)在原來(lái)的根基上進(jìn)一步得到完善和優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)建筑工程效益的最大化?，F(xiàn)階段的建筑室內(nèi)耗能主要體現(xiàn)在太陽(yáng)對(duì)建筑表面的直射光和輻射熱，進(jìn)而提升室內(nèi)的光線條件和熱環(huán)境的耗能，所以，優(yōu)化建筑工程形象屬于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的主要目的之一。具體的方法：一般情況下采取創(chuàng)新室內(nèi)窗底設(shè)計(jì)的方式。倘若開窗面積設(shè)計(jì)得較大，即窗地的構(gòu)成比例則越大，更加方便于室內(nèi)的采光。倘若根據(jù)采光的平衡和均勻著手，即更加傾向天窗，而按照熱量和輻射的角度思考，屋頂屬于接受熱量最高的位置，所以，天窗有時(shí)候并不屬于最佳的設(shè)計(jì)方法。于不同的地理環(huán)境、地域以及氣候環(huán)境中，建筑表面的開窗設(shè)計(jì)需綜合實(shí)際情況實(shí)施考慮，進(jìn)一步提升建筑工程的形象和優(yōu)化[3]。

2.2統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)節(jié)能采光

建筑實(shí)施節(jié)能采光的主要目標(biāo)為，符合人們對(duì)房屋建筑設(shè)計(jì)的基本需求，不論為通風(fēng)、采光、消防、舒適等方面，建筑設(shè)計(jì)均需滿足該些基本需求，同時(shí)還充分利用大自然的資源，防止自然光的浪費(fèi)和重復(fù)使用。建筑設(shè)計(jì)師于設(shè)計(jì)圖紙過程中，需綜合考慮當(dāng)?shù)氐娜照涨闆r、氣候情況以及整個(gè)工程的特點(diǎn)，根據(jù)整個(gè)建筑項(xiàng)目的性質(zhì)決定全部的節(jié)能采光設(shè)計(jì)，完善整個(gè)節(jié)能采光布局[4]。通常情況下，日照間距較容易達(dá)到理想的效果，而日光照進(jìn)室內(nèi)中即不可進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，該由于室外環(huán)境較多。例如：綠色植被一般屬于建筑遮陽(yáng)的重要原因。所以，針對(duì)建筑工程中的采光設(shè)計(jì)，需進(jìn)行整體性的規(guī)劃和布局，才能保障節(jié)能采光設(shè)計(jì)方案的有序進(jìn)行。

2.3合理地設(shè)計(jì)遮陽(yáng)和反光

建筑設(shè)計(jì)師于提升室內(nèi)采光照度設(shè)計(jì)時(shí)，可在窗頂部放置水平反光板，把大自然中的陽(yáng)光反射至建筑室內(nèi)，而夏季能經(jīng)過相同的方法進(jìn)行遮陽(yáng)，防止陽(yáng)光出現(xiàn)直射的局面。于整個(gè)節(jié)能采光設(shè)計(jì)中，建筑師需把遮陽(yáng)和反光合理綜合起來(lái)，促使在有效的基礎(chǔ)上提升光線的亮度，降低光線對(duì)日常生活的影響，才能從最根本上實(shí)現(xiàn)采光設(shè)計(jì)的節(jié)能[5]。

2.4材料的篩選與采光口的設(shè)計(jì)

于采光口原材料的篩選過程中，建筑設(shè)計(jì)師需耐心、仔細(xì)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡M(jìn)行考究，建筑工程總耗中門窗一般占據(jù)一半的能耗，而其作為節(jié)能措施中的中心內(nèi)容，設(shè)計(jì)人員需根據(jù)原材料的特性選擇適合的材料建設(shè)。門窗玻璃材料應(yīng)以傳熱量少和透光量多為基準(zhǔn)，而北方地區(qū)則需采取中空三層或者中空雙層玻璃；南部地區(qū)則需以少輻射玻璃為主。此外，針對(duì)采光口的設(shè)計(jì)需綜合采光口遮陽(yáng)、通風(fēng)、采光的特質(zhì)，提升構(gòu)架原材料的氣密性和穩(wěn)定性，經(jīng)過有效地方法評(píng)估采光照度的節(jié)電量、冬季的失熱量、夏季得熱量，進(jìn)而明確采光口的分布位置。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張濱，李桂文，趙建平.基于采光能效概念的住宅采光窗口設(shè)計(jì)研究[J].照明工程學(xué)報(bào)，2010，21（4）：14-18.

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