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【摘 要】在设计中我们要综合考虑气候、场地、建筑形式等等因素对自然采光方式选择的影响,寻找最适合的自然采光方式,达到充分利用天然光,保护环境和构建绿色建筑的目的.
【关 键 词】自然采光；最佳；采光效果
Choosenaturallightinginarchitecturaldesignapproach
ZhangYing
（HebeiInstituteofArchitecturalDesignCo.,LtdShijiazhuangHebei050000）
【Abstract】Inthedesignofourprehensiveconsiderationofclimate,site,buildingforms,amongotherfactorsaffectthechoiceofthewayofnaturallight,naturallighttofindthemostsuitablewaytomakefulluseofnaturallight,thepurposeofprotectingtheenvironmentandbuildgreenbuildings.
【Keywords】Naturallighting；Best；Lightingeffects
所谓自然光,实际上就是以太阳为光源的光.自然光存在许多不可替代的优势,其光量巨大,是其他任何一种我们所知的光源都无法比拟的；它可以源源不断的提供人类日常生活所需求的能量,取之不尽,用之不竭；它几乎随处可见,有人类生存的地方就有它的踪迹,十分容易获取；自然采光实施起来极其简便,不需要敷设线路、不需要设备,也不需要什么复杂的技术.可以这么说,见得到太阳的地方,就可以进行自然采光；自然光对于人类的身体健康,无疑是十分重要的环境卫生条件.阳光照射到皮肤上可以产生维生素D,维生素D可以防止儿童患佝偻病以及老人的骨质疏松；阳光可以杀灭室内的细菌,净化空气,避免多种传染疾病,因此人们越来越重视建筑的自然采光问题,为了在建筑采光设计中,贯彻国家的法律法规和技术经济政策,充分利用天然光,创造良好光环境、节约能源、保护环境和构建绿色建筑,新的《建筑采光设计标准》已于2013年5月1日开始实施.
1.自然采光的方式多种多样,随着科学技术的不断进步,还会有新的方式不断涌现,现阶段常用自然采光方式主要有以下几种
（1）顶部采光.
顶部采光光线自上而下有利于获得较为充足与均匀的室外光线,光效果自然,但顶部采光存在一定的缺点,直射光线会产生强烈的眩光,辐射热也会影响室内环境.
（2）侧向采光.
根据窗的位置,侧向采光可以分为单向采光和双向采光,以及高侧窗采光和低侧窗采光.双向采光能够使室内环境获得较为均匀充足的光线,而单向采光比较容易实现.低侧窗采光照度的均匀性较差,高侧窗采光有利于光线射入房间较深部位,提高照度均匀度.
（3）导光管法.
用导光管将太阳集光器收集的光线传送到室内需要采光的地方.
（4）光导纤维法.
利用光的反射特性,使光在闭合的纤维中传导.光导纤维照明系统可分为点发光和线发光系统.
（5）采光搁板法.
在侧窗上部安装一个或一组反射装置,使窗口附近的直射阳光经过一次或多次反射进入室内以提高房间内部照度的采光系统.
（6）导光板法.
在侧窗上部安装镜面反射装置,阳光反射到达天花板再利用天花板的漫反射作用将自然光反射到房间内部.
（7）棱镜窗.
利用棱镜的折射作用改变入射光的方向,使太阳光射到房间深处,由于棱镜的折射作用可以在建筑间距较小时获得更多的阳光.
（8）遮阳设施.
遮阳设施可以对自然采光进行控制.
2.建筑自然采光方式的运用受多种因素的制约,如气候条件、场地条件、建筑形式等等.在建筑采光设计中要综合考虑各种制约因素才能选择出一种或几种适合的自然采光方式,取得最佳的采光效果
2.1气候对自然采光方式选择的影响：
不同气候条件下采光要解决的问题是不同的,炎热干旱地区运用自然光的方法是为了减少热量获得,控制眩光,为人们创造舒适环境并躲避太阳的强烈照射.炎热潮湿地区的气候则需要大量的对流通风,并对直射自然光进行控制.温和地区由于气候温和以及季节性变化而具有较大的灵活性,室内外空间具有更强的联系.寒冷地区自然采光的运用则必须与强烈的季节性温差、天空状况相适应.不同气候地区主要面对的问题不同,所采用的自然采光的方式也不相同.每一种气候条件都具有自己独特的设计机会和限制因素,人们的舒适度以及气候体验是评定采光方式是否合适的最终标准.
2.2场地对自然采光方式选择的影响：
（1）建筑所处的场地也是自然采光方式选择的制约因素.如果场地上无法获得自然光,则任何采光方式的选择都无济于事.在考虑建筑自然采光设计时所说的场地不仅仅由水平二维尺度所构成,我们需要在水平方向和竖直方向来拓宽场地的边界,场地必须被视为三维对象,场地的边界可以向下延伸至地下,向上则可以涵盖天空和太阳,考虑包括周围环境景观、太阳运行、天空状况和微气候等等场地因素.这些因素都对自然采光方式的运用产生影响.
（2）获得太阳的直射光线或非直射光线会带来不同的场地问题.设计者首先必须确定哪些活动需要直射自然光而哪些需要非直射自然光.为了保证在一天中或一年中的恰当时候获得太阳照射,设计者必须建立设计准则,来区分何时何地需要直射光线或非直射光线.运用这些准则对现有的场地进行评估,并确定自然采光的方式.（3）如果需要直射光线进行照明,设计者要在场地上确定“采光窗”的位置,“采光窗”的位置由建筑物在一天或一年中所要获得的自然光的时段内太阳所处的高度角和方位角来确定.植被、地形和其他构筑物要被排除在“采光窗”的采光边界之外,以保证对自然光的获得.“采光窗”的尺寸和形状将取决于一日或一年中需要自然光的时段.
（4）当需要非直射光线来创造出统一的或可控制的照明条件时,采光方式的选择也是一个重要的问题.通常只有北向的自然光被认为能够提供非直射照明,但实际上,可以根据场地情况收集直射自然光,并在建筑上将其进行反射和漫射,以创造出室内的非直射照明.采光搁板和导光板都是有效的获得非直射照明的采光方式,利用遮阳设施则可以在任何朝向都获得非直射光线.
2.3建筑形式对自然采光方式选择的影响：
最后影响自然采光方式选择的因素还有建筑形式,包括建筑的朝向、结构形式、平面组织、窗户构造、建筑外维护结构、建筑材料、使用功能等等,建筑形式会对建筑采光方式的选择产生影响.自然采光可以减少耗电量,并且很多建筑物都将自然光引入室内,但是建筑物的大进深、过大或过小的窗户面积、自然光获得的不充分以及控制手段的缺乏,这些都是造成不恰当的照明水平、眩光、过度的热量获得或热量损失以及较差的视觉舒适性等问题的原因,这些都会给自然采光带来负面影响,妨碍对它的利用.在设计中我们必须通过精心的规划并投入大量的精力才能避免这些问题.在建筑自然采光设计中,我们要首先是通过建筑形式来解决问题,其次再将技术因素考虑进来.合理的利用顶部采光和侧向采光这些普通的采光方式,将简单的设计方法结合起来,也可以创造出高水平的环境效果和人文体验.例如对进深较大的空间,我们可以在中部设置中庭和天井,将来自中庭的光线作为南北两侧的侧窗采光的补充.又如对于需要尽量避免直射自然光的建筑,我们可以设计较大的悬挑屋顶.在充分考虑建筑形式的前提下,我们还要考虑技术因素.例如对于有天窗的建筑,我们可以在天窗下面设置反射板,将直射自然光进行漫射并控制眩光的形成.又如可以利用双层的外部百叶窗遮阳设施和内部百叶窗来控制直射光、眩光以及热量获得量,并将带有感光器的高性能荧光设施和可连续调节的明暗控制装置结合起来,共同控制自然光、电灯和所需照度.
2.4总之,在建筑设计中,使建筑形式适合功能对采光的要求,并通过技术手段进行调整,选择适合的自然采光方式,最终才能获得理想的自然采光效果.
3.综上所述
自然采光的方式多种多样,在设计中我们要综合考虑气候、场地、建筑形式等等因素对自然采光方式选择的影响,寻找最适合的自然采光方式,达到充分利用天然光,创造良好光环境、节约能源、保护环境和构建绿色建筑的目的.