鄭 海，楊紅霞

(延安大學(xué) 建筑工程學(xué)院，陜西 延安 716000)

舒適的光環(huán)境不僅可以減少人的視覺疲勞，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且對(duì)人身體健康特別是視力健康有直接影響[1]。利用Ecotect Analysis軟件對(duì)延安市某辦公建筑室內(nèi)自然采光進(jìn)行模擬，計(jì)算出各層的采光系數(shù)、照度和自然采光面積，并對(duì)照《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》和《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，對(duì)其自然采光效果進(jìn)行評(píng)估，為保證辦公建筑室內(nèi)具有良好的光環(huán)境提供一定的參考依據(jù)。

1 氣候條件

延安市位于陜西省北部的黃土高原中心地帶，屬半干旱大陸性氣候。年平均氣溫9.7℃，相對(duì)濕度平均為45%～60%，年日照時(shí)數(shù)為2418 h，日照百分率55%，太陽(yáng)能輻射總量為5016～5852 MJ/m2·年。

在采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，我國(guó)劃分為5個(gè)光氣候區(qū)，延安市屬于Ⅲ類光氣候區(qū)[2]。根據(jù)采光系數(shù)乘以各光氣候分區(qū)的光氣候系數(shù)K，可得出各分區(qū)的采光系數(shù)[3]。表1為各光氣候區(qū)系數(shù)K值，表2為各采光等級(jí)參考平面上的采光標(biāo)準(zhǔn)值。由表1和表2可知，該辦公建筑空間參考平面上采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)不小于3.0%×1.0=3.0%，室內(nèi)天然光照度不小于450 Lx。

表1 各光氣候區(qū)系數(shù)K值

表2 各采光等級(jí)參考平面上的采光標(biāo)準(zhǔn)值

2 數(shù)值模擬

2.1 模擬對(duì)象

該辦公建筑位于延安市寶塔區(qū)，共10層，總建筑面積為1.43×104m2，容積率為1.62，綠地率為30%。依據(jù)圖紙資料，對(duì)該辦公建筑進(jìn)行建模，結(jié)果見圖1所示。

圖1 建筑模型圖

2.2參數(shù)設(shè)置

Ecotect Analysis軟件是Autodesk公司開發(fā)的一款性能分析輔助設(shè)計(jì)軟件[4]。建立模擬后可提供可視化分析圖，設(shè)置技術(shù)參數(shù)后，就可完成對(duì)模型的聲、光、熱、造價(jià)等方面的模擬分析[5]。利用Ecotect Analysis軟件對(duì)延安市某辦公建筑室內(nèi)自然采光進(jìn)行模擬，主要參數(shù)設(shè)置見表3所示。

表3 主要參數(shù)設(shè)置

3 結(jié)果分析

圖2-圖7表示該建筑各層主要功能房間采光系數(shù)分布平面圖，表4表示各層采光系數(shù)分布情況。由模擬結(jié)果可知，1層模擬網(wǎng)格數(shù)量為16632，空間室內(nèi)平均采光系數(shù)為12.63%，照度為1419.31 Lx，天然采光達(dá)標(biāo)面積比例為85.98%；2層模擬網(wǎng)格數(shù)量為24731，空間室內(nèi)平均采光系數(shù)為8.64%，照度為956.67 Lx，天然采光達(dá)標(biāo)面積比例為82.24%；3層模擬網(wǎng)格數(shù)量為14964，空間室內(nèi)平均采光系數(shù)為8.13%，照度為939.16 Lx，天然采光達(dá)標(biāo)面積比例為84.46%；4～8層模擬網(wǎng)格數(shù)量為15160，空間室內(nèi)平均采光系數(shù)為7.89%，照度為808.30 Lx，天然采光達(dá)標(biāo)面積比例為82.71%；9層模擬網(wǎng)格數(shù)量為15994，空間室內(nèi)平均采光系數(shù)為10.46%，照度為1076.55 Lx，天然采光達(dá)標(biāo)面積比例為86.53%；10層模擬網(wǎng)格數(shù)量為15998，空間室內(nèi)平均采光系數(shù)為8.61%，照度為968.28 Lx，天然采光達(dá)標(biāo)面積比例為85.12%。依據(jù)各層天然采光達(dá)標(biāo)面積比例可計(jì)算出該辦公建筑整體的天然采光達(dá)標(biāo)面積及天然采光達(dá)標(biāo)比例，結(jié)果由表5所示。

圖2 1層采光系數(shù)分布平面圖

圖3 2層采光系數(shù)分布平面圖

圖4 3層采光系數(shù)分布平面圖

圖5 4～8層采光系數(shù)分布平面圖

圖6 9層采光系數(shù)分布平面圖

圖7 10層采光系數(shù)分布平面圖

表4 各樓層采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值3.0～4.0分布情況

表5 1～10層天然采光達(dá)標(biāo)面積及天然采光達(dá)標(biāo)比例

4 結(jié)論

為了評(píng)價(jià)延安市某辦公建筑方案，通過對(duì)該典型辦公建筑1～10層的室內(nèi)自然采光的模擬分析，可以準(zhǔn)確判斷建筑的光環(huán)境狀況和自然采光效果，避免后續(xù)出現(xiàn)建筑室內(nèi)自然采光不合理的問題，可及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，為寒冷地區(qū)公共建筑自然采光設(shè)計(jì)提供理論支持。結(jié)果表明：主要功能房間采光系數(shù)的面積比例1 F為85.98%，2 F為82.24%，3 F為84.46%，4～8 F為82.71%，9 F為86.53%，10 F為85.12%，主要功能總面積為6544.74 m2，天然采光達(dá)標(biāo)面積為5480.51 m2，總達(dá)標(biāo)面積占功能房間總面積的比例為83.7%，滿足相關(guān)規(guī)范要求。