论述房屋建筑的采光设计

论述房屋建筑的采光设计

陈旭东

襄阳市城市规划设计研究院湖北省襄阳市441002

摘要：在建筑设计的过程中，除了要对建筑的结构以及空间划分等内容进行设计之外，还需要对于建筑的采光进行设计，这也是设计过程中的一个重要内容。对于一个建筑来说，采光是必须具备的功能，同时也是建筑内部消耗能源较高的一个部分。因此在对建筑进行采光设计的时候，一定要充分的结合建筑的时间情况，了解当地的自然条件，充分的利用自然光源来满足采光的需求，节约对于电能的消耗，同时也就降低房屋建筑内部人们对于电能的经济支出。

关键词：房屋建筑设计；采光设计；节能

引言：

在当前的建筑消耗中，电能的消耗占比是很大的，这不仅增加了能源的负担，同时也给人们增加了一定的经济成本。在当前的建筑设计中，人们通常关注的都是建筑质量以及建筑外观性的设计，往往都忽视了采光的设计，因此目前我国很多建筑中的采光都不能达到节能的标准。在进行采光设计的过程中，需要合计人员结合所在地区的实际情况来进行综合的考量，尽量的多采用自然光源，提高建筑的整体节能环保的性能，这也是当前我国可持续发展的理念下，建筑行业的发展方向。

1.建筑采光节能设计存在的问题

1.1协调光和热矛盾

在建筑设计过程中，阳光辐射是影响光和热的主要因素，因此在节能设计中，要充分利用太阳能的辐射，并且要谨慎的利用，要把分区的标准和设计要求这两个方面协调处理好。

1.2没有因地制宜的设计

要想做好建筑的采光设计，就需要设计人员对于建筑施工的实际情况进行有效的勘察，对于周围的自然环境有明确的了解，包括光照的时间、方向等等内容。我国国土资源辽阔，每个地区的自然条件都存在一定的差异，如果在设计的过程中不能因地制宜的进行设计，这就会影响采光设计的水平，无法提高建筑的节能环保的性能。

1.3过于依赖人工光线

在进行建筑设计的过程中，很多设计人员为了建筑的美观性而忽视了建筑的采光，通常在采光的时候都是依赖大量的人工光线。但是人工光线不仅无法取代自然光线带来的舒适感，而且还会大量的消耗电能。

2.房屋建筑采光节能设计要求

2.1满足视觉舒适度的要求

舒适的视觉环境要求采光均匀，亮度对比小，无眩光。高层建筑的高层部分几乎没有什么遮挡物，完全可以提供一个良好的光环境，这样不仅能够满足生活在高层建筑中人们日常生活的视觉要求，而且对于高层写字楼里的普通上班族来说，除了有利于视力的保护外，还能最大限度地保护他们的身心健康。

2.2满足人们照明采光的需求

目前，我国大多数的工作人员都会坐在办公室里，所以为了满足人们的采光照明的需求，必须要合理的进行建筑的采光节能设计。由于很多人在写字楼的时间非常长，所以在建筑采光节能设计时，不要使光线反射、眩光、太强、太弱等情况出现，这样才能达到人们照明的需求。

2.3满足建筑节能的需要

随着社会的飞速发展，建筑采光节能的设计一定要符合现代人们的需要，如果设计理念依然处于落后状态，那就不会得到人们的重视。建筑采光时，一般情况下人工光照要比同等照度下的自然光产生热量多，耗能也多，所以可以利用阳光将建筑物调节热环境时所消耗的能源大大减少，可以实现只利用自然光达到采光节能的目的。

2.4满足环境保护的要求

高层建筑的采光设计还应该秉承环保理念，自然光线除了照明和视觉舒适以外，还能清除室内霉气，抑制微生物生长，促进体内营养物质的合成和吸收，改善居住环境等。当然，在采光设计中还要考虑到光污染问题，尽量采用技术与构造相结合的玻璃幕墙，最大限度地降低光污染，保护环境。

3.房屋建筑采光节能设计需要考虑的因素

阳光的辐射是房屋建筑采光节能设计中光、热的主要影响因素因此在节能设计中对太阳能辐射的利用应当谨慎，要协调处理其在分区标准和设计要求两方面的矛盾。中国光气候分区图将中国的建筑设计划分为5个光气候分区，以此来指导天然采光设计；而在热能设计上，去过建筑热工设计分布图将中国划分为5个热工分区。光气候的分区指标是照度，而热工分区的主要指标则是温度。

4.被动式采光设计

被动式采光设计是一项充分考虑建筑所处地域周边环境，四季光照以及功能性要求的基础上，通过对建筑固件，如直立窗、天窗、玻璃材质隔断、光反射板、百叶窗以及室内表面的一次性设计，其最大限度的利用建筑在各个时段可能获得的自然光进行照明。

从设计上讲，比如在窗户的选用方面，大部分的现代建筑都在使用一种中空玻璃，即在2片玻璃之间有一个空气层，这样的设计很好的解决了建筑内外温度和声音隔离的问题。而我们也可以利用这个设计来加强建筑的透光量。如在一些窗户夹层中，装有百叶、棱镜或者光传输纤维，这些部件可以控制日光在屋中扩散的范围和亮度。而在材质上，具有光谱选择性的建筑玻璃可以筛选太阳光的广谱，过滤掉会发热的红外线以及晒伤皮肤的紫外线，引入可见光；而在比较寒冷的气候条件下，使用低辐射涂层的窗户可以将热量反射回建筑内部保持室内温度。建筑内部的天花板和墙壁都可以成为建筑照明系统本身的一部分，因为其表面可以起到漫反射的作用帮助日光渗透到建筑中更深的内部空间。因此，为了提高建筑物的内部整体亮度。天花板应有较高的反射率，墙壁表面也应该是浅色。而同样的，避免深色的家具也可以使室内的亮度均匀性更舒适，建筑物外部周边的浅色地面可以提高向上反射到窗户和室内天花板的光量，并且还会调整光线的颜色。

4.主动式采光设计

主动式采光设计是近几年才在世界范围内普及，并多用于高级大型建筑的设计当中的一种采光设计方式，因为这些建筑通常对照明的强度和质量需求都较高，主动式采光设计帮助保证这些建筑的充足采光并对引入其中的光线进行强度和角度的智能调整，以达到理想的美学效果。主动式采光设计中，发明最早、运用最广泛的是能够跟踪太阳角度进行反射的定日镜。

定日镜的表面成碟形，装有一个连通着脉冲电动机光传感器，其工作原理是光敏传感器将其感受到的日光变化传给电动机，变为电信号后传给主控电脑，电脑中的程序分析这些信号后，根据其所提供的信息调整主反射镜，跟踪太阳的变化角度，最大限度的在白天捕捉和利用太阳光，保证建筑物内部的照明需求。而当光线被捕捉到会使用具有高反射性能的光管将光线分配到建筑物需要的地方。建筑中的各种光学构件，例如玻璃幕墙、百叶窗、遮阳板、天窗等，在不同的季节也可以通过手动或由电脑控制的方式来调节部件的性能或角度，由此控制太阳光和热进入建筑内部的多少。

但是，这一装置有它的缺点，那就是主反射镜由于完全暴露在室外，没有任何遮蔽设施，不仅容易为自然现象所破坏，即便日常护理和清洁也必须十分频繁，否则主反射镜上面的灰尘和污垢就会影响反光效率，降低进光量，而传感器上的灰尘则会使装置灵敏度减低，甚至导致失灵。为了解决这一问题，学界正在开发一种可以直接安装在建筑外墙上作为直立窗的材质，这种窗户的材质具有微叠层，可以主动响应外界环境的变化，主动地控制进入建筑内部的日光和热量的强度变化。

结语：

综上所述我们知道，在建筑的过程中重视采光设计，充分的利用自然光源，不仅是建筑行业发展的需要，同时也是我国可持续发展理念下提出的新要求。在进行采光设计的过程中，一定要结合实际情况，多采用自然光源，在必须使用人工光源的情况下，减量选用节能的灯具，降低对于能源的消耗，提高建筑的整体性能。

参考文献：

[1]建筑采光节能设计的整体思维[J].刘存发.中华民居（下旬刊）.2014（08）

[2]建筑采光节能设计的整体思维及设计手段[J].高政翔.低碳世界.2017（26）

[3]以地域气候和环境为基础的建筑采光节能设计[J].李勇.科技资讯.2012（16）