自然采光應(yīng)該是最主流的辦公建筑照明形式,現(xiàn)在辦公建筑照明所消耗的電力占總電力消耗的30%左右。因此通過建筑設(shè)計充分發(fā)掘建筑利用自然光照明的可能性是節(jié)能的有效途徑之一。此外,人們利用自然光照明的另一個重要原因是自然光更適合人的生物本性,對心理和生理的健康尤為重要,因而自然光照程度成為考察室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。
影響自然光照水平面因素如窗戶的朝向,窗戶的傾斜度,周圍的遮擋情況(植物配置、其他建筑等),周圍建筑的陽光反射情況,窗戶面積、平面進深和剖面層高、窗戶內(nèi)外遮光裝置和設(shè)置等。
* 遮光裝置用來遮陽和反射陽光將光線從較高的地方反射到較低和地方或者從外部反射到房間深處。利用天花板來進行多次反射也是有效地改善進深較大的空間照度的有效方法。遮陽板的角度需要仔細設(shè)計,計算時要考慮本地太陽光線在冬季和夏季的入射角,避免冬季太陽高度較低時造成室內(nèi)光線過暗。遮陽板、遮陽百葉的設(shè)置以能防止夏季陽光直射而使溫度過高,同時又能滿足室內(nèi)的自然光照度要求為原則。當(dāng)然自動控制的可調(diào)節(jié)遮陽板是理想的選擇,但造價也相對高些。在空氣污染嚴(yán)重的地方,遮陽板應(yīng)該經(jīng)常清洗,以保持其反光能力。
* 在進行自然光照設(shè)計時,應(yīng)和建筑的熱性能和自然通風(fēng)結(jié)合起來考慮。窗戶玻璃的選擇將是影響建筑熱性能的關(guān)鍵因素。透明的純凈玻璃允許自然光和熱輻射進入。反射玻璃可以在夏季高效率地減少太陽熱,但也減少了冬季的熱獲得。因此玻璃的選擇應(yīng)該根據(jù)其具體的地理環(huán)境和日照條件來確定,并且應(yīng)該綜合考慮各個季節(jié)的綜合效應(yīng)。大面積的西向玻璃幕墻應(yīng)該盡量避免。現(xiàn)在的科技進步為建筑師提供了更多可選擇和玻璃種類,如Low-E玻璃、全息玻璃、多棱玻璃、熱敏/光敏玻璃等。
技術(shù)要點
* 采光問題的考慮應(yīng)該從總圖設(shè)計和平面布局時就開始,在現(xiàn)場考察時,對用地外障礙物/建筑等要仔細調(diào)查。如果外部障礙物過于遮擋用地,則要適當(dāng)考慮減少建筑的平面進深。
* 窗戶的數(shù)量和面積應(yīng)該仔細斟酌,要根據(jù)建筑形象處理要求,自然光照,自然通風(fēng)和能耗問題后綜合確定。大面積的窗戶允許透過更多的自然光,同時也可能帶來更大的熱損失或者熱獲得,增加室內(nèi)熱負荷。一般來說,窗戶面積最好是室內(nèi)面積的20%左右,這是一個比較合理的經(jīng)驗值。
* 對人的心理舒適度而言,室內(nèi)可看見的天空面積是個重要的因素,而不僅僅是光線的照度。窗戶的高度最好能使室內(nèi)使用者看見更大面積的天空。
* 在普通的開窗情況下,一般日光照射深度為窗戶高度的2.5倍。
* 透明屋頂將提供更良好,更廣泛的自然光照。其照明面積是相同面積的垂直窗戶的3倍左右,但問題是可能會引起室內(nèi)溫度過高。
* 從建筑布局的角度來講,中庭對采光有著特殊的作用,現(xiàn)在幾乎成了商業(yè)建筑的標(biāo)準(zhǔn)配置。中庭的形式和形狀對自然光照的影響很大,在設(shè)計中需要考慮中庭屋頂?shù)男问郊捌渫该鞒潭取⒅型サ目臻g形式,中庭的寬度和高度的比例,中庭周圍墻面合理的顏色有利于低層空間獲得光線。
自然光照明畢竟要受到各種自然條件以及建筑功能。形式和熱效能等因素的限制。人工照明效率的改善可參考如下一些要點:
* 設(shè)計不能隨意,而應(yīng)該有調(diào)查和研究,防止過度照明或者照明不足的情況。一座建筑總是包含了各種不同的功能空間,如工作區(qū)域、走道、衛(wèi)生間、服務(wù)設(shè)施、電梯間、樓梯間等等。應(yīng)該針對不同的用途采用不同水平的目標(biāo)照明,以減少不必要的電力消耗。
* 強化控制。使用者對照明浪費的忽視常常是個問題,除非節(jié)能意識非常之強并形成了習(xí)慣的使用者,很少有人做出額外的努力去節(jié)約能源。因此盡可能設(shè)置合理的自動控制系統(tǒng)??稍O(shè)置時間性控制、區(qū)域性控制等各種模式,自動地按時、按區(qū)關(guān)閉燈具,但應(yīng)留下人工干預(yù)的可能,以適應(yīng)各種需要。
* 靠近窗戶的燈具應(yīng)該可以獨立開閉。
2 在使用者不是很集中的區(qū)域,設(shè)置人體感應(yīng)器,如果長時間無人時這一感應(yīng)器可以關(guān)閉或降低燈具的照度。
* 使用高效率的節(jié)能燈具。采用節(jié)能燈具,提高燈具的使用效率,節(jié)省能源的同時提高光照程度、減少熱能的產(chǎn)生。
* 燈具的控制開關(guān)設(shè)計也很重要,一個開關(guān)就控制很多燈具顯然是不利于分區(qū)調(diào)節(jié)光照的。開關(guān)對燈具的控制應(yīng)該是簡潔明了易于接受的,而且使用方便準(zhǔn)確可靠。