關于建筑節(jié)能設計之采光節(jié)能設計的思考

周濤濤

(三亞市城市規(guī)劃設計研究院)

照明能耗是建筑能耗的關鍵組成部分。因此，在進行建筑能耗設計時，一定要考慮照明能耗設計，綜合工程的實際情況，將熱工節(jié)能與采光節(jié)能之間的問題協(xié)調(diào)好，同時，還需要重視天然采光，這也是筆者總結本文的意義所在。

1 在設計采光節(jié)能時需要注意的幾點問題

1.1 光、熱協(xié)調(diào)存在的問題

建筑設計時，太陽能輻射是影響光、熱的關鍵因素。因此，在進行光能設計時，一定要考慮好怎樣高效地利用太陽能輻射，合理解決設計需求與分區(qū)標準二者之間存在的問題。綜合考慮我國的光氣候實際情況，對應地將建筑設計分為五個光氣候區(qū)（分區(qū)的指標是照度），以此作為天然采光設計的重要參考。熱能設計時，也對應地分為五個熱工分區(qū)（分區(qū)的指標是溫度），也許同一個地方，所屬的熱工區(qū)和光氣候區(qū)不一致，因此，節(jié)能設計的實際要求便不同。所以，協(xié)調(diào)好光與熱，是實現(xiàn)節(jié)能采光的基礎。

1.2 重視天然采光

設計采光節(jié)能時，在重視人工光源的同時，更要重視天然采光，天然采光的科學設計，不單單可以確保高質(zhì)量的室內(nèi)照明，更重要的是，天然采光和人造光源相比，舒適度會更高，更能為業(yè)主打造明快的空間，營造濃郁的藝術氛圍。與此同時，天然光源的充分利用，會更有效地防止電能消耗，相關數(shù)據(jù)顯示，照明消耗所占建筑消耗的比例較大（約為總數(shù)的三分之一），這就彰顯出天然光源的優(yōu)勢：既足夠又安全。合理控制照明能耗，是做好建筑節(jié)能的關鍵。高效利用天然光源，不僅僅局限于城市規(guī)劃的范疇，整個地區(qū)的設計都要重視天然光源的充分利用，同時，這也是建筑設計師需要重視的問題。作為建筑設計師，要從總體上掌握好建筑物的采光情況，例如：天窗、門窗等地方的采光情況，合理設置采光口，例如：采光口的位置、朝向、使用的玻璃顏色等等都要慎重選擇。

1.3 綜合考慮工程所在地的實際情況而做的與采光節(jié)能相關的設計工作

我國地域遼闊，每一地區(qū)的光照、氣候環(huán)境都不一樣，此外，建筑群的形式也是復雜多樣，所以在進行采光節(jié)能設計時，要綜合考慮工程所在地的氣候等實際情況，展開規(guī)劃設計工作，也就是說只有環(huán)境布局的朝向合理了，才能夠更科學地協(xié)調(diào)光、熱之間的關系。在建筑設計時，盡量選擇朝南的布局，因為我國地處北半球，建筑布局朝南，有利于在寒冷的冬季可以得到更多的光照。與此同時，在夏季，我國的大部分地區(qū)都刮東南風，朝南的布局通風效果會更好。此外，為了更好地節(jié)約采光耗能，可以在南向墻面設置類似鏡面的東西，可以強化吸光效果，改善背面房間的光照狀況。另外，為了保障建筑物內(nèi)部的光照效果和時間，可以充分發(fā)揮植被的效用，原因是植被可以改善熱環(huán)境，但是，在設計植被布局時，要綜合考慮采光需求和采光效果。

2 設計采光節(jié)能時可以采用的幾點積極措施

地區(qū)不同，光熱環(huán)境也差別很大，故而，擬定采光措施時，要考慮自然因素的影響。所以說，作為設計師，要綜合、認真考慮采光節(jié)能設計應該采取的積極措施。

2.1 重視規(guī)劃整體性

進行采光節(jié)能設計的目的就是要盡可能地滿足人的居住需求，充分利用自然光能，這就要求設計師在開展設計工作時，一定要結合實際情況，重視采光節(jié)能設計的整體性，在運作采光節(jié)能設計方案時，日照間距相對容易滿足，但是，光照高效、科學地照進室內(nèi)有一定的難度，因為，很多室外因素難以控制，例如：室外的植被太高太大，會遮擋住陽光。所以說，科學、整體地進行采光節(jié)能規(guī)劃和設計，是確保采光節(jié)能措施高效落實的關鍵保障。

2.2 及時優(yōu)化建筑體型

在落實采光節(jié)能規(guī)劃設計方案時，要充分結合整個工程的整體性，及時優(yōu)化建筑體型，在得到節(jié)能目的的同時，將各個功效充分發(fā)揮出來?，F(xiàn)在的建筑室內(nèi)消耗，主要表現(xiàn)在太陽的直射光和產(chǎn)生的輻射兩個方面，這兩個方面增加了光熱環(huán)境的消耗，所以說，在規(guī)劃設計采光節(jié)能時，必須要及時優(yōu)化建筑體型，具體來講，可以在設計時，創(chuàng)新室內(nèi)窗底，如果窗戶開得較大，窗底比例會隨之增加，這樣采光效果就會更好一些；設計天窗是保證采光均勻的最直接的途徑，但是，從熱工的角度來講，設置天窗并不是最好的選擇，因為天窗是最吸熱的地方。因此，建筑工程所在的地域不同，氣候環(huán)境就會不同，建筑外形開窗設計所使用的具體方案也會存在差異，這樣差異化的設計是保證采光節(jié)能措施順利實施的關鍵。

2.3 采光口要設計好，同時還要選擇適宜的材料

設計采光口時，設計師要充分考慮采光口的綜合性能，增強構件材料的氣密性，通過科學計算采光照度的節(jié)水量、冬夏季的吸熱、采光耗能等數(shù)值，確定做科學的采光口位置，讓室內(nèi)通風更流暢；此外，選擇合適的材料，也是設計師要重點考慮的。我們知道，門窗能耗占據(jù)整個建筑能耗的50%左右，同時，門窗使用的材料，也是整個節(jié)能方案中，最為薄弱的材料，所以，在選擇采光口材料時，設計師要慎重考慮?？偟膩碚f就是在選擇采光口材料時，要選擇透光效果好、創(chuàng)熱性低的材料，如果工程所在地在南方，要使用低輻射玻璃，在北方，要使用中空2/3層的玻璃。

2.4 反光、遮陽措施

關于采光照度的控制，設計師在窗頂部水平放置反光板，這樣可以將光照充分引入室內(nèi)。夏季，可以采取科學的遮陽措施，盡量不要讓陽光直射，以免太炎熱。在設計采光節(jié)能措施時，設計師要結合工作實際，協(xié)調(diào)好反光、遮陽等工作，這樣既可以充分利用光照，又可以最大限度地降低過強光照給人們的生活帶來的諸多不便。

2.5 科學選擇玻璃材質(zhì)

科學選擇門窗的玻璃材質(zhì)，不管是在節(jié)能作用方面，還是在設計采光口方面，都是非常關鍵的，在前文中我們提到，門窗耗能在節(jié)能工作中最為薄弱的環(huán)節(jié)，所以在選擇門窗材料時，要選擇透光效果好、傳熱慢、的材料。

玻璃材質(zhì)的選擇和采光口的設計，都將影響著采光節(jié)能的整體效果，門窗能耗是采光節(jié)能的薄弱地方。所以在選擇門窗材料時，要遵循透光多、傳熱少這一原則，既要保證采光充足，又要將熱能消耗降至最低。在酷熱的南方，在進行節(jié)能設計時，先是要考慮使用輻射低的玻璃，將太陽光的輻射降至最低。在寒冷的北方，優(yōu)選中空雙層玻璃，即可保證光照、減少散熱、確保室溫?，F(xiàn)在的科技在不斷進步，更多新型玻璃材料被設計師關注使用，出現(xiàn)在現(xiàn)在的建筑中，例如：光致變色玻璃等等，設計師在選用玻璃材質(zhì)時，都遵循同一個原則，那就是發(fā)揮不同材質(zhì)相應的優(yōu)點，獲取最佳的采光效果，同時，將能耗將至最低。此外，新型采光方式的應用，也是未來研究開發(fā)多功能節(jié)能窗的新思路大方向，在設計采光節(jié)能時，要積極運用先進技術，確保采光節(jié)能設計的效果最佳。

3 總結

總之，采光節(jié)能技術在在建筑規(guī)劃中的應用，不僅極大地推動了建筑業(yè)的大力發(fā)展，也從根本上展現(xiàn)出國內(nèi)建筑業(yè)的未來發(fā)展的大方向。光能的高效使用，既可以節(jié)省資源，又可以更好地滿足居民的需求。當然，要想達到最佳的使用效果，離不開科研人員對采光節(jié)能的深入研究，在確保得到采光節(jié)能目的的同時，把建筑物的節(jié)能效用盡可能地發(fā)揮出來。

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