浅议天然采光与建筑面积节能设计实践.docxVIP

◆本栏目由深圳市嘉普通太阳能有限公司协办浅议天然采光与建筑面积节能设计实践■何水清1毛希元2何川1(1.江苏省徐州市新型建筑技术应用中心；２.江苏省新沂市规划局)一引言建筑的天然采光就是将日光引入室内建筑内(4)根据气候、窗户位置和朝向确定玻璃材料，以保证最高照明效能。根据墙壁、顶棚和地面的推荐反射系数(表1)确定建筑表面装饰材料。部，精确地控制并将其按一定方式分配，以提供比人工光源更理想和质量更好的照明。全世界照明用电约占总发电量的9%～20%，照明能耗为一次能消耗的4%。用天然光能节约照明用电，在追求生态和可持续发展的今天，具有十分重要的意义。太阳为人类提供了巨大的天然光能，在建筑中充分利用天然光可显著减少能耗和运行费用。同时多用天然采光有利于环境，并减少了电光源的需求量，则相应减少了电力消耗和相关污染。因此，天然采光具有最小的能耗和长远的经济效益。表1推荐表面反射系数(5)根据天穹的研究或其他太阳射线的分析，结合建筑艺术处理，确定能调节天然采光的建筑构件如房檐、遮阳板或其他形式。2采光系统设计建筑的天然采光需在周围结构上开口，即形成窗，允许日光进入并充分分配和发散光线。设计良好的天然采光能避免因直射引起的会削弱视力和产生不舒适的多余的得热和亮度，目前天然采光的创新为我们提供了范围很广的先进、高效和高度完善的系统。根据窗位置、形式的不同，可将天然采光划分为侧窗采光系统、天窗采光系统、中庭采光系统和新型天然采光系统。(1)侧窗采光系统侧窗采光系统是房间的一侧或两侧上开采光口，是最常见、常用的一种采光系统。光线具有明二采光设计方案与设计1采光设计方法建筑的天然采光设计过程可分为以下步骤：(1)确定满足功能键使用要求的照度水平、性能目标。(2)根据天然采光的照度水平、性能目标确定建筑的位置、形状和朝向。(3)根据确定最有效的采光口——窗，并将其融入基本建筑形式。55SOLARENERGY11/2013表面表面反射系数范围(低～高)/%天花板墙壁地面80～9060～6520～50太阳能SOLARENERGY确的方向性，有利于形成阴影，并可通过该侧窗看到外界风景，扩大视野。主要缺点是照度分布不均匀，近窗处照度大，随进深变化，照度下降速度很快。一般房间的窗洞上口至房间深处的连线与地面所成的角度不小于26?，则可保证房间进深方向的均匀性。高侧窗可看作侧窗的特例，是一种非常好地使日光深入内部空间的方法。除房间进深影响光线的均匀外，建筑物的间距、窗户的面积、分布及性状等都影响房间照度和均匀。从外墙窗户射入并反射到房间后部的光量以及房间前部和后部的比较照度水平受到室内表面折反射系数的控制。反射系数越高，房间后部的照度越大。反射系数还会影响背景的亮度水平和工作面与背景的反差。(2)天窗采光系统天窗采光系统又可细分为矩形天窗、锯齿形天窗、横向天窗、井形天窗和平天窗等类型，其中平天窗在公共建筑中应用较为广泛。平天窗就是屋顶上的水平开口，是普遍采用的日光照明方法。如果使用合理，是使光线进入房间的最有效的方法。天窗通常布置成网格状，天窗之间的距离约为地面到顶棚平面距离的1.5倍。最佳天窗窗地比可从5%到10%或更高，具体数值根据玻璃的透射率、天窗设计的效率、需要的照度水平和顶棚的高度以及房间是否有机械空调系统而变化。因为大多数平天窗需散射玻璃以控制太阳辐射，所以无法看到外面。如果在昼光照明中采用平天窗，必须保证：①倾余的井壁以防止效率的损失。位于天窗开口下面的垂直面称为井壁。当该结构的深度或从屋顶到顶棚平面的距离增加时，保持井壁具有一定的角度以防止天窗效率的损失就变得更加重要。②在天窗下设置挡板，将一些反射光反射到顶棚表面上。这种技术使顶棚成为相对较大的非直射光源，减少了光源对背景的反差。③考虑屋顶的设计。如果在倾斜的屋顶上使用天窗，天窗的效率会随屋顶倾斜度的增加而降低，而且光线分布形式更象侧光照明。如果屋顶朝北倾斜，太阳辐射的控制问题不大；如果屋顶朝东、南或西倾斜，则控制的问题较大。(3)中庭采光系统中庭最大的贡献在于提供了优良的光线和射入到平面进深最远处的可能性，允许进深较大的建筑能天然采光，本身则成为一个天然光的收集器和分配器。至于庭院、天井和建筑凹口可看作中庭的特殊形式。中庭采光除考虑直射光外，更主要的是光线在中庭内部界面反射形成的第二或第三漫反射光。中庭起“光通道”的作用，面向使用空间的开口就是这条光道的出口处，这条光道四院的墙体决定这一光线的强弱，以及有多少光线可照到中庭底和进入建筑物最底层房间的内部。到达中庭地面的直射光量取决于中庭本身的比例——纵横比，该特性决定庭院光照水平的衰减程度，天空光线越强烈，庭院越宽，使最底层达到有效的光照水平。不过，侧面反射也很重要，不同反射性能的墙，其效能有很大差异，对于靠中庭采光的底层部分，对面的反射墙就