淺析建筑采光設計（值得收藏）

淺析建筑采光設計（值得收藏）

節能減排是當前全球關注的重點，在建筑節能設計中采光節能設計必須進入設計師的考慮之中，以建立優質高效、經濟舒適、安全可靠的照明環境，實現建筑物的零污染要求，建設完全的綠色建筑物。

1.建筑采光節能設計需求考慮的因素

1.1 協調光、熱建筑節能設計的矛盾

陽光的輻射是建筑設計中光、熱的主要影響因素，因此在節能設計中對太陽能輻射的利用應當謹慎，要協調處理其在分區標準和設計要求兩方面的矛盾。

1.1.1 中國光氣候分區圖將中國的建筑設計劃分為 5個光氣候分區，以此來指導天然采光設計；而在熱能設計上，去過建筑熱工設計分布圖將中國劃分為 5 個熱工分區。

光氣候的分區指標是照度，而熱工分區的主要指標則是溫度。同一地區可能分屬不同的光氣候區與熱工區，節能設計要求也就自然不同。因此建筑設計要想達到采光節能的目的，必須協調光、熱在建筑設計中的矛盾，以制定完善的光氣候區分標準和物理環境參數。

1.1.2 光節能設計不可避免的要求將天然光引入室內，以達到有效的照明與視覺效果，進而減少照明能耗。

這一要求需要設計建筑時加大建筑間的距離，減少對天然光的阻擋并適當的增加采光口的數量與面積。

而熱工設計在冬季時需要盡可能的將陽光引入室內以提高室內溫度，在夏季卻需要做到有效的防止熱輻射以減少空調能耗，這一要求需要設計師合理控制門窗面積與位置，減少建筑體型的變化。這樣一來，在建筑設計中采光節能與熱工節能不可避免地會產生矛盾。而建筑節能設計必須要到在平衡而這矛盾的同時，達到節能設計的最佳效果。

1.2 注重天然采光，采光節能設計必須要考慮天然采光，而不能一味依賴人工光源。

這是因為首先人工光源會影響人們的感受，光線的溫度會給人們帶來截然不同的感覺。而自然光在不同的季節、時刻、環境通過合理的設計可以對室內照明產生很好的效果，其舒適度也遠遠高于人造光源，不僅可以使昏暗的房間變得明亮活潑，還可以塑造室內的藝術空間、營造良好的氛圍。

其次，天然光源如得到充分的利用可以節約電能的消耗。在對天然采光設計進行考慮時，還需要注意的一個問題就是需要配合空調的節能工作。我國大部分地區夏季具有日照時間長、太陽輻射強的特點，因此在建筑設計時需要合理的利用屋檐、遮陽板、窗簾等調解采光、減少熱能消耗、節省電力資源。這種情況在采用玻璃幕墻的建筑中表現得尤為明顯，更需要合理協調采光節能與熱能消耗的矛盾。

1.3 根據不同地區環境特點、建筑情況采光節能設計

我國幅員遼闊，不同地區的光照條件與環境特點有很大不同，而每一個地區的建筑群的特點更是千差萬別。因此采光節能設計需要根據不同地區的環境特點、建筑情況來整體規劃布局具體的采光設計。

要根據該地區的整體環境特點進行設計規劃，只有合理的朝向布局才能最佳的協調建筑設計中的光、熱矛盾。在建筑設計中應當保證向南布局，這首先是因為我國處于北半球，南向布局可以保證冬季日照最多而夏季輻射最低，如此布局方可以獲得最大的日照。其次，我國大部分地區夏季多為東南風，因此坐北朝南可以很好的保證通風。

需求得到滿足。為節約采光耗能還可以在南向墻面設置鏡面材料引入光線，以改善北面房間的光照度。此外，為了保證建筑物內日照時間的長度，還需要考慮植被對光照的影響。綠樹枝被對于改善熱環境大有裨益，但是在對其設計時一定要考慮采光需求。

2.具體的采光節能設計

2.1 采光口的設計

2.1.1 窗地比越大，采光均勻性越好

研究發現，隨著窗地比的增大，人工照明能耗越小，房間全年的關燈率就呈現上升的趨勢。這是因為窗地比越大，室內的采光均勻度越高，室內光線條件的上升當然會促成人工照明能耗的降低。雖然對于采光來講窗戶面積越大越好，但是建筑設計還需要綜合考慮熱功耗能（采暖與制冷）。

因此建筑物的窗地比需要根據不同的光度要求進行不同的設計。如果房間對光度的要求較高則可以適當的擴大窗戶面積，并且輔以其他的外圍措施保證房間的保溫隔熱效果。反之則應當適當縮小窗戶的面積以保證室內溫度。

2.1.2 窗戶透光率越大，照度均勻度越高

建筑物窗戶的透光率與房間照度均勻值成正比，即窗戶的透光性越好、透光率越大，房間的照度均勻值越高、光環境越好。因此，透光率的增大會直接導致人工照明耗能的減少、達到節能的目的。當然，建筑物能耗還需要考慮熱工能耗，但是窗戶的透光率對熱工能耗的影響很小，因此窗戶透光率越大，建筑物的總能耗越低，節能效果越好。

2.1.3 窗戶相對位置高度越高越節能

隨著窗戶位置的升高，近窗處的照度值大幅降低，這是因為窗臺擋住了一部分陽光。而窗戶位置越低，房間內的照度值越高，照明能耗越低。但是，窗戶位置越低，室內視覺舒適度會隨著降低。因此，在采光節能設計中，既要考慮到低窗位對光照值的促進作用，也要考慮由于光照度平緩對室內人員視覺舒適度的影響。

2.1.4 窗戶相對形狀越瘦高越節能

窗戶的形狀對于室內光照度值也有影響。實驗表明，窗戶上沿的高度越高，光在進深的方向上均勻性同比增高。而隨著窗戶寬度的增加，室內的光照值反而沒有同比提高，人工照明的能耗呈上升趨勢。因此，在對窗戶形狀進行設計時，需要意識到窗戶形狀越瘦高對于采光越有好處，也越有利于采光節能設計。

2.1.5 側窗增加反光板可以增加照度均勻度

高側窗對于改善室內照明環境作用很大，與之相呼應在側窗增加反光板可以降低近窗處的照度峰值。由于夏季高角度的太陽直射光極易造成近窗處出現眩光，因此在側窗增加內反光板可以提高室內的光照均勻度、改善室內的照明效果進而減少照明能耗，增加外反光板還可以在夏季減少熱增益，減少夏季空調制冷能耗。因此可以考慮在室內外增設反光板來改善室內環境，降低照明能耗，達到采光節能的目的。

2.2 玻璃材質的選擇

2.3 采用合理的照明設計

合理的照明設計對于采光節能也很重要，建筑設計還應當在保證照明質量的基礎上，設計優先選用電指標較低的設計方案。首先設計師需要根據照明的目的或者使用要求來確定適當的照度，并且根據使用要求確定照度分布。合理的照明方式，是提高照明系統效率最便捷最有效的手段。

如果房間布置已經確定，設計師應盡量采用分區一般照明方式。而對于部分作業面照度要求較高、不適合只采用一般照明的場所，則應當采用混合照明。

照明設計中合理有效的配線可以減少線路上的電能損失。設計師應當保證電氣照明的工作電壓保持在允許的電壓偏移值之內。而在采用氣體放電光源較多的場所，采用分散方式進行電容補償以提高功率因數則是很好的解決辦法。

3結語

節能設計的兩大主題就是開源和節流，因此節能方式的改革不僅需要減少對不可再生資源如煤、石油等的使用，還要重視對可再生能源如太陽能、風能的開發利用，這樣才可以使節能效果達到最佳。在建筑能耗中，照明能耗所占的比重很大，這就需要重視在建筑設計進行采光節能設計，以實現徹底的綠色建筑，而非僅考慮熱環境節能的單極化節能。建筑采光節能設計也需要在整體節能思維的基礎上，綜合分析光、熱環境的要求，根據本地區的環境特點，實現采光節能的最佳效果。（來源：嘉圖BIM、隔熱涂料廠家）