利用地下空间是现代城市发展的必然趋势。人性化地下空间设计正在受到人们关注,克服地下环境缺陷,解决基本的视见问题成为当前学术研究的热点。目前我国还缺乏对地下建筑采光问题足够的系统研究,也就造成没有相关的地下建筑采光标准指导设计。随着我国地下开发的蓬勃发展,这方面研究的缺乏势必会影响地下光环境质量。基于国内现有地下建筑大多是单建式空间中的平天窗采光形式,因此,本文主要针对地下建筑的平天窗采光(以下简称天窗)进行研究。 目前,国内关于天然采光的研究,大多是从采光材料、新型采光技术和建筑美学角度出发,而忽略了地下天窗自身的采光性能,此外,采光设计中标准的指导误区,使大多光环境存在采光不均匀和潜在的眩光现象,因此,本文从地下天窗的采光特性角度,包括窗地比、洞口外形、采光并参数、采光罩样式和采光材料对地下采光质量(平均采光系数、采光均匀度)进行技术研究。本文采用Ecotect软件建立地下模型,在找到南京地区地下建筑采光计算结果修正值后,对模型进行计算与分析。理论推导发现,在外界光照条件不变时,决定室内照度大小的主要因素是天窗洞口面积,而在用窗地比法控制设计时,“影响特性”是对临界值的修正,会影响窗地比设计值的大小。于是论文重点研究地下净高4m空间的窗地比临界值,找到临界值和设计值之间的关系,为用窗地比法控制地下采光设计提供计算方法。同时,论文对天窗采光特性进行了平均采光系数或采光均匀度的计算,找到地下天窗设计的适宜模式,参照此模式设计,可以得到较佳的地下室内光环境质量。最后论文结合西堤国际地下车库天窗改造实例,提出地上地下同步开发的天窗设计思路。推荐的节能型改造方案不但可使地下车库照度达标,而且可以实现在白天8:00-5:00内,全部天然采光,一定程度上节省照明用景。 尽管能够改变地下光环境质量的方法有很多,但笔者希望从投资成本小、设计条件简单的直接型采光方式-天窗采光上寻求解决办法,即对天窗本身的采光特性进行研究。论文以实测调研、查阅资料等形式针对地下建筑顶部采光进行深入研究,通过计算采光特性与采光质量的关系,提出地下天窗窗地比设计值的计算方法,并推荐了天窗设计模式,为地下采光设计提供技术参考,也为日后编制地下建筑采光规范提供依据。 正文共52,000余字,图表100幅。