自然采光类型概述
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绿色建筑知识:绿色建筑中的自然采光和人工采光绿色建筑是一种环保、可持续发展的建筑形态,其设计理念和技术手段均围绕着节能、减排、保护自然环境等主题展开。
在绿色建筑的设计中,自然采光和人工采光是两个非常重要的因素,本文将从这两个方面进行探讨。
一、自然采光自然采光是指利用自然光线来照明室内的一种方法,通过优化建筑结构、采用合适的玻璃和窗户等措施,使室内获得足够的自然光线,减少对人工照明的依赖。
自然采光不仅可以减少能源消耗,节约电费,而且有助于提高室内环境质量,增强舒适感。
1.自然光线的利用自然光线有两种类型,一种是直接光,通过窗户或透明幕墙进入室内;另一种是间接光,先照到建筑外墙或其他障碍物上,再通过反射和漫反射到达室内。
设计师需要根据建筑朝向、周围环境、气候条件等因素来决定窗户的大小、布局和位置,以便最大程度地利用自然光线。
同时需要注意,在南半球的建筑中,南面的窗户可以最大限度地提供自然光线,但在北半球建筑中,北面的窗户会产生阴影,否则会造成漏电等电器隐患。
2.设计与材料为了获得最佳的自然采光效果,建筑设计师需要注意以下几个方面:(1)采用三倍玻璃或低辐射玻璃等高品质的窗户材料,使其具有良好的隔热性能,同时保证透光率。
(2)最大化窗户的面积,但需要避免过度开窗,否则会导致过度能源浪费。
(3)根据不同的区域环境特点和气候条件,采用不同的自然采光方案,例如在北欧等阴雨天气多的区域,需要利用强化的间接光来取代直接光。
自然采光是绿色建筑设计中引人注目的特征之一,它能效减排,改善室内环境,保护自然环境等方面产生积极作用。
二、人工采光人工采光是指通过灯光等人工照明方式来照亮室内的一种方法,由于自然采光并不是始终可行的,人工采光是绿色建筑设计的必须要有备选方案。
与传统建筑相比,绿色建筑的人工采光系统拥有更为先进的技术,以提高采光效果和节能效果。
1.照明系统的设计照明系统的设计是绿色建筑设计中不可或缺的一部份。
设计师需要根据室内使用场景和需求,来确定照明点位、灯具类型和数量等要素。
一、自然采光的重要性:太阳光的优点首先,作为自然光光源的太阳光,光量极其巨大,这是迄今为止任何光源根本没有的。
第二作为自然光光源的太阳光,在以亿年计的时间范围内,可以说是取之不尽、用之不竭的。
也不用花任何代价去“开采”。
这是任何的靠电能、化学能、生物能为动力的人工光源所不能比拟的。
第三,太阳光光谱中的短波光如紫外线,可以杀菌,还可以预防软骨病。
第四,自然采光实施起来极其简便,不需要敷设线路、不需要设备,也不需要什么复杂的技术。
可以这么说,见得到太阳的地方,就可以进行自然采光。
第五,一般地,人们可以在获取自然光的同时,同时取得心旷神怡的“视景”。
第六,太阳光中蕴涵有大量的热能,虽然现在我们人类转化、储存这些热能的技术还十分初级,但是可以预见,这种技术肯定会很快发展起来。
太阳光能满足人们的心理需求电灯照明可以满足人类的采光需要,但满足不了人们的心理需求。
太阳光是取之不尽的源泉,太阳光无时无刻不在改变之中,并将变化的天空色彩、光层和气候传送到它所照亮的表面和形体上去。
白天太阳光作为室内采光,通过墙面上的窗户进入房间,投落在房间的表面上,使色彩增辉、质感明朗。
由太阳光而产生的光影图案变化使房间的空间活跃,清晰明朗地表达了室内的形体。
光和影,对于家具装饰有润色作用,使室内充盈艺术韵味和生活情趣。
日光照明的历史和建筑本身一样悠久,但随着方便高效的电灯的出现,日光逐渐为人们所忽视。
直到最近,人们才重新审视自己一味追求物质享受,过度消耗地球自然资源的不理智行为。
太阳光具有一些独特的物理性能太然光具有一些物理特性,如波动性,微粒性,发出光辉,光色自然,能够显示出质感,而且富于动态变化。
基于这些特性,天然光有其他光源不可比拟的独特的表现力天然光通过窗玻璃入射在室内空间,由于光的质感和透明玻璃的质感相似,可赋予人们以天然光的纯净的感觉。
二、屋顶采光艺术设计屋顶采光其优势在于可以最大限度地利用不同高度、不同方位的太阳光,不仅光线柔和、均匀,能保证充分的室内采光,而且其效果强烈,艺术表现力强。
一、自然采光的重要性:太阳光的优点首先,作为自然光光源的太阳光,光量极其巨大,这是迄今为止任何光源根本没有的。
第二作为自然光光源的太阳光,在以亿年计的时间范围内,可以说是取之不尽、用之不竭的。
也不用花任何代价去“开采”。
这是任何的靠电能、化学能、生物能为动力的人工光源所不能比拟的。
第三,太阳光光谱中的短波光如紫外线,可以杀菌,还可以预防软骨病。
第四,自然采光实施起来极其简便,不需要敷设线路、不需要设备,也不需要什么复杂的技术。
可以这么说,见得到太阳的地方,就可以进行自然采光。
第五,一般地,人们可以在获取自然光的同时,同时取得心旷神怡的“视景”。
第六,太阳光中蕴涵有大量的热能,虽然现在我们人类转化、储存这些热能的技术还十分初级,但是可以预见,这种技术肯定会很快发展起来。
太阳光能满足人们的心理需求电灯照明可以满足人类的采光需要,但满足不了人们的心理需求。
太阳光是取之不尽的源泉,太阳光无时无刻不在改变之中,并将变化的天空色彩、光层和气候传送到它所照亮的表面和形体上去。
白天太阳光作为室内采光,通过墙面上的窗户进入房间,投落在房间的表面上,使色彩增辉、质感明朗。
由太阳光而产生的光影图案变化使房间的空间活跃,清晰明朗地表达了室内的形体。
光和影,对于家具装饰有润色作用,使室内充盈艺术韵味和生活情趣。
日光照明的历史和建筑本身一样悠久,但随着方便高效的电灯的出现,日光逐渐为人们所忽视。
直到最近,人们才重新审视自己一味追求物质享受,过度消耗地球自然资源的不理智行为。
太阳光具有一些独特的物理性能太然光具有一些物理特性,如波动性,微粒性,发出光辉,光色自然,能够显示出质感,而且富于动态变化。
基于这些特性,天然光有其他光源不可比拟的独特的表现力天然光通过窗玻璃入射在室内空间,由于光的质感和透明玻璃的质感相似,可赋予人们以天然光的纯净的感觉。
二、屋顶采光艺术设计屋顶采光其优势在于可以最大限度地利用不同高度、不同方位的太阳光,不仅光线柔和、均匀,能保证充分的室内采光,而且其效果强烈,艺术表现力强。
2 2 3眩光控制眩光是由于视野中亮度分布或亮度范围的不适宜,或存在极端的对比,以致引起不舒适感觉或降低观察西部或目标的能力的视觉现象。
通常根据不同的原因分为直接眩光、反射眩光、不舒适眩光和失能眩光等。
图26室内布置与眩光影响建筑自然采光的因素包括:朝向、窗口、室内材料的反射率、吊顶等。
不同的采光口朝向对于建筑自然采光的效果有着决定性的影响,对于北侧外墙就无需遮阳设施而只需要考虑必要的导光手段,而对于其它竖向表面则要在采光的同时注意夏季遮阳和冬季采暖的需要,以降低建筑整体的能源消耗。
向外倾斜的窗台可以在一定程度上反射太阳直射光线,从而降低了窗口处产生眩光的可能性;同时这种构造方式可以引入更多的地面反射光。
3.4天窗与朝向顶部采光与侧面采光相比,具有以下几个特点:1)全阴天情况下光源整体亮度由于来自天顶,因此亮度高于侧面采光2)在晴朗的天气情况下亮度更加稳定,且单位面积能得到比侧面采光更多的光线,相同尺寸屋顶采光口可提供的照度水平是侧面采光的约3倍3)较之侧面采光系统而言不易引起眩光。
4)屋顶采光相对于侧面采光而言,照度梯度更加均匀。
因此,顶部采光是一种理想的自然采光来源。
就竖向天窗而言,东西向的天窗分别接收早晨和下午的光线,北向天窗接收主要为昼光,因此较其它朝向而言,其所得的光线最少,但较恒定。
南侧天窗可以得到最多的光线。
因此竖向天窗在太阳高度角较低的情况下,可以得到更多的光线;同时也可以避免水平天窗可能带来的太阳直射产生眩光的问题。
相对于窄采光井而言,下部扩大的采光构造可以产生更加均匀的照度梯度,同时当采光顶棚相对较高时,光的分布也更加均匀。
通过竖向天窗适当的挑檐和在水平天窗外部加挡板可以减少由于天窗开启造成的得热问题。
亦可以通过较深的光井,或者在室外采用挑檐、百叶或者隔栅控制直射光线的进入。
4.2.1南向当建筑朝向为南时,冬季太阳光可以为室内带来热量,有利于冬季采暖减少能源消耗。
但是也需要考虑某些功能下对控制太阳直射光造成眩光的要求,最简单的办法是采用半透明的窗帘将太阳直射光转化为均匀的漫反射光。
现代建筑中的自然采光技术随着城市的不断发展,建筑的高度越来越高,建筑的宽度也越来越大,导致自然光照的问题越来越突出。
对于现代建筑设计来说,无论是商业建筑、住宅建筑、办公建筑,都面临着一个共同的问题,就是如何利用自然光照的优势,来提高建筑的品质和舒适度。
而自然采光技术就是在这个背景下应运而生的,现在,我们就来深入的了解一下现代建筑中的自然采光技术。
一、什么是自然采光?自然采光是指利用自然光线来照亮室内的一种采光方式。
在建筑设计中,通过合理的设计和规划,将自然采光系统的结构和采光方式固定在建筑中,并使之与建筑的整体形态统一,形成良好的自然光照环境,使室内空间的光线更加均匀、柔和、自然,并提高建筑的舒适度和人体健康性。
二、自然采光技术的优点1. 降低能源消耗:自然采光系统能在白天充分利用阳光来照明,从而降低能源消耗,减少开灯时间,降低室内空气的热负荷,提高空调效率。
2. 改善室内环境质量:高质量的自然采光能使人感受到更加柔和、舒适的光线,保护眼睛和身心健康。
3. 增加室内舒适性:自然采光的光线柔和温暖,使室内环境更加温馨舒适,促进人的身心放松,提高工作和生活的舒适度。
4. 提高建筑安全:自然采光可以提高建筑的安全性,让需要剪切或切割材料的工人和工程师能够看到他们所工作的环境,以至于可以更清晰地认识和完成任务。
三、自然采光系统的分类1. 顶部自然采光系统:也称为顶部采光,这种自然采光的系统主要是采用透明玻璃或透明材料的天窗,使阳光可以直接照射到室内,促进自然通风和光线的均匀分配。
2. 带状自然采光系统:带状自然采光可以通过垂直立面上的窗户或天窗来提供自然光源。
在一栋建筑物中,可以通过在墙上设置通风孔,使空气流通并持续提供自然光源。
此外,可以通过调整墙体的角度和透明性,来控制光线的进入角度和量。
3. 全玻璃幕墙自然采光系统:这种自然采光主要是通过全幕墙的天窗来获取自然光线,光线强度通常为1%~2%。
为了获得最大的光照强度,常常需要使用特殊的光学材料。
建筑设计中的自然采光与通风自然采光与通风是建筑设计中重要的考虑因素,它们对建筑物的舒适性、能源效率和环境影响起着至关重要的作用。
在本文中,我们将探讨自然采光与通风在建筑设计中的原理和方法,并介绍一些实际应用案例。
Ⅰ. 自然采光的原理自然采光是指通过使用自然光源来照明室内空间。
它不仅可以帮助减少对人工照明的需求,还可以提供更加舒适的室内环境。
以下是一些常见的自然采光原理:1. 平面采光:通过在建筑物的屋顶上设置天窗或凹槽,利用天空的亮度和光线分布,将自然光引入室内。
这种设计方法不仅可以提供均匀的室内照明,还能降低电能消耗。
2. 垂直采光:利用建筑物的立面来引入自然光。
常见的方法包括设置窗户、光管和玻璃天井等。
这种设计方法可以让更多的自然光进入建筑内部,提高室内的照度。
3. 反射采光:通过使用反射材料,将外部的自然光反射到室内来实现照明效果。
这种方法适用于那些不能直接引入自然光的房间,如地下室和内部空间。
Ⅱ. 自然通风的原理自然通风是指利用自然气流来调节室内空气的流动和温度。
它可以减少对人工通风和空调系统的依赖,同时提供新鲜空气和舒适的室内环境。
以下是一些常见的自然通风原理:1. 自然风道:通过在建筑物中设置通风孔和风口,利用自然气流的驱动力将新鲜空气引入室内,并将排出的废气排放到室外。
这种设计方法可以实现室内外空气的有效交换,改善空气质量。
2. 热对流:利用热空气的密度差引起气流的上升和下降,实现室内空气的流通。
这种设计方法常见于高天花板的建筑,通过设置送风口和排风口,利用自然热对流来实现通风效果。
3. 风扇辅助通风:在自然通风的基础上,使用风扇来增加气流的速度和强度,改善通风效果。
这种方法适用于那些需要增加通风量的建筑物,如大型工业厂房和体育馆等。
Ⅲ. 自然采光与通风的实际应用自然采光与通风在建筑设计中有着广泛的应用。
以下是一些实际应用案例:1. 绿色建筑:绿色建筑通常会将自然采光与通风作为设计的核心元素。
建筑节能设计中的自然采光技术建筑节能设计中的自然采光技术一直被广泛应用,以减少对人工照明的依赖,提高建筑能源效益,同时创造舒适、宜人的室内环境。
自然采光技术是通过合理设计建筑的窗户、天窗、光井等采光装置,将自然光线引入室内空间。
其应用范围涉及商业建筑、办公楼、住宅等多个领域。
本文将重点探讨自然采光技术在建筑节能设计中的应用。
一、自然采光技术概述自然采光技术是指通过建筑设计和窗户及其他采光装置的布置,将自然光线引入建筑室内,使室内获得足够的光照。
自然采光技术被认为是一种可持续发展的绿色建筑设计理念,能够显著减少照明能耗,提高建筑的能源效率。
在自然采光技术的应用中,需要综合考虑多种因素,如建筑朝向、窗户的位置和面积、透光率、遮阳措施以及室内布局等。
合理的设计可以使室内达到理想的照明效果,同时减少阳光辐射造成的热量损耗,降低冷暖系统的负荷。
因此,自然采光技术在建筑节能设计中起到了至关重要的作用。
二、自然采光技术的应用案例1. 天窗设计天窗是将建筑的顶部设置为可透光材料,使自然光线能够透过顶部进入室内的一种设计。
天窗的设计需要考虑到建筑朝向、采光时间、建筑高度等因素。
合理设置天窗可以最大限度地引入自然光线,使室内环境更加明亮、舒适。
2. 空中井设计空中井是指在建筑中设置一个垂直的空间,通过巧妙的设计使光线能够从顶部或侧面进入。
空中井可以是中庭、露天庭院、开放式阳台等。
通过利用空中井,可以将光线迅速传导到建筑的较深处,提供充足的自然采光。
3. 窗户布置设计在建筑的外墙上设置适当大小的窗户是自然采光技术中的重要环节。
窗户的布置需要根据建筑的朝向和周围环境来确定。
同时,可以采用不同透光率的玻璃来实现不同的自然采光效果。
通过合理布置窗户,可以减少昼间人工照明的使用,节约能源。
三、自然采光技术的优势1. 节能减排自然采光技术能够最大限度地减少对人工照明的依赖,降低电力消耗,减少二氧化碳排放,有益于保护环境。
通过合理设计建筑的窗户和其他采光装置,可以有效地利用自然光线,提高能源利用效率。
自然采光方法自然采光是指通过利用自然光线来照明室内空间。
它不仅可以为我们节省能源,还可以提高室内环境的舒适度和健康性。
下面将介绍一些方法来实现自然采光。
一、选择合适的窗户类型1. 单窗户单窗户是最基本的窗户类型,通常由一个固定的玻璃板组成。
这种窗户通常用于小空间或需要较少采光的房间中。
2. 双开窗户双开窗户由两个玻璃板组成,可以打开。
这种窗户通常安装在需要更多采光和通风的房间中。
3. 推拉式窗户推拉式窗户由一个或多个移动玻璃板组成,可以通过滑动来打开或关闭。
这种窗户通常用于需要更大开口面积和更好视野的房间中。
4. 旋转式窗户旋转式窗户由一个或多个玻璃板组成,可以通过旋转来打开或关闭。
这种窗户通常用于需要更大开口面积和更好视野的房间中。
二、选择合适的玻璃类型1. 透明玻璃透明玻璃是最常见的窗户玻璃类型,它可以让更多的自然光线进入室内。
但是,透明玻璃也会让太阳的紫外线和红外线进入室内,导致室内温度过高或过低。
2. 防紫外线玻璃防紫外线玻璃可以防止太阳的紫外线进入室内,减少室内温度的升高,并保护家具和地板不受紫外线损伤。
3. 隔音玻璃隔音玻璃可以减少室内噪音,提高居住舒适度。
4. 低辐射玻璃低辐射玻璃可以减少太阳的红外线进入室内,保持室内温度稳定,并节省能源。
三、选择合适的窗帘类型1. 纱窗帘纱窗帘可以防止蚊虫和其他昆虫进入室内,并增加私密性。
但是,纱窗帘不能完全遮挡光线,所以在需要完全遮挡光线时不适用。
2. 百叶窗帘百叶窗帘可以调节进入室内的光线,增加私密性,并提高居住舒适度。
但是,百叶窗帘也会阻挡部分光线进入室内。
3. 窗帘布窗帘布可以完全遮挡光线,并增加私密性。
但是,窗帘布也会阻挡所有光线进入室内。
四、选择合适的房间布局1. 开放式布局开放式布局可以让更多的自然光线进入室内,并提高空间感和通风性。
2. 分隔式布局分隔式布局可以通过墙壁和门来控制自然光线的进入和分配,提高私密性和舒适度。
3. 布置家具正确地摆放家具可以让自然光线更好地照射到房间中的每个角落。
图书馆建筑自然采光方式的论述摘要:文章首先对自然采访方式、优势与图书馆自然采光等理论内容进行基本论述,针对东北地区图书馆在自然采光设计中的问题深入分析,提出了综合利用自然采光方式的有效途径关键词:图书馆;建筑采光;自然采光;东北地区自然光是目前被应用最为广泛的一种绿色能力,其不仅具有可再生性、无污染性等基本特点,更是一种极为经济的能源,只要在白天就可以被无限开发利用。
自然光资源具有多种可开发的利用空间,也具有许多不同的利用形式。
除了能够被动的接受之外,还可选择通过不同的技术手段主动控制或调节自然光的应用。
对于图书馆这样对光照有特殊要求的建筑环境,合理设计自然采光的方式能够使其它光照能源有效节约1 自然采光概述1.1 自然采光的方式。
根据自然采光过程中人类是否运用了光学手段控制光线传递,自然采光方式可分为两种类型。
第一,被动采光。
被动采光是指直接由光线照射进入某个空间,使空间实现采光的过程,一般在建筑物中的被动采光最为普遍,就是光线通过窗户照射进建筑物内的方式,这种方式几乎在所有的建筑设计中都被普遍应用。
第二,主动采光。
这种采光方式相对比较复杂,是通过各种不同光学仪器和设备来干预、改变光线的照射方向,使光线能够到达有光照需求的建筑空间内。
一般建筑采用主动采光时的形式是对光线强弱的控制和调整1.2 自然采光方式的优点。
自然采光对于建筑来说极为重要,可以说是建筑设计的最基本要素之一,其有着非常多的优点,在建筑设计中的应用地位不断增强。
首先,自然采光绿色、清洁、无污染,在当前绿色能源开发要求日益迫切的背景下,加强对自然采光的应用是非常有效的。
其次,自然采光具有极强的可持续性,而且是免费的,当前资源紧张环境决定着可持续性的资源具有更大的开发价值,而免费的特点又使自然采光极具经济性1.3 图书馆自然采光设计。
图书馆对光照的特殊要求决定了其设计自然采光方式时需要符合一定的原则,这是有效发挥自然采光效果的根本要求。
(1)室内自然采光的形式
在建筑的维护结构上开设的各种形式的洞口,装上各种透光材料,如玻璃、磨砂玻璃等,形成某种采光的形式。
按照采光形式可分为侧面采光与顶部采光。
侧面采光是在室内的墙面上开的一种采光口的形式,在建筑上也称侧窗。
侧窗的形式通常是长方形。
它的特点是:构造简单,光线具有明显的方向性,并具有易开启、防雨、透风、隔热等优点。
侧窗一般置于1m左右的高度。
有些较大型的室内空间将侧窗设置到2m以上,称之为高侧窗。
从照度的均匀性来看,长方形采光口在室内空间所形成的照度比较均匀。
室内自然采光的形式对照度有很大的影响,其一,室内采光口的位置高低会影响到房间进深方向的采光均匀性。
一般采用低窗,近窗处的照度很高,室内距窗较远处照度会迅速地下降。
反之,若提高采光口的位置,则近窗处的照度有所下降,但室内距窗较远处的照度却会提高不少,从而增加室内照度的均匀性。
其二,窗间墙的宽度会影响房间横向采光均匀性。
窗间墙越宽,则横向的采光均匀程度越差。
如采用成通长采光口,则横向采光均匀性会大大提高。
其三,采光口的朝向对室内采光状况也有较大的影响。
南向与东西向的采光口采光量大,有直射光,照度不太稳定,北向采光口采光量小,但较为稳定。
顶部采光是在建筑物的顶部结构设置采光口的一种形式,即我们平时所说的天窗。
天窗一般有矩形天窗、平天窗、横向天窗、井式天窗即室内中庭采光天窗等。
顶部采光的最大特点是采光量均匀分布,对临近室内空间没有干扰。
常用于大型室内空间。
天然采光建筑的原理和应用1. 前言天然采光是一种有效利用自然光线照明室内空间的方法,在建筑设计中得到广泛应用。
本文将介绍天然采光建筑的原理、分类以及在实际应用中的一些考虑因素。
2. 原理天然采光是通过设计建筑的窗户和天窗等来使室内空间能够直接接收到自然光的一种方式。
以下是一些常见的天然采光原理:•直射采光:通过窗户将自然光直接引入室内空间,达到照明的效果。
这种方法适用于南向或北向的窗户,可以最大限度地利用太阳光线。
•间接采光:通过反射、漫反射和折射等方式将室外光线引入室内。
例如,在窗户上设置反光层或反光板,利用光线的反射来达到照明的效果。
•天窗采光:利用天窗将室外光线引入屋内。
适用于屋顶平台、楼梯间等位置,能够在不增加外墙开口的情况下增加采光效果。
3. 应用天然采光建筑的应用范围非常广泛,从住宅到商业建筑、办公楼和公共场所等都可以采用天然采光的设计。
以下是一些常见的天然采光建筑的应用:3.1 住宅建筑在住宅建筑中,天然采光能够提供舒适的室内环境,减少对人眼的伤害,同时节省能源。
以下是一些常见的天然采光在住宅建筑中的应用:•高大的窗户和大面积的玻璃幕墙能够最大限度地引入自然光线。
•阳台和庭院的设计能够增加室内采光的面积。
•学习室、客厅等常用空间需要设计合适的天然采光方案,以确保足够的光线照明。
3.2 商业建筑和办公楼在商业建筑和办公楼中,天然采光不仅能提供良好的照明效果,还能提高员工的工作效率和工作环境舒适度。
以下是一些常见的天然采光在商业建筑和办公楼中的应用:•适当的窗户和天窗设计能够减少对人眼的疲劳感,提高工作效率。
•利用采光井和天窗来引入自然光线,减少人工照明的需求。
3.3 公共场所在公共场所,天然采光能够提供舒适的环境,增加空间的可用性。
以下是一些常见的公共场所中的天然采光应用:•广场和公园等露天场所的设计需要充分利用太阳光线来提供照明。
•商场和展览馆等室内场所需要设计合理的天窗和采光井,以增加自然光的使用。
采光相关知识点总结大全一、采光原理1. 自然采光原理自然采光是指利用自然光源,通过建筑设计来实现建筑内部的光照需求。
自然采光的原理主要包括:直射光和散射光。
直射光是指来自太阳的光线,它的强度和方向是不断变化的。
散射光是指太阳光经过云层或其它障碍物后散射到建筑内部的光线。
自然采光的原理是利用建筑设计来最大程度地引入自然光,通过控制光线的方向和强度来实现良好的室内光照条件。
2. 人工采光原理人工采光是指通过人工光源来实现建筑内部的光照需求。
人工采光的原理是通过灯光设备来补充和调节室内光线,以满足不同的视觉需求。
人工采光的原理是根据建筑的使用功能和室内空间的特点来选择合适的灯光装置,保证室内环境光照均匀、舒适。
二、采光设计的方法1. 采光设计的原则采光设计的原则是:保证使用者在任何时候都能获得足够的自然光,保证光线充足、均匀,避免眩光和阴影,让建筑内部的光照条件适合不同的使用需求。
2. 采光设计的方法(1)室内空间和朝向的规划在建筑设计的初期,就需要考虑室内空间的布局和朝向。
合理的室内空间布局可以最大程度地利用自然光,保证各个区域都能获得充足的光线。
合理的朝向规划可以确保室内光线的均匀,避免眩光和阴影的出现。
(2)窗户设计窗户是实现自然采光的重要设备,窗户的设计需要考虑尺寸、位置、形状和朝向等因素。
合理的窗户设计可以最大程度地引入自然光,同时也可以利用遮阳和防晒设施来控制光线的强度和方向。
(3)天窗设计天窗是一种可以在建筑屋顶上设置的采光设备,它可以直接引入自然光,使得建筑内部的光线更加均匀和柔和。
天窗设计需要考虑开启方式、斜度、安全性等因素,以确保室内的光照条件符合要求。
(4)照明系统设计照明系统是实现人工采光的主要设备,它需要根据建筑的使用功能和空间的特点来安排,以满足不同的光照需求。
合理的照明系统设计可以使得室内光线均匀、舒适,减少眩光和阴影的出现。
(5)光线模拟分析光线模拟分析是一种利用计算机软件来模拟建筑内部光线分布情况的方法,通过光照模拟可以更好地了解建筑内部的光照条件,发现不足之处并进行调整,从而实现最佳的采光设计效果。
一、自然采光的重要性:太阳光的优点首先,作为自然光光源的太阳光,光量极其巨大,这是迄今为止任何光源根本没有的。
第二作为自然光光源的太阳光,在以亿年计的时间范围内,可以说是取之不尽、用之不竭的。
也不用花任何代价去“开采”。
这是任何的靠电能、化学能、生物能为动力的人工光源所不能比拟的。
第三,太阳光光谱中的短波光如紫外线,可以杀菌,还可以预防软骨病。
第四,自然采光实施起来极其简便,不需要敷设线路、不需要设备,也不需要什么复杂的技术。
可以这么说,见得到太阳的地方,就可以进行自然采光。
第五,一般地,人们可以在获取自然光的同时,同时取得心旷神怡的“视景”。
第六,太阳光中蕴涵有大量的热能,虽然现在我们人类转化、储存这些热能的技术还十分初级,但是可以预见,这种技术肯定会很快发展起来。
太阳光能满足人们的心理需求电灯照明可以满足人类的采光需要,但满足不了人们的心理需求。
太阳光是取之不尽的源泉,太阳光无时无刻不在改变之中,并将变化的天空色彩、光层和气候传送到它所照亮的表面和形体上去。
白天太阳光作为室内采光,通过墙面上的窗户进入房间,投落在房间的表面上,使色彩增辉、质感明朗。
由太阳光而产生的光影图案变化使房间的空间活跃,清晰明朗地表达了室内的形体。
光和影,对于家具装饰有润色作用,使室内充盈艺术韵味和生活情趣。
日光照明的历史和建筑本身一样悠久,但随着方便高效的电灯的出现,日光逐渐为人们所忽视。
直到最近,人们才重新审视自己一味追求物质享受,过度消耗地球自然资源的不理智行为。
太阳光具有一些独特的物理性能太然光具有一些物理特性,如波动性,微粒性,发出光辉,光色自然,能够显示出质感,而且富于动态变化。
基于这些特性,天然光有其他光源不可比拟的独特的表现力天然光通过窗玻璃入射在室内空间,由于光的质感和透明玻璃的质感相似,可赋予人们以天然光的纯净的感觉。
二、屋顶采光艺术设计屋顶采光其优势在于可以最大限度地利用不同高度、不同方位的太阳光,不仅光线柔和、均匀,能保证充分的室内采光,而且其效果强烈,艺术表现力强。
正由于此,从古至今,不乏有建筑师以自己独到的创造力,在其建筑作品中表现出对屋顶天光多样化的设计灵感。
从古罗马万神庙穹顶泻入的柔和的天光到现代高技派的采光大窗处理,建筑屋顶采光设计的形式和手段呈多样化的趋势。
不同的手法,造成了不同的光影艺术空间。
屋顶采光按采光口的位置分,主要有集中式和分散式两种。
(1)集中式屋顶采光集中式屋顶采光是指在屋顶位置处只设置一个采光口,太阳光通过这个采光口进入室内空间,达到采光要求及艺术体验。
古罗马时代的万神庙在重建时采用了穹顶的形式,即是一种集中式的屋顶天窗。
它是一个43.3米直径的半球,中央开洞,阳光从这个圆洞进入室内。
有天宇象征意味的穹顶寓意着人的世界和神的世界的相互联系。
太阳的直射光通过穹顶进入室内,形成柔和的漫射光,使内庭空间产生了宁静肃穆的宗教气氛。
此后,建筑师们以自己非凡的创造力,利用不断发展的科学技术手段创造出丰富多样集中式屋顶采光形式,如半球型、拱型、锥型、单坡面、双坡面、圆形孑L洞、方形孑L洞等各种形式;透光材料主要有透光玻璃、半透光玻璃、彩色玻璃、蚀刻玻璃、加铅玻璃、阳光板以及各种膜结构材料等;采光口构造做法和细部设计方法多样,如有框玻璃构造、无框玻璃构造以及表现结构和装饰构件等各种方法。
采光口形式、透光材料和构造做法的不同,使建筑光环境呈现出不同的空间气氛和艺术感染力。
在现代建筑中,不乏使用集中式屋顶采光洞口的建筑实例。
诺曼·福斯特设计建造的德国新国会在屋顶采用了一个半球型的玻璃罩,并在其下加了一个成倒立圆锥形的玻璃镜面,这样的穹顶结构,使建筑内部引入大量的光线;并且通过光的折射产生丰富、独特的影像效果。
以意大利建筑师保罗·波多盖希在1964年设计的萨莱诺神圣宗族小礼拜堂为例。
建筑是灰色的清水混凝土的体块,只是在其礼拜堂大厅屋顶中央有一个圆形天窗,天窗的弧形边界和屋顶层叠向上的天花相交错,透过圆形天窗的太阳直射光和地面的反射光,使层叠的天花形成强烈的明暗对比,置身室内,仰望屋顶,犹如聆听着一曲光线的奏鸣曲。
同时,大厅内部四处弥漫着柔和的光线,营造了室内空间安静的气氛。
霍克(HOK)建筑事务所设计的美国达拉斯商廊,则是一个拱形天窗的杰出设计。
此商廊以一条廊道作为中心轴线,廊道顶部由连续平行的玻璃板覆盖,形成了大面积的玻璃拱顶。
由于天然光的充分利用和高技术手法的表现,亮丽的商廊室内,傲然耸立宛如一座“专供太阳神的神庙”,创造出了商业气氛活跃的室内光环境。
另外,膜结构的广泛应用,使得直射光和漫射光融合,在室内也产生了新奇的光影气氛。
如在基特雷斯·布拉德伯恩的丹佛国际机场旅客候机楼综合体。
全封闭的张拉索膜结构,白色尖形屋顶如威严的岩石肃然起敬。
(2)分散式屋顶采光相对于集中式的单个洞口,分散式的多个洞口在设计上更加自由。
在屋顶采光不是要求大量光线时,并考虑到由光影带来的特殊艺术效果,可以利用分散式屋顶采光方式。
在使用不同透光材料和构造做法的基础上,可以创造出更加丰富优美的屋顶形态、优雅多变的建筑体形;同时,创造出丰富多彩、变幻莫测的室内光影艺术效果。
分散式屋顶采光可以不拘泥于形式,充分发挥设计者的创造力,让光线在通透与遮挡之间曲折而行,丰富的光与影成为建筑室内空间表现的主角。
诺曼·福斯特设计的斯坦斯特德伦敦第三机场,把所有的设备安装在地下,使屋顶能够自由设计从而引入并反射光线。
诺曼·福斯特把此机场候车大厅的屋顶开出一个个天窗,并设计成双层,下层是金属片,上层是透光玻璃,太阳光在这两层之间形成反射,产生了如同天幕一般的光环境。
此种光影效果让旅客如同置身于森林浴之中,令人心情愉悦。
FRANCE建筑工作室在马斯喀特市的法国大使馆的设计中,由于在屋顶开出了更加细密的“洞口”,因而呈现出更加戏剧化的效果。
设计者在设计中,使用了一种布满洞孔的混凝士的片覆盖在屋顶上。
当阳光照射的时候,透过孔洞打在室内墙壁上和地板上的光斑构幻出如同“一千零一夜”的西方神话的神奇场景。
光与影,以及周围的景物,创造出具有异域情调的景致。
三、侧墙采光艺术设计太阳每日东升西落,不断变化,侧墙采光相对于屋顶采光方法简单,灵活多样,艺术效果更富于动感和变化,更容易创造出新奇的趣味性、个性和人情味。
除洞口尺寸、位置、透光材料、构造做法影响侧墙采光的艺术效果外,朝向也是一个重要的影响因素。
(1)集中式玻璃幕墙采光建筑技术的发展,使大面积的玻璃幕墙的使用成为风尚。
这种采光手段能使建筑室内空间获得足够的光线,产生通透、亮丽的视觉感受;同时在大面积的玻璃幕墙上进行独特的分格细部设计也可以使室内产生丰富奇妙的分格影像效果。
当玻璃幕墙采用曲面形式,如理查德·达特内建筑工作室设计的康·爱迪生公司服务大楼的曲面墙,可减少阳光的直射,室内的环境气氛更加柔和舒适,同时曲面玻璃上的分格可产生动态和变幻的奇特光影效果。
东京基督教会中,又形成了另外一种光影效果。
此教会礼拜室圣坛的正前方是一面完整的光壁。
它也是整个建筑立面的重要元素。
光壁遮蔽了外面的景观和声音,却和大量的光线形成了空间对话;同时,这种对话随时间、季节、气候而变化。
当信徒面向圣坛祈祷时,会感受到时空的转变。
(2)分散式侧墙采光利用侧墙采光的著名实例是柯布西耶设计的朗香教堂。
高低错落的不规则的窗口从室内望去成为一个个透光的方孔,与倾斜的墙面相配合,造成一种不稳定感;也使人亲身感受到神圣空间特殊的宗教气氛。
一般来讲,侧墙面采光大多采用较为规则的洞口。
常用的形式有横向的带形窗、纵向的带形窗、一系列的方窗和其他一些特殊形状的窗口。
尽管形式简单,但是如果深入研究侧墙采光洞口的位置、尺寸等诸多因素,并且配合使用光的反射、折射等技术装置及细部设计,就会产生意想不到的光影艺术效果。
由于科学技术的发展,建筑师已经不再满足于仅利用墙面的开洞来创造建筑光环境,他们研究材料的特征以及光的物理性质,并将其研究结果应用于建筑光环境艺术效果的营造,在光与影的奇妙组合中,创造出奇妙的空间艺术效果。
瑞士建筑师培特·尊托设计建造的松恩小教堂,利用了一条水平高窗带,使弧形的内部空间在讲坛后方形成高背采光,光线沿着曲面从屋顶处向四周漫射而下,创造了如同巴洛克式教堂的光影效果。
置身其中,尽可以感受到圣洁柔和的空间气氛。
同样的,在墙面设计一系列方窗也会产生强烈的具有丰富韵律感的光影。
例如,在R·莱戈雷塔的Reanh 工厂的设计中,墙上的方孔既是构图需要又成为对外观景的景框,墙上垂直的缝隙在室内走廊中造成强烈的光影。
光影随时间的变化产生动态效果,造成了如同音乐般的空间韵律。
四、中庭采光(1)中庭顶部的透光性中庭顶部光线的透过率直接影响中庭收集到的天然光的数量,顶部的透过率越高,经由中庭到达中庭底部和相邻空间的光线越多。
夏季进入过多的太阳光线,可能引起中庭过热,需要进行遮阳处理。
遮阳措施会降低中庭顶部的透光量,在冬季中庭底部甚至需要人工照明来补充不足的照度水平。
解决这一矛盾的办法就是使用可移动的遮阳控制中庭顶部的透光量随季节的变化而变化。
1981年建成的位于科罗拉多州的科罗拉多山地学院的天窗遮阳经过精巧的设计,夏天遮阳板遮蔽强烈的太阳光线,冬季将遮阳板翻转,内侧可以反射更多的太阳光线进入室内。
通过不同表面的透光材料进入中庭的太阳光线的性质不同。
太阳光线透过普通玻璃、Low-E 玻璃等表面光滑的透光材料,直射到中庭四周墙壁甚至地面上和相邻空间内,但有产生眩光的可能,而且中庭水平面的光线分布不均匀;太阳光线透过磨砂玻璃、透明膜结构等表面粗糙的透光材料,均匀地漫射到中庭内部,避免眩光的产生,但进入中庭的光线总量大大减少,中庭垂直面的光线分布不均匀。
光滑和粗糙表面的透光材料产生不同的中庭光环境,进而影响相邻空间的天然采光效果。
在实际工程中,根据影响中庭光环境的其他因素,尤其是中庭空间的几何比例,综合考虑选择合适的透光材料。
德国的布劳恩办公楼的中庭顶部采用充气的透明膜结构,使中庭获得均匀、充足的天然采光,为相邻办公空间提供良好的光环境。
(2)中庭空间的几何比例随着中庭高度的增加,到达相邻空间直射光线的进深迅速减小。
因此,为了保证中庭地面和相邻空间能够获得足够的天然采光,在确定中庭的高宽比值时,仅考虑天空直射光线,而忽略反射光线和漫反射光线的贡献。
英国剑桥大学马丁研究中心研究了大量建筑实例,认为中庭高宽比的最大值是3∶1。
中庭高宽比在3∶1 数值范围以内,中庭相邻空间就能得到符合办公建筑照度要求的足够的天然光线。
(3)中庭墙壁的反射进入相邻空间的天然光线除了直射光线外,另一个重要组成部分是反射光线和漫反射光线,对中庭地面和底部相邻空间的天然采光尤其重要。