建筑方案的天然采光性能及方法綜述建筑方案的天然采光性能及方法綜述建筑方案的天然采光性能及方法綜述V:1.0精細(xì)整理，僅供參考建筑方案的天然采光性能及方法綜述日期：20xx年X月摘要：建筑設(shè)計(jì)中的天然采光的運(yùn)用不僅僅是為了生態(tài)節(jié)能，它并不獨(dú)立于建筑設(shè)計(jì)中的其他設(shè)計(jì)因素，自然光運(yùn)用還與建筑形態(tài)、場(chǎng)所體驗(yàn)、自然通風(fēng)等方面密切相關(guān)。本文通過(guò)建筑設(shè)計(jì)的體量與平面形式、插入“孔隙”、剖面設(shè)計(jì)、窗體設(shè)計(jì)和采用技術(shù)手段五方面來(lái)探索建筑設(shè)計(jì)中的自然光運(yùn)用與建筑建造之間的關(guān)系，對(duì)自然光的設(shè)計(jì)的技術(shù)因素進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：建筑天然采光設(shè)計(jì)方法

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

自然采光并不是單純的外墻開(kāi)窗，而要在開(kāi)始設(shè)計(jì)就綜合系統(tǒng)地考慮涉及與自然光運(yùn)用相關(guān)的各項(xiàng)問(wèn)題，之后在不同的設(shè)計(jì)階段采取相應(yīng)適宜的自然采光策略，進(jìn)行建造及構(gòu)造的組織和調(diào)整，最終形成一個(gè)有效的、合理的自然光運(yùn)用設(shè)計(jì)，為特定的空間提供特定的光照。雖然人工光線可以提供優(yōu)質(zhì)的照明效果，但卻無(wú)法取代自然光無(wú)論是生理還是心理上的舒適性。對(duì)于空間需求而言，人們對(duì)采光的實(shí)用性需求容易得到滿足，然而心理需求卻往往很難以簡(jiǎn)單的方式得以解決。因此，沒(méi)有自然光，一個(gè)空間無(wú)法成為真正的建筑。建筑設(shè)計(jì)中自然光運(yùn)用可從幾個(gè)方面展開(kāi)闡述：建筑體量與平面形式、插入“孔隙”、剖面的設(shè)計(jì)、窗體的設(shè)計(jì)、采用技術(shù)手段。

1．總平面設(shè)計(jì)

在建筑設(shè)計(jì)的開(kāi)始階段，往往要做的是總平面設(shè)計(jì)，這時(shí)需要控制的是建筑物的間距和建筑物的體量和平面形式。合適的間距不使建筑物之間產(chǎn)生遮擋而影響后排建筑物的自然采光，最常用的方法是控制日照間距并對(duì)建筑群體進(jìn)行全天候的模擬，保證全年每個(gè)房間都會(huì)獲得一定量的太陽(yáng)光。建筑體量與平面形式對(duì)室內(nèi)的采光效果起決定性作用。一般來(lái)講，大體量集中式的建筑形式不大容易獲得良好的光照，其大進(jìn)深的房間較難使室外光線從側(cè)窗入射到房間內(nèi)部離窗較遠(yuǎn)處，因此，大體量集中式的建筑物可以采用分散式的布局方法，化整為零，將大體量轉(zhuǎn)化為小體量，擴(kuò)大建筑與外界交流的外表皮面積，提高射入建筑物內(nèi)部的光量。

2插入“孔隙

插入“孔隙”具體是指在建筑體量中插入庭院、平臺(tái)或采光井，這個(gè)“孔隙”可以是垂直的，可以是水平的，也可以是傾斜或彎曲的?？紫兜牟迦霝榻ㄖ叭嗽黾恿伺c外界的接觸，以利于自然采光、自然通風(fēng)和新鮮空氣的進(jìn)入?！翱紫丁笔墙鉀Q大進(jìn)深建筑體量不易得到良好自然采光的最佳手段。由于建筑頂層以下空間的自然采光要比頂層困難得多，自然光被限制在每層平面的邊緣區(qū)域，這時(shí)插入庭院、平臺(tái)和采光井可以使建筑物內(nèi)部獲得額外的側(cè)面采光或屋頂采光，通過(guò)插入“孔隙”，把大體量建筑分散成一系列進(jìn)深較小的房間并形成開(kāi)放空間，以改善室內(nèi)靠窗較深處的照度水平。對(duì)于多層建筑采取合適的中庭高寬比就可以滿足中庭內(nèi)部的光照要求，而對(duì)于高層建筑的中庭自然光設(shè)計(jì)，中庭的高度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度，直射光線很難直接到達(dá)中庭底部，中庭的光線來(lái)源其實(shí)主要是漫反射光，這時(shí)中庭內(nèi)壁的材料選擇就顯得尤為重要。選擇反射率較高的材料，如光滑的飾面或玻璃材質(zhì)等，使自然光可以通過(guò)它們反射向下傳遞，形成了運(yùn)輸光線的光通道，照亮建筑物底部的中庭空間。在建筑的自然采光設(shè)計(jì)中，經(jīng)常使用到采光井這一采光方式，不僅是地下建筑，在多層甚至高層建筑中都能運(yùn)用得到。采光豎井一般貫穿多層，將自然光從屋頂向下方引入，或是將自然光從地表引向地下。

3剖面的設(shè)計(jì)

在建筑的剖面的設(shè)計(jì)中，剖面的形式、層高和進(jìn)深的比例控制以及天花墻體的構(gòu)造做法等對(duì)建筑的自然采光起到了至關(guān)重要的作用。在剖面形式中，矩形的剖面形式與曲線形的剖面形式會(huì)采用不同的自然采光的方式方法，一般情況下矩形的剖面中，只有頂層可以采用天窗采光，下面的樓層只能采用側(cè)面采光，而在曲線的剖面中每個(gè)樓層都有可能采用頂部采光。福斯特設(shè)計(jì)的倫敦市政廳整體呈傾斜的橢球體，經(jīng)過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)厝晏?yáng)軌跡的分析，橢球體的傾斜程度為31°。它逐層的向南退臺(tái)，不僅形成了效果顯著的南向水平自遮陽(yáng)，而且在北向?yàn)橄聦咏ㄖ臻g留出屋頂作為采光面，接受北向較為均勻、穩(wěn)定的漫射光。通常情況下，自然光能夠到達(dá)室內(nèi)的深度為地板到窗體頂部高度的倍，因此，層高在一定程度上決定了自然光的入射深度，而良好的層高進(jìn)深比可以反映出室內(nèi)的光照質(zhì)量。當(dāng)因?yàn)榻ㄔ靾?chǎng)地、策劃需求、美學(xué)因素等原因無(wú)法避免大進(jìn)深空間時(shí)，必須對(duì)空間體量進(jìn)行雕琢，以最大限度地獲得自然光照。另外，在剖面的設(shè)計(jì)中，還應(yīng)確定房間內(nèi)部是否會(huì)被隔斷、家具或其他結(jié)構(gòu)物阻隔室外自然光線的射入。天花墻體的構(gòu)造做法可以使直射的自然光線轉(zhuǎn)換成柔和的漫射光，避免室內(nèi)產(chǎn)生眩光及溫度過(guò)熱。

4窗體的設(shè)計(jì)

窗體的位置、大小、形式、透光材料和構(gòu)造做法決定了建筑空間自然光的藝術(shù)效果，巧妙的設(shè)置洞口，出奇地利用光線，可以使建筑空間活躍在光與影的變化中。根據(jù)窗體的位置，窗體的設(shè)計(jì)可分為天窗采光、側(cè)窗采光及角窗采光。天窗采光可以最大限度地利用不同角度的自然光，不僅光線均勻，而且具有強(qiáng)烈的藝術(shù)表現(xiàn)效果。天窗采光的房間中，室內(nèi)家具、隔斷的擺放不必像側(cè)窗房間中受到較大的限制，家具、隔斷的移動(dòng)并不會(huì)對(duì)采光分布造成較大影響。形式簡(jiǎn)單的天窗、遮陽(yáng)設(shè)施、建筑細(xì)部設(shè)計(jì)以及空間布局可以創(chuàng)造出各種不同的自然光性質(zhì)，獲取不同的采光量，從而可以劃分出不同的區(qū)域和層次。側(cè)窗根據(jù)位置可以分為低側(cè)窗、中側(cè)窗和高側(cè)窗。低側(cè)窗可以創(chuàng)造機(jī)會(huì)來(lái)利用地面對(duì)光線進(jìn)行反射，使光線從地板上反射進(jìn)室內(nèi)的深處。中側(cè)窗一般用于欣賞室外景觀以及作為最恰當(dāng)?shù)牟晒饪诤屯L(fēng)位置，窗戶高度的增加會(huì)使空間的私密性增加大，高窗把視線抬高，將室內(nèi)與天空聯(lián)系起來(lái)。除了常見(jiàn)的天窗采光和側(cè)窗采光，還有角窗采光。在建筑物內(nèi)部中，房間角落常常是最為幽暗的，一般的采光方式較難照亮空間的角落部位。

5采用技術(shù)手段

建筑的自然光設(shè)計(jì)一般是指通過(guò)對(duì)建筑形式的控制，來(lái)使建筑物具備自然采光的條件，我們應(yīng)該首先利用建筑設(shè)計(jì)手段來(lái)解決光照問(wèn)題，然后才將技術(shù)手段考慮進(jìn)來(lái)作為進(jìn)一步的優(yōu)化措施。對(duì)自然光線的引入固然重要，而對(duì)自然光線的控制也極為重要。而技術(shù)手段較多情況下與采光口設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)以達(dá)到采光、控光、濾光、補(bǔ)光等目的。在技術(shù)手段中，遮陽(yáng)設(shè)施的運(yùn)用最為簡(jiǎn)易和廣泛，遮陽(yáng)設(shè)施不僅可以有效地防止室內(nèi)眩光和溫度過(guò)熱，還可以將光線反射或折射到房間的深處，提高照度水平，使原來(lái)光線不能到達(dá)的區(qū)域獲得自然光。常用的遮陽(yáng)設(shè)施有反光板、百葉、遮陽(yáng)帷幕和擴(kuò)散體等，這些裝置可以調(diào)節(jié)日光改善室內(nèi)的自然光布局，并控制射入內(nèi)部空間的自然光質(zhì)量。除了遮陽(yáng)設(shè)施外，還有導(dǎo)光管法、光導(dǎo)纖維法、采光擱板、導(dǎo)光板法和棱鏡窗等技術(shù)手段在國(guó)內(nèi)也得到了應(yīng)用，并取得了較好的使用效果。

6.誘導(dǎo)式采光設(shè)計(jì)

誘導(dǎo)式采光設(shè)計(jì)指的是在保證建筑內(nèi)部光照度，使用自然采光，節(jié)約人工照明能耗。誘導(dǎo)式采光設(shè)計(jì)有安裝百葉窗、設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施、采用光導(dǎo)纖維、利用反光天棚等，既可以為我們提供舒適自然光，又能節(jié)約大量人工照明能耗，特別是光導(dǎo)纖維、太陽(yáng)光收集器等技術(shù)應(yīng)用和普及，推動(dòng)著生態(tài)建筑向新高度進(jìn)發(fā)。

7.結(jié)語(yǔ)

電燈的發(fā)展應(yīng)用使人類對(duì)自然光的需求大大降低了，而隨之放開(kāi)了自然光線對(duì)建筑物進(jìn)深的約束，進(jìn)深的增大，勢(shì)必會(huì)減少建筑物內(nèi)部與自然環(huán)境的聯(lián)系。建筑經(jīng)過(guò)自然采光設(shè)計(jì)，雖然并非一定具有很高的藝術(shù)價(jià)值，但自然采光設(shè)計(jì)至少不會(huì)成為建筑藝術(shù)美的障礙。在全面認(rèn)識(shí)建筑空間藝術(shù)性和功能性基礎(chǔ)上，通過(guò)選用恰當(dāng)?shù)牟晒馄骱驼诠馄?，可以在選用自然采光設(shè)計(jì)的同時(shí)，營(yíng)造出較高藝術(shù)價(jià)值的室內(nèi)空間及