淺談建筑采光節(jié)能設計

廖國平

摘 要：在建筑能耗中照明能耗占據(jù)很大一部分，因此在建筑設計中加入采光節(jié)能設計是具有重要意義的。本文就當前建筑采光節(jié)能設計中應當考慮的光熱的影響因素，整體設計的思維以及各個方面對建筑采光節(jié)能設計的有效對策進行研究。

關鍵詞：建筑采光；節(jié)能設計；整體思維

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

1.建筑采光節(jié)能設計中應該考慮的一些因素

1.1協(xié)調(diào)光熱建筑節(jié)能設計的矛盾

建筑的節(jié)能采光是根據(jù)人們的視覺空間效果合理的設計將天然光引進室內(nèi)，滿足人們視覺需求的同時也達到照明節(jié)能的科學目的。建筑設計中影響光和熱的主要因素是陽光的輻射，在節(jié)能設計中對太陽光輻射的利用顯得尤為的重要。

節(jié)能設計中肯定會把天然光引進室內(nèi)，達到照明與視覺的效果，從而減少燈光照明的時間，減少能耗。在設計中需要對建筑物的空間布局進行合理的設計，控制建筑物的間距，盡可能降低建筑物間對可見光的阻擋和遮蔽，根據(jù)建筑的實際情況有針對性的設計采光窗口的大小和數(shù)量。建筑的熱功能設計中，保證在冬天低溫寒冷的季節(jié)有效的將陽光引進室內(nèi)，增加室內(nèi)的整體溫度，同時在炎熱的高溫季節(jié)能夠適當?shù)恼趽蹶柟猓M而達到降低室內(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，建筑設計中的采光節(jié)能與熱功能設計不可避免的會產(chǎn)生矛盾[2]。因此，在建筑設計中平衡好這一矛盾，最終達到建筑設計節(jié)能的最佳效果。

1.2注重天然采光的設計

天然光是最清潔、最安全的能源，給人帶來明快和愉悅的心情。然而，人工光源會影響人們的感受，光線的溫度也會給人帶來不一樣的感受。在不同的季節(jié)、時刻、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，增強人們的舒適度。科學合理的利用好天然光源能夠使室內(nèi)明亮活潑，為室內(nèi)的藝術空間營造良好的氛圍。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。

設計師需要對建筑的側(cè)窗、天窗、中庭的采光進行整體的把握。進行科學合理的設計如采光口的位置、朝向等減少玻璃的顏色、折射度等。另外在設計的過程中還需要注意的問題是配合室內(nèi)空調(diào)的節(jié)能工作。針對夏季日照時間較長、太陽輻射強的特點，在建筑中合理的利用屋檐、遮陽板等調(diào)節(jié)采光、減少熱輻射、達到節(jié)能的效果，在設計中需要合理協(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)境特點以及建筑群進行設計

不同的地區(qū)光照輻射時間長度不一，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計風格更是千差萬別。設計時需要綜合考慮當?shù)氐沫h(huán)境特點，整體設計建筑物的采光布局。在保證建筑物正確的朝向的基礎上協(xié)調(diào)建筑設計中的光熱矛盾。我國處在北半球，這就決定了我國的建筑大部分是坐北朝南的風格，有利于保證冬季日照最多夏季輻射最少的合理布局。同時，根據(jù)我國夏季多東南風向的特點，設計成坐北朝南的風格有利于通風需求的滿足。在有的地區(qū)為了保證建筑物的日照時間的長度，考慮植被對其的影響。眾所周知，綠色樹木對改善夏季的熱環(huán)境大有好處，但是在設計的過程中需要綜合的考慮采光的需求，最后達到很好的采光效果。

其次，在建筑采光設計中需要根據(jù)該地區(qū)的建筑群特點風格來合理的規(guī)劃。建筑物中常常開設天窗進行采光，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)能的設計，可以適當是開設地窗增加室內(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)能設計的思路

2.1進行整體規(guī)劃布局

在建筑設計中需要綜合的考慮利用自然光減少自然資源的使用，滿足人們對于通風、采光、消防等居住設施的要求，使建筑的設計達到節(jié)能設計的目的。建筑設計師在設計的過程中需根據(jù)建筑物的整體設計以及當?shù)氐臍夂颦h(huán)境，對建筑物進行整體的規(guī)劃與設計，達到合理采光節(jié)能的目的。在設計的時候需要查找可能對節(jié)能產(chǎn)生不良影響的各種因素，進行有針對性的設計規(guī)劃，最終緩和矛盾，平衡發(fā)展的設計理念[3]。

在整體的規(guī)劃布局的設計上需要考慮建筑物的布局、建筑的材料選擇、采光口的細節(jié)設計以及反光遮陽環(huán)節(jié)等方面的綜合布局規(guī)劃。針對我國的地理緯度，為了充分的得到充足的光照應將主體設計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，這樣的設計符合夏季東南方向，有利于室內(nèi)的通風。

2.2做好建筑體型的優(yōu)化

一個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改善建筑室內(nèi)光熱的能耗，因此，科學合理的設計一個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寬較小的建筑體型，而北方則需要采用長寬比較大的建筑體型。

2.3玻璃材質(zhì)的選擇

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

2.4采光口的節(jié)能設計

研究表明窗地比越大，室內(nèi)的采光均勻性就越好，室內(nèi)光線條件的上升會促成人工照明能耗的降低。在考慮光線強度的同時也要考慮室內(nèi)的熱功耗。例如可以為了保證室內(nèi)光線的強度可以適當?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)能設計方面也是很重要的，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。一旦窗戶的位置過低，給人帶來的舒適度就會降低。所以綜合考慮設計窗戶的位置，給人良好愉悅的感覺的同時也要保證室內(nèi)的光照強度。

3.結(jié)束語

我國經(jīng)濟在不斷發(fā)展的同時，節(jié)能的意識必須時刻的在我們心中，并且付諸實踐，促進國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。近年來，建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，使得我們認識到節(jié)能意識在污染嚴重、節(jié)能較高的建筑行業(yè)顯得尤為重要。在設計的過程中需要綜合的考慮地域的氣候、環(huán)境等因素，科學有效地引進自然光，為人們提供舒適的居住環(huán)境。采用節(jié)約型的建筑設計理念不僅降低了能耗，帶來了巨大的社會和經(jīng)濟效益，而且保護了環(huán)境，維持了生態(tài)的平衡，正符合我國的可持續(xù)發(fā)展道路。

參考文獻

[1] 冉政.淺議現(xiàn)代建筑設計中的節(jié)能措施[J].科技創(chuàng)新導報，2011.04（36）：12-13

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

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