建筑设计与采光

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  英国建筑师诺尔曼·福斯特说:自然光总是在不停地变化着,这种光可以使建筑富有特征。光之于建筑空间,就如空气之于生物一样,光不仅消除了室内的黑暗,光影的变化丰富了空间的构成,从建筑内外透光结构聚焦的顶光和柔和的散射光,也使室内空间蒙上了一种神圣感。
  人类从外界得到的信息大约有80%来自光和视觉,建筑师在设计过程中塑造良好的采光环境,无论在建筑功能上还是在建筑艺术上都是十分重要的。
  在建筑功能上,建筑物的采光环境好可以提高工作效率和生活品质,有利于身心健康。
  在建筑艺术上,很多建筑大师利用光与影的神奇变化营造出不同意境的空间。
  因此,合理的采光设计是建筑功能与建筑艺术价值得以实现的保证。
  所谓采光设计实际上是采光照明设计,它是选择经济合理的采光照明方案,充分利用日光结合人工光源,创造安全、舒适、经济、美观的光环境,保证用户的视觉需求得到满足,实现建筑的价值。在这里,我们先抛开涉及人工照明的内容重点了解天然采光设计。
  在建筑设计当中,建筑物应按其不同使用功能进行采光设计。不同功能的建筑其采光方式与采光标准均不相同。在这里我们仅针对居住建筑也就是仅探讨住宅的采光设计。
  太阳光是大自然赋予我们最清洁也最廉价的光源,它取之不尽、用之不竭,而且晒太阳对人体健康好处颇多,特别是老年人和生长中的儿童。所以,住宅设计应当充分利用日光。
  我国天然光最丰富的地区是西北和北部地区,向南逐渐降低,四川盆地最低。采光设计应针对建筑所在地区气候及天然光特点和条件,进行科学的建筑布局、合理的采取技术及构造措施。
  建筑朝向是确定建筑整体布局时首先要考虑的主要因素之一。其原则是冬季能获得足够的日照,并避开主导(冷)风向;夏季能利用自然通风并防(晒)止太阳辐射。日照、采光和通风是评价建筑室内环境的主要因素,三者之间也是相互关联的。
  良好的日照、采光和通风有利于建筑节能。在建筑节能设计中,居住建筑的朝向宜采用南北向或接近南北向,尽量避免东西朝向。受条件限制时,可采取锯齿或错位等方式布置房间,以减少东西晒。建筑南侧应尽量留出开阔的空间以争取较多的冬季日照及夏季通风。
  夏季可采用绿化、外遮阳等方式减少太阳辐射。廊式空间、阳台等既可遮阳蔽日又可满足人与自然接触、对外交往的生理和心理需求。
  在建筑中充分利用天然采光,能显著地减少人工照明的能耗和运行费用。天然采光可节省照明能耗的50%-80%,可减少3%-5%由灯具产生的废热而引起的冷负荷所增加的总能耗。室内天然采光不足,所增加的人工照明用电能耗,将可能超过节约的采暖制冷能耗;而且天然彩光能形成比人工照明系统更为健康和兴奋的工作环境,提高工作效率。
  1.理想的采光标准
  理想的采光标准应从以下几大方面考虑。首先,冬季能够获得足够的日照;其次,夏季能够防止太阳辐射;再次,满足当地建筑节能的基本要求;最后,还要关注人的生理及心理需求、促进身心健康,有利于提高工作效率和生活品质。
  2.影响户型采光的因素
  首先是小区建筑总体布局,也就是规划层面的因素。建筑是东西向平行布局还是斜向呈一定角度布局,是单体交错开放式布局还是围合式布局,也就是整体空间形态会对户型日照和采光有影响。
  其次是建筑单体平面的组合形式,是板式、塔式还是板塔结合形式?板式还分长板和短板,还有各单体高度(层数不同)情况以及各户型在建筑单体中所处的位置都会决定户型采光效果。单元式板楼端单元户型采光与中间单元户型就不同。通常来说它至少有三个方向的采光面,而中间单元只有两个采光面,这种端户型能较好地避免暗房间。当然,东端户型与西端户型虽然采光面相同,但从避免夏季太阳过度辐射的角度考虑,东端户型好于西端户型。
  再次,户型本身的形式不同也是导致采光效果不同的因素。比如大小户型不同、开间和进深大小不同、纯南向户型和南北通透户型其采光效果均有不同。其实说到采光的好与不好,归根结底是要落实到开窗这点上。
  最后是窗户设计。能不能开窗、开窗的多与少、大与小、开窗的位置、窗户的高度与宽度、窗户的形式、窗框与玻璃的性能指标以及窗上是否有遮挡物等都是导致采光效果的直接因素。当然,并不是窗户开得越大越好,过大开窗对于住宅节能不利。
  3.各种户型在采光方面的优略
  小户型一般来说在塔楼或通廊式住宅楼中较多见,在单元式建筑中基本处于纯南向,因此除了处于转角位置外,小户型采光方向较单一。在塔楼中纯东西方向户型容易造成夏季太阳较强的辐射,又因户型房间开间较小,可开大窗的条件不具备,所以采光只要满足规范基本要求即可。
  大户型基本上在采光方面条件较优越。各房间开间较大,可以开出较大落地窗、飘窗、角部转角窗等,室内能够形成视野开阔、视线通透的视觉效果。
  4.合理利用户型采光达到最佳采光效果
  第一,应合理确定各房间使用功能。一般客厅是家人活动、聚集、经常停留的地方,所以白天光线应当充足。在设计户型时客厅开间都相对较大,窗户基本上是宽大的落地窗。书房是看书学习的地方,虽然房间可以小,但光线也要充足。另外,老年人和儿童住房要保证有充足的日照,这对老人和成长中的儿童的身心健康极为重要。卧室是睡觉的地方,白天停留的时间较短,不一定要很敞亮。当然现在生活方式和习惯也在不断改变,有些家庭卧室也是作为主要的活动场所,采光也要充足。住户应根据自己的需求确定空间及采光需求。
  第二,是注意装修和家具的摆放不要遮挡自然光。比如阳台上安装吊柜,从室内看似不明显,实际上太阳光照射是呈一定角度的,还是会影响采光效果。还有些住户装修时把原设计通往阳台的门联窗窗下墙砸掉,或把普通窗改为了大落地窗,这是不正确的做法。尽管这样做从冬季争取日照角度看很好,但对于夏季阻挡太阳热辐射就很不利。你可能会为此加大空调使用量,从而付出更多的电费。
  第三,为防止夏季太阳辐射,可以在南向、西向阳台上种植有一定高度的花草植物,有条件的话可自行安装固定或活动遮阳百叶。注意内遮阳帘对阻挡太阳辐射热作用微乎其微,只起防止眩光和視线遮挡作用。
  第四,服务阳台可采用透光不透视的材料如磨砂玻璃或压花玻璃对杂乱景象进行视线遮挡,也就是说合理的采光设计并不是越通透就越好。
  本文由北京博地澜屋建筑规划设计有限公司供稿
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