建筑構件的設計優化策略探析

【摘 要】建筑構件對建筑日照環境的影響主要體現在對建筑自身的日照環境影響上，窗戶和陽臺是影響建筑日照環境中最主要的建筑構件的，針對它們對建筑日照環境影響的不同方式，需要有不同的解決方法。

【關鍵詞】建筑構件；設計；優化策略

日照問題是因城市地少人多才產生的。房屋越蓋越高，間距越縮越小，干是陽光也像水和空氣等自然資源一樣，由取之不盡變成日益緊缺起來，所以，分析日照好壞，必須結合用地與房屋層數等相關因素綜合分析，重視日照而不是唯日照論。建筑構件對建筑日照環境的影響主要體現在對建筑自身的日照環境影響上，窗戶和陽臺是影響建筑日照環境中最主要的建筑構件的，針對它們對建筑日照環境影響的不同方式，需要有不同的解決方法。

1 窗戶的設計優化策略

1.1 遮陽構件的日照設計改善措施

南方的建筑在夏季需要的是遮陽而不是日照，因而遮陽構件順理成章地成為了建筑外墻上的必備構建，然而到了冬季，遮陽不僅成了多余，還成為了遮擋陽光進入室內的最大障礙。如何讓遮陽構件既能在夏季遮擋陽光，又能在冬季不阻礙陽光的進入，這就是設計師所要解決的問題。

在夏季的時候，人們都希望把強烈的太陽光完全擋在建筑室外，因此，對遮陽構件的要求不僅是能夠把制定時間段的陽光遮擋在建筑室外，還能夠在遮擋陽光的同時調整光和影的寬度。通過特殊的日照計算可以使遮陽板遮擋特定時間段的直射陽光，而對于其他時間段的陽光則可以完全通過。百葉窗遮光板也是一種常見的遮陽構件，它的設計原理與遮陽板的設計原理相似，不同的地方是百葉窗遮光板可以阻擋陽光射向指定的遮蔭區域，這是水平遮陽板無法做到的。

1.2 窗戶的日照優化設計

現在住宅的窗戶的形式越來越多了，落地窗、凹窗、凸窗等等各種各樣的形式層出不窮，這些花樣繁多的窗戶能否使室內日照環境達到理想狀態卻是未知數。窗口朝向、窗口大小、窗口的位置以及外墻厚度等對室內日照面積都有影響。

首先是窗口的朝向。窗口不同的朝向會影響到照射到室內的陽光的入射角度，從而影響到室內日照面積的大小。而窗口的朝向又是與建筑朝向息息相關的，也就是說選擇好的建筑朝向不但可以為建筑自身獲得良好的日照環境，還能使室內獲得較大的日照面積。

第二個影響因素是窗口的大小。窗口面積一定時，不同的形狀對室內日照面積的影響也是不同的。在面積一定的前提下，扁形窗冬季室內的日照時數多與大于長形窗的時數。不同朝向對于不同形狀的窗口的室內日照面積的影響也不同，在南向時長形窗口室內日照面積大于扁形窗口的，而在東南向、西南向以及東、西朝向時情況正好相反。而正方形窗口各方面的情況都處于長形窗口和扁形窗口之間。因此，在選擇建筑朝向的時候，也需要考慮到窗口的形狀對室內日照面積的影響。

第三個因素是窗口的位置。窗口在平面上不同的位置對室內日照面積產生的影響是不同的，這種結果同時還受到前兩種因素的影響。建筑朝向的不同在室內產生的日照區域是不同的，因此當窗口的位置不同時，室內產生的日照區域也有所變化;當窗口形式改變后，日照面積的大小以及日照時數也會隨之改變。外墻的厚度對于窗戶有效水平采光角是有一定影響的，這種影響與前三個因素對室內日照面積的影響是不同的。

2 陽臺的設計優化策略

2.1 陽臺布局適宜

居住空間中的南向主臥室的冬季日照是重點保證對象，它比起居廳的日照要求要高。過去由于住宅套型中一般沒有專設起居廳，南向生活陽臺大都與主臥室直接相連，但因主臥室應有較強的私密性，主臥室與陽臺相連的門聯窗往往開得不宜過大，且門是不透光的木板門或鋼門，整個房間的采光口較小，加之陽臺對陽光的遮擋，致使整個臥室尤其是進深較大的臥室日照采光效果很受影響。

有鑒于此，在目前強調“大廳小臥”的住宅平面設計中，應盡可能結合南向起居廳布置陽臺。起居廳主要是供住戶日常起居活動兼有雜務、進餐和交通等功能，其空間的開放性較強，而私密性相對較低，因此，可以將起居廳與陽臺相連的門連窗加大，甚至設計成大面積的落地玻璃門窗，以增大采光面積而相應減少陽臺對日照采光的不利影響，且利于將陽臺的綠化美景通過大面積落地門窗引人起居廳的視覺空間，豐富并活躍起居廳的生動氣氛，增加起居廳的空間開闊感。同時，陽臺與起居廳相連，便于家庭各成員共同方便地使用陽臺，避免穿過臥室到陽臺而影響臥室的私密性和相互干擾。因此，陽臺尤其是大陽臺應優先考慮結合南向(或東南、西南向)起居廳設置。

在起居廳設在北向的情況下，南向陽臺一般只得與南向臥室相連，這時為減少陽臺對臥室日照采光的不利影響，應有意識地將陽臺與面寬較大而進深較小的臥室相連，并采取其它減少陽臺遮擋臥室日照陽光的措施。此外，按以往習慣，南向陽臺一般與南向主臥室相連，但這并不一定是最佳布置。因為主臥室一般面積較大、進深較大，外設陽臺對其日照采光效果的不利影響更加明顯，且主臥室私密性較強，不利于家庭其它成員對陽臺的共同使用。因此，為重點保證主臥室的日照采光，陽臺宜與其次臥室相連。

2.2 陽臺大小適度，陽臺數量合適

以往的陽臺結構懸挑尺寸大都在1.2 m左右，要滿足陽臺的多種功能要求確實顯得較為局促，尤其欲將陽臺封閉改做小臥室或書房等其它功能空間更顯得空間緊張，居民對此也普遍有要加大陽臺懸挑尺寸反映。要滿足陽臺的各種功能活動的要求，陽臺的結構懸挑尺寸加大到1.2-1.5m左右即可滿足各類活動要求，一味強調加大陽臺懸挑尺寸、設大陽臺不僅無此必要，而且對其相連的居住空間日照采光將造成較大的不利影響，同時結構設計也不經濟，不利抗震，得不償失。增加陽臺數量，甚至要求將陽臺沿套型外圍所有房間連通的做法也是不科學不合理的。這對整個套型的居住空間日照采光都將造成不利影響，難以保證必要的室內部日照，而且各房間陽臺連通，形成狹長通道，卻沒有太多功用，大而不當，徒增造價。值得注意是，連通陽臺還可能造成對各臥室的視覺干擾，不利保證各個臥室的私密要求。

2.3 與陽臺相連接的居住空間的窗戶面積可適當加大

對設大陽臺的居住空間，應仔細驗算房間的天然采光照度，保證空間的采光等級、采光系數和窗地面積比指標，對外設陽臺的臥室，則可增大窗戶面積，適當降低窗臺高度;對外設陽臺的起居廳，則可設大面積落地玻璃門窗，以增大采光面積，減少陽臺遮擋對居住空間日照采光的影響。同時為保證居住空間冬季夜晚的保溫和夏季白天的遮陽隔熱，則可在大面積玻璃窗內掛設保溫窗簾或反射遮陽百頁窗簾，以便根據季節氣候適時調節。值得指出的是，在采光玻璃面積增大的同時，為保證安全感，應適當增加安全防衛的構造措施。

2.4 改善陽臺結構構造或裝修材料

為保證陽臺懸挑結構的安全可靠性，住宅陽臺，尤其是懸挑尺寸較大的陽臺多采用懸挑梁板式結構。陽臺底板下周邊設置邊梁，邊梁高度越大對陽光遮擋越多，為此，可將陽臺邊梁設置在陽臺板上面，即設成“反梁”，并與陽臺欄板(欄桿)直接結合在一起，這樣即可減少陽臺對居室日照的影響;對于不封閉的陽臺，則應設通透性較強的欄桿，以增大透光面積，增加陽臺底板對居室的反光面，改善居室的采光效果;此外，為增強陽臺地板表面對居室內部的反光性能，可考慮將陽臺地板表面用淺色，且反光性較好的材料鋪裝。