建筑设计中光环境因素浅析

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1、建筑设计中光环境因素浅析詹述琦福建水利电力职业技术学院摘要：随着绿色建筑的推进，釆用光环境模拟软件辅助项目设计，通过建立三维模型，设置材质、光源、气象等数据，对得出的建筑物各区域采光系数进行分析研宄，符合《建筑采光设计标准》GBT/50033规定，为建筑光环境设计提供有力的支持。建筑环境模拟技术可为绿色建筑的设计提供直观的能效性能和光热环境设计效果展示，对于提升本地区绿色建筑的设计能力和设计水平具有重大的提升作用。关键词：光环境;采光设计;建筑节能;亮化核心;建筑三维模型;作者简介：詹述琦，1980年出生，男，工程硕士，屮级讲师，方向工程管理。

2、0引言建筑釆光是衡量建筑环境质量的一项重要指标。在室内获得充足的H照是保证建筑使用者身心健康的重要条件，同时也是保证室内卫生，改善室内微气候，提高室内环境质量的重要因素。现今国内外的大型公共建筑，由于特别的建筑形式,常规传统的自然采光方式很难提供足够的室内照度，因此很多都采用人工照明的方式进行补充，造成了采光能源较高的现实问题。利用光环境模拟软件，建筑师可以对釆光和照明方案进行反复推敲和优化，从而对各种规划、设计方案的tl照质量作出合理评价。因此，采用光环境模拟软件辅助项0设计，充分利用自然光来满足大型公共建筑的室内照度要求，是目前建筑节能设计

3、的重点。1常用的采光设计方法1.1优化建筑位置及朝向设计我国位于地球的北半球，首先来分析一下在我国建筑物四个朝向的房间采光特点。南面会接受到更多的自然光照射量。北面主要依靠天空屮的漫反射光來采光。东四两面随着一天当中太阳的位置不同，会先后受到阳光的直接照射，这正是东西两侧的房间为什么会比较刺眼和温度较高的原因。因此东西向的房间必须采取遮阳措施。因此面南背北是我国建筑的最佳朝向。特別需要注意的是寒冷地区由于纬度的关系，本身自然光照量会不足。因此建筑设计的时候应该重点考虑太阳高度角与建筑位置、朝向之间的关系，使建筑木身可以接受到更多的光能和热1.2

4、中庭采光设计方法在大型公共建筑中设计中庭可以有效地提高对自然光的利用，但是在设计过程中需要考虑中庭的空间形式、透明度、宽度和高度的比例等因素。当建筑的中庭高度远大于建筑宽度的时候，直射阳光是很少的，主要的光线来自中庭内部的反射和漫反射，这样就降低了建筑物对自然光的接受效率，与自然环境保持充分的循环交流，更贴近、回归自然。1.3采光天窗的设计方法建筑中的天窗设计，就是在屋顶开窗，使屋顶不再是封闭式平面，这样自然光就可以通过屋顶进入室内。采用双层天窗设计的方法可以更加有效地提高自然光的利用。例如带有反射板的天窗，可以将阳光反射到天花板上，发散过度集

5、中的光源，使建筑内部的光线更加柔和。当然，人型公共建筑的天窗设计更适用于大型建筑空间而一般不用于住宅类建筑。1.4建筑遮阳的设计方法建筑遮阳就是对建筑物的窗U、屋面、墙面进行有效的遮蔽，降低阳光的直接照射。遮阳对于节约建筑空调、采暖用能源、减少夏季高峰用电、提高居住生活舒适度能够起到重大作用。1.5窗玻璃材料采光设计需要特别考选择窗户玻璃的材料，最大限度地减少能源消耗，挖掘采光的潜力。不同的玻璃材料阳光反射比、投射比和传热系数是不同的，选择合适的窗玻璃材料可以在利用美观的玻璃幕墙的同时兼顾光热平衡。2自然采光设计传统的自然采光设计粗放，过去设计

6、师往往仅通过经验与平而图来评价采光设计的优劣，而效果只有在建筑物的使用过程中冰会真正地表现出来。这样的采光设计容易造成使用效果的不理想和千篇一律的形式。实际上自然采光和多种因素密切相关，对一个成功的自然采光设计而言，建筑物的场地分析、平面和空间布局和采光方位都至关重要。不但要考虑建筑物的外部形式，同时还要考虑其内部空间的布局。内部的分隔设施，除非是玻璃做的，否则都回妨碍自然光的深入。只有在这些最基本的事项确定了以后，j能开始采光的布置和设计。随着现代计算机技术的迅速发展，釆光设计可以应用光环境模拟软件来辅助进行釆光设计。采光设计的主要0的是满足

7、建筑各位置的亮度，以满足照明要求。设计方法细化来说包括亮化周边、亮化核心和视觉和热环境舒适性。2.1亮化周边目前建筑周边采光方式主要依靠侧窗采光。由于建筑所处地点和坏境的不同，建筑各个立面对采光的要求也不相同。因此在采光设计中应该根据当地环境选择适当的位置和朝向。2.2亮化核心建筑中心区域往往是建筑重点功能性的场所，因此对于光照和温度的要求较高，尽管人工照明可以达到使用要求，但是往往这些地方能耗量也是最大的。采光设计的目的之一就是降低能源消耗。因此设计合理的中庭、天窗采光方式可以更多地应用自然光，减少人工设备的使用。2.3视觉与热环境舒适性采光

8、设计必须满足使用人员的视觉要求，兼顾光与热的耦合关系。过强与过热的光线都不利于舒适性。设计中可以通过遮阳和窗玻璃材料的选择来解决。结合采光设计因素之后