廖國(guó)平

摘 要：在建筑能耗中照明能耗占據(jù)很大一部分，因此在建筑設(shè)計(jì)中加入采光節(jié)能設(shè)計(jì)是具有重要意義的。本文就當(dāng)前建筑采光節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮的光熱的影響因素，整體設(shè)計(jì)的思維以及各個(gè)方面對(duì)建筑采光節(jié)能設(shè)計(jì)的有效對(duì)策進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：建筑采光；節(jié)能設(shè)計(jì)；整體思維

節(jié)能和開源是節(jié)能設(shè)計(jì)的兩大主題，節(jié)能不僅要做到減少對(duì)不可再生資源的使用，還要做到對(duì)可再生資源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能的開發(fā)與利用，只有這樣才能真正起到節(jié)能的效果。在建筑設(shè)計(jì)中供熱和采光是兩大集中的重點(diǎn)問(wèn)題，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中常常忽視對(duì)采光的研究，更多考慮的是對(duì)其美學(xué)以及熱功能的研究[1]。現(xiàn)代化的建筑要求具有系統(tǒng)、整體的思維方式，營(yíng)造各方面適合人居住的環(huán)境。所以說(shuō)，建筑采光節(jié)能應(yīng)該綜合分析光熱環(huán)境的要求，體現(xiàn)采光節(jié)能一體化設(shè)計(jì)的概念。

1.建筑采光節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的一些因素

1.1協(xié)調(diào)光熱建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的矛盾

建筑的節(jié)能采光是根據(jù)人們的視覺(jué)空間效果合理的設(shè)計(jì)將天然光引進(jìn)室內(nèi)，滿足人們視覺(jué)需求的同時(shí)也達(dá)到照明節(jié)能的科學(xué)目的。建筑設(shè)計(jì)中影響光和熱的主要因素是陽(yáng)光的輻射，在節(jié)能設(shè)計(jì)中對(duì)太陽(yáng)光輻射的利用顯得尤為的重要。

節(jié)能設(shè)計(jì)中肯定會(huì)把天然光引進(jìn)室內(nèi)，達(dá)到照明與視覺(jué)的效果，從而減少燈光照明的時(shí)間，減少能耗。在設(shè)計(jì)中需要對(duì)建筑物的空間布局進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，控制建筑物的間距，盡可能降低建筑物間對(duì)可見(jiàn)光的阻擋和遮蔽，根據(jù)建筑的實(shí)際情況有針對(duì)性的設(shè)計(jì)采光窗口的大小和數(shù)量。建筑的熱功能設(shè)計(jì)中，保證在冬天低溫寒冷的季節(jié)有效的將陽(yáng)光引進(jìn)室內(nèi)，增加室內(nèi)的整體溫度，同時(shí)在炎熱的高溫季節(jié)能夠適當(dāng)?shù)恼趽蹶?yáng)光，進(jìn)而達(dá)到降低室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的制冷能耗，需要綜合的考慮房間的方位以及窗口的大小，從而降低熱輻射大面積的入侵室內(nèi)。這樣看來(lái)，建筑設(shè)計(jì)中的采光節(jié)能與熱功能設(shè)計(jì)不可避免的會(huì)產(chǎn)生矛盾[2]。因此，在建筑設(shè)計(jì)中平衡好這一矛盾，最終達(dá)到建筑設(shè)計(jì)節(jié)能的最佳效果。

1.2注重天然采光的設(shè)計(jì)

天然光是最清潔、最安全的能源，給人帶來(lái)明快和愉悅的心情。然而，人工光源會(huì)影響人們的感受，光線的溫度也會(huì)給人帶來(lái)不一樣的感受。在不同的季節(jié)、時(shí)刻、環(huán)境中合理的利用好天然光增加室內(nèi)照明的良好效果，增強(qiáng)人們的舒適度?？茖W(xué)合理的利用好天然光源能夠使室內(nèi)明亮活潑，為室內(nèi)的藝術(shù)空間營(yíng)造良好的氛圍。另外，天然光源引入室內(nèi)能加室內(nèi)的照明，從而也減少了電能的消耗。

設(shè)計(jì)師需要對(duì)建筑的側(cè)窗、天窗、中庭的采光進(jìn)行整體的把握。進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)如采光口的位置、朝向等減少玻璃的顏色、折射度等。另外在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還需要注意的問(wèn)題是配合室內(nèi)空調(diào)的節(jié)能工作。針對(duì)夏季日照時(shí)間較長(zhǎng)、太陽(yáng)輻射強(qiáng)的特點(diǎn)，在建筑中合理的利用屋檐、遮陽(yáng)板等調(diào)節(jié)采光、減少熱輻射、達(dá)到節(jié)能的效果，在設(shè)計(jì)中需要合理協(xié)調(diào)采光節(jié)能與熱能消耗的矛盾。

1.3結(jié)合地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)以及建筑群進(jìn)行設(shè)計(jì)

不同的地區(qū)光照輻射時(shí)間長(zhǎng)度不一，氣候環(huán)境也是大不一樣，而且同一地區(qū)的不同地段建筑群的設(shè)計(jì)風(fēng)格更是千差萬(wàn)別。設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特點(diǎn)，整體設(shè)計(jì)建筑物的采光布局。在保證建筑物正確的朝向的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)建筑設(shè)計(jì)中的光熱矛盾。我國(guó)處在北半球，這就決定了我國(guó)的建筑大部分是坐北朝南的風(fēng)格，有利于保證冬季日照最多夏季輻射最少的合理布局。同時(shí)，根據(jù)我國(guó)夏季多東南風(fēng)向的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)成坐北朝南的風(fēng)格有利于通風(fēng)需求的滿足。在有的地區(qū)為了保證建筑物的日照時(shí)間的長(zhǎng)度，考慮植被對(duì)其的影響。眾所周知，綠色樹木對(duì)改善夏季的熱環(huán)境大有好處，但是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要綜合的考慮采光的需求，最后達(dá)到很好的采光效果。

其次，在建筑采光設(shè)計(jì)中需要根據(jù)該地區(qū)的建筑群特點(diǎn)風(fēng)格來(lái)合理的規(guī)劃。建筑物中常常開設(shè)天窗進(jìn)行采光，但是天窗位于房屋的頂層是吸熱最多的地方，不利于熱工節(jié)能的設(shè)計(jì)，可以適當(dāng)是開設(shè)地窗增加室內(nèi)的光照。另外，窗體的大小也是必須要考慮的，一般情況下窗體的大小和熱量的獲得是成正比的。比如在 寒冷的北方大多采用長(zhǎng)寬比小大的建筑形式滿足冬季保溫的功能，而在南方建筑中常常是采用長(zhǎng)寬比小的建筑形式有利于節(jié)能工作。

2.建筑采光節(jié)能設(shè)計(jì)的思路

2.1進(jìn)行整體規(guī)劃布局

在建筑設(shè)計(jì)中需要綜合的考慮利用自然光減少自然資源的使用，滿足人們對(duì)于通風(fēng)、采光、消防等居住設(shè)施的要求，使建筑的設(shè)計(jì)達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)的目的。建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需根據(jù)建筑物的整體設(shè)計(jì)以及當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，對(duì)建筑物進(jìn)行整體的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，達(dá)到合理采光節(jié)能的目的。在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要查找可能對(duì)節(jié)能產(chǎn)生不良影響的各種因素，進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)規(guī)劃，最終緩和矛盾，平衡發(fā)展的設(shè)計(jì)理念[3]。

在整體的規(guī)劃布局的設(shè)計(jì)上需要考慮建筑物的布局、建筑的材料選擇、采光口的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)以及反光遮陽(yáng)環(huán)節(jié)等方面的綜合布局規(guī)劃。針對(duì)我國(guó)的地理緯度，為了充分的得到充足的光照應(yīng)將主體設(shè)計(jì)成坐北朝南的合理布局，這樣的布局恰好令建筑在冬季受到日照最多，夏季受到的熱輻射最少。另外，這樣的設(shè)計(jì)符合夏季東南方向，有利于室內(nèi)的通風(fēng)。

2.2做好建筑體型的優(yōu)化

一個(gè)良好的建筑體型能夠有效地利用建筑外表面的直射光和輻射熱來(lái)改善建筑室內(nèi)光熱的能耗，因此，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)一個(gè)良好的建筑體型具有非常重要的意義。南方夏季以防熱為主，北方冬季以保溫為主，所以南方建筑適合采用長(zhǎng)寬較小的建筑體型，而北方則需要采用長(zhǎng)寬比較大的建筑體型。

2.3玻璃材質(zhì)的選擇

光線是通過(guò)門窗的玻璃打進(jìn)室內(nèi)的，門窗能耗是節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)，因此，科學(xué)合理的選擇門窗玻璃的材質(zhì)對(duì)于節(jié)能與采光設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。根據(jù)地區(qū)的不同也會(huì)選擇不同的玻璃材質(zhì)，例如在南方首選低輻射玻璃，減少陽(yáng)光的輻射；在北方首選中空雙層的玻璃，減少散熱。因此設(shè)計(jì)師在選擇的時(shí)候基本上按照既透光又傳熱的原則，保證采光的同時(shí)也有利用保溫。隨著現(xiàn)代科學(xué)工藝的不斷發(fā)展，新型的玻璃也是五花八門，導(dǎo)光管技術(shù)、光導(dǎo)纖維技術(shù)等的運(yùn)用都是研制多種功能節(jié)能窗的新工藝，保證節(jié)能設(shè)計(jì)達(dá)到最佳的效果。

2.4采光口的節(jié)能設(shè)計(jì)

研究表明窗地比越大，室內(nèi)的采光均勻性就越好，室內(nèi)光線條件的上升會(huì)促成人工照明能耗的降低。在考慮光線強(qiáng)度的同時(shí)也要考慮室內(nèi)的熱功耗。例如可以為了保證室內(nèi)光線的強(qiáng)度可以適當(dāng)?shù)脑黾哟绑w的面積，使用別的措施保證房間的保溫隔熱效果。另外窗戶的位置在采光節(jié)能設(shè)計(jì)方面也是很重要的，窗戶的位置越低，室內(nèi)的照度值就越高，照明的能耗自然也就越低。一旦窗戶的位置過(guò)低，給人帶來(lái)的舒適度就會(huì)降低。所以綜合考慮設(shè)計(jì)窗戶的位置，給人良好愉悅的感覺(jué)的同時(shí)也要保證室內(nèi)的光照強(qiáng)度。

3.結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展的同時(shí)，節(jié)能的意識(shí)必須時(shí)刻的在我們心中，并且付諸實(shí)踐，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái)，建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，使得我們認(rèn)識(shí)到節(jié)能意識(shí)在污染嚴(yán)重、節(jié)能較高的建筑行業(yè)顯得尤為重要。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要綜合的考慮地域的氣候、環(huán)境等因素，科學(xué)有效地引進(jìn)自然光，為人們提供舒適的居住環(huán)境。采用節(jié)約型的建筑設(shè)計(jì)理念不僅降低了能耗，帶來(lái)了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，而且保護(hù)了環(huán)境，維持了生態(tài)的平衡，正符合我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展道路。

參考文獻(xiàn)

[1] 冉政.淺議現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011.04（36）：12-13

[2] 徐浩、高偉業(yè).窗戶采光設(shè)計(jì)與分析[J].門窗，2012.13（01）：16-17

[3] 王洪書.空間設(shè)計(jì)與建筑節(jié)能[J].科技信息，2011.06（03）：17