试析设计建筑节能设计之采光节能设计

【摘要】: 建筑能耗中很大一部分是照明能耗，因此建筑节能设计必须将采光节能设计作为必须考虑的因素。采光节能需要协调采光节能与热工节能之间的矛盾、注重天然采光、根据不同的地区、环境采取不同的设计方法。在此基础上，采光节能设计需要对建筑物进行整体规划布局来达到采光控制的目的，以使采光节能效果达到最佳。本文对建筑节采光节能设计要考虑的因素、措施进行了分析探讨。
【关键词】：建筑节能；采光节能设计；浅谈
引言
面对当前建筑行业的迅速发展，绿色建筑已经成为人们生活中常见话题之一。所谓绿色建筑，即在充分利用光能、风能的基础上，满足人们对建筑工程的功能需求。我国建筑节能工作在日常进行中，其重点多在热环境的节能设计上。且作为绿色工程的标志，建筑天然采光除了具备节能优势外，还能充分体现出绿色节能这一主题，并由此受到人们的青睐。

一、 采光节能设计需要考虑的因素

1. 协调光、热建筑节能设计的矛盾 阳光的辐射是建筑设计中光、热的主要影响因素，因此在节能设计中对太阳能辐射的利用应当谨慎，要协调处理其在分区标准和设计要求两方面的矛盾。中国光气候分区图将中国的建筑设计划分为5个光气候分区，以此来指导天然采光设计；而在热能设计上，去过建筑热工设计分布图将中国划分为5个热工分区。光气候的分区指标是照度，而热工分区的主要指标则是温度。同一地区可能分属不同的光气候区与热工区，节能设计要求也就自然不同。因此建筑设计要想达到采光节能的目的，必须协调光、热在建筑设计中的矛盾，以制定完善的光气候区分标准和物理环境参数。
2． 注重天然采光 采光节能设计必须要考虑天然采光，而不能一味依赖人工光源。这是因为首先人工光源会影响人们的感受，光线的温度会给人们带来截然不同的感觉。而自然光在不同的季节、时刻、环境通过合理的设计可以对室内照明产生很好的效果，其舒适度也远远高于人造光源，不仅可以使昏暗的房间变得明亮活泼，还可以塑造室内的艺术

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空间、营造良好的氛围。其次，天然光源如得到充分的利用可以节约电能的消耗。据统计，建筑消耗中照明消耗占了将近三分之一的比重，而天然光源则具有取之不尽，用之不竭的特点，与人工光源相比更加安全、洁净。只有最大限度的降低照明消耗，才能更好的设计节能建筑，顺应绿色建筑的潮流。合理的利用太阳光，不仅是城市规划范畴的问题，需要一个地区的整体规划设计都必须考虑天然采光，更是设计师必须考虑的问题。建筑设计师需要对建筑的采光如侧窗、天窗、中庭采光进行整体的把握，然后就需要对采光口进行合理的设计，如采光口的位置、打消、朝向等以及玻璃的颜色、折射度、反射度等。
3． 根据不同地区环境特点、建筑情况采光节能设计 我国幅员辽阔，不同地区的光照条件与环境特点有很大不同，而每一个地区的建筑群的特点更是千差万别。因此采光节能设计需要根据不同地区的环境特点、建筑情况来整体规划布局。具体的采光设计，要根据该地区的整体环境特点进行设计规划，只有合理的朝向布局才能取得最佳的协调建筑设计中的光、热矛盾。在建筑设计中应当保证向南布局，这首先是因为我国处于北半球，南向布局可以保证冬季日照最多而夏季辐射最低，如此布局方可以获得最大的日照。其次，我国大部分地区夏季多为东南风，因此坐北朝南可以很好的保证通风需求得到满足。为节约采光耗能还可以在南向墙面设置镜面材料引入光线，以改善北面房间的光照度。此外，为了保证建筑物内日照时间的长度，还需要考虑植被对光照的影响。绿树枝被对于改善热环境大有益处，但是在对其设计时一定要考虑采光需求。

二、采光节能设计措施

采光节能设计措施在具体使用中，不同的地区之间有着不同的光、热环境，这些都在一定程度上影响着采光措施的制定方案。这些，都需要设计人员予以考虑。针对采光节能设计措施，一般表现在以下几个方面：

1.整体性的规划布局

采光节能的根本目的在于满足人们采光、通风、消防等各方面的居住要求时，充分利用自然光能，避免自然资源的重复使用及浪费。这就要求设计人员能够结合着当期的实际气候及工程的整体设计，对整个采光节能方案进行整体性的规划与布局。一般而言，在整个采光节能方案的实际运用中，日照间距往往很容易得到满足，然而在日光射入室内时，则无法得到科学、有效的保证，这是因为室外的因素得不到保证，如：种植的植物往往会成为遮阳的主要因素。由此可见，整体性的规划布局，是确保采光节能措施顺利实施的根本保证。

2.建筑体型优化

采光节能方案的实施，必须结合着建筑工程的整体设计，使其在原有的基础上得到一定的优化，在达到节能目的的同时，最大限度的发挥出工程的使用功效。在当前建筑室内耗能中，其根本原因在于太阳对建筑外表面的辐射热与直射光上，增加了室内光、热环境的耗能，由此不难看出，建筑体型优化是建筑节能设计的重要环节之一。在解决这一类的问题时，通常采用的方式在于创新室内窗底设计来控制，若开窗面积越大，则窗地的比例就会越大，则有利于采光；若从采光的均匀性出发，则更倾向于天窗，但从热工角度出发，屋顶作为得到热量最多的地区，天窗并非最佳设计方案。在不同的地域、气候环境中，建筑外形的开窗设计，应结合着当地的实际地理位置及气候环境进行设计，以此来确保采光节能措施的正常使用。

3.采光口的设计及材料选择

结合采光口通风、遮阳、采光的综合性能不难看出，设计人员在对采光口进行设计时，必须在加强构建材料气密性的基础上方可进行，同时结合着各个地区的划分标准，通过计算来满足采光照度的节电量与夏季得热及冬季失热状态下的耗能量来合理的布置采光口位置，确保室内通风顺畅。与此同时，在采光口的材料选择上，也需要设计人员给予着重考虑。在整个建筑的总体耗能中，门窗能耗约占一半左右，同时作为节能方案中的薄弱环节，需要设计人员选择与之相符的材料进行加强。一般而言，在门窗玻璃材料的实际选择中，多以透光量多、传热量少为原则，在我国的南方地区，多以低辐射玻璃为主；而在北方地区，建议使用中空双层、中空三层玻璃。

4.反光与遮阳措施

在提高建筑室内采光照度的过程中，设计人员可以在窗顶部搁置水平反光板，将日光反射到室内深处，同时在炎热的夏季，可以通过相应的遮阳措施来避免阳光直射的现象发生。在采光节能的整体策略中，需要设计人员本着一切从实际出发的原则，将反光与遮阳措施充分的结合起来，使其在原有的基础上形成统一的整体，在提高光线照度的同时，还能避免光线给人们生活造成的不便。
结束语
综上所述，面对当前建筑行业的迅速发展，采光节能措施在建筑设计中的应用，在推动建筑行业发展的同时，还从根本上体现出我国建筑行业可持续发展的行业趋势。通过利用光能，在节省自然资源的同时，还能满足人们的生活需求。而这些，都需要科研人员加大建筑节能采光的研究力度，只有这样才能在实现建筑节能采光的同时，将建筑工程的节能功效淋漓尽致的发挥出来。
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