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   摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 城市建設(shè)不斷有新的進(jìn)展和突破, 高層建筑物的數(shù)量也在急劇增加.這在很大程度上節(jié)省了土地資源, 但是, 在建設(shè)的過程當(dāng)中還存在很多不足之處, 例如自然采光應(yīng)用的效率偏低、室內(nèi)通風(fēng)不流暢等.因此, 需要不斷加強(qiáng)和完善, 從而有效實(shí)現(xiàn)高層建筑的自然采光.

   關(guān)鍵詞:高層建筑; 數(shù)量; 土地資源; 自然采光; 完善;

   1 引言

   目前, 我國高層建筑的自然采光設(shè)計(jì)存在一些問題和不足, 需要相關(guān)工作人員研究和完善.隨著人們思想觀念的不斷更新變化, 人們對于節(jié)能問題越來越重視, 因此, 自然采光的設(shè)計(jì)滿足了當(dāng)今時代發(fā)展的需要, 順應(yīng)了社會可持續(xù)發(fā)展的實(shí)際需要, 對我國經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義[1].

   2 高層建筑采光設(shè)計(jì)要求

   2.1 滿足人們照明需要

   在日常生活中, 人們的大部分活動都是在室內(nèi)開展和進(jìn)行的, 所以, 在對高層建筑的自然采光進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中要充分考慮到人們的實(shí)際需要.比如, 高層建筑中的客廳、書房等的直接采光, 只需要滿足視覺的光照程度就可以了.高層辦公樓建筑要使得天然的光符合建筑設(shè)計(jì)和人們工作的要求, 防止由于刺眼或者光線暗淡導(dǎo)致人們工作效率的降低.完善的采光設(shè)計(jì)可以大大減少室內(nèi)工作范圍內(nèi)光線強(qiáng)度的大幅度變化等情況的發(fā)生.

   2.2 滿足人們審美需求

   適宜的室內(nèi)環(huán)境需要符合采光均勻、無炫光、亮度變化小等要求.高層建筑的頂部不存在遮擋的物品, 可以為室內(nèi)提供較好的光環(huán)境.這不但滿足了人們的審美需要, 也有利于人們的視力以及身心的健康.

   2.3 符合節(jié)約能源的社會發(fā)展趨勢

   目前, 我國的高層辦公樓中所耗費(fèi)的電量約占其總耗電數(shù)量的30%.而同等的照明水平下, 自然光比照明工具所耗費(fèi)的熱量更少, 從而大大減少了室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)過程中耗費(fèi)的能源.由此可見, 應(yīng)用自然光照明是高層建筑節(jié)能的重要方式.

   2.4 符合環(huán)保的要求

   在設(shè)計(jì)高層建筑自然采光的過程中要格外重視對環(huán)境的保護(hù), 盡可能地消除室內(nèi)的霉氣、控制室內(nèi)細(xì)菌的產(chǎn)生, 對植物的光合作用會起到一定幫助, 進(jìn)而有效地改善人們的工作和生活環(huán)境.在設(shè)計(jì)采光的時候不能忽視對環(huán)境的污染情況, 要盡可能應(yīng)用構(gòu)造和技術(shù)相結(jié)合的玻璃幕墻, 以最大程度減少光帶來的污染.

   3 高層建筑自然采光的現(xiàn)實(shí)意義

   首先, 高層建筑的自然采光設(shè)計(jì)必須要符合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境, 按照太陽光線照射的高度角的變化而進(jìn)行變動, 進(jìn)而設(shè)計(jì)出符合建筑特點(diǎn)的采光方法.第二, 需要考慮云量、光照強(qiáng)度等因素的影響.第三, 要在確保滿足人類審美需要的前提下, 選擇科學(xué)合理的采光材料.只有質(zhì)量符合要求的材料才可以為人們提供高質(zhì)量的采光服務(wù), 還可以使得光能和電能之間形成良好的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系.這就在很大程度上提高了高層建筑物的能源使用效率, 減少了玻璃幕的應(yīng)用次數(shù), 大大緩解了光污染帶來的一系列問題[2].第四, 高層建筑物的窗臺和陽臺的設(shè)計(jì)需要便于人們與外界的聯(lián)系, 進(jìn)而有效減緩心理壓力, 提升工作效率, 同時使得室內(nèi)的裝飾物品產(chǎn)生一定的光影效果.自然采光必須是可以隨時進(jìn)行調(diào)控的, 人們在采集自然光的時候要根據(jù)天氣的具體情況以及工作的具體特點(diǎn)來進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制, 使其能夠滿足節(jié)能環(huán)保要求.第五, 高層建筑物的采光需要考慮室內(nèi)各個方面的要求, 例如熱舒適、空氣的質(zhì)量等.只有綜合考慮分析這些影響因素, 才可以使得高層建筑自然采光設(shè)計(jì)更能夠滿足人們的需要.

   4 高層建筑自然采光設(shè)計(jì)及相關(guān)節(jié)能技術(shù)

   4.1 高層建筑自然采光設(shè)計(jì)

   在高層建筑的自然采光設(shè)計(jì)工作中可以應(yīng)用以下的設(shè)計(jì)內(nèi)容: (1) 使用采光天窗.高層建筑當(dāng)中需要在建筑物的頂部設(shè)計(jì)天窗, 以達(dá)到解放屋頂?shù)男Ч? 陽光可以通過屋頂照射到建筑物的內(nèi)部.設(shè)計(jì)天窗的工作可以分為兩個部分, 上部分是透光的玻璃, 下部分是金屬片, 陽光在經(jīng)過玻璃之后可以照射到金屬片上, 在這之后, 反射至天花板上面, 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)照射大廳的目的, 產(chǎn)生良好的光環(huán)境. (2) 對建筑的方向和位置進(jìn)行優(yōu)化.我國處于北半球的位置上, 因此, 南向的采光時間很長, 照射的高度也更高, 東西朝向很容易使陽光照射到室內(nèi)環(huán)境當(dāng)中, 導(dǎo)致室內(nèi)溫度不斷上升甚至出現(xiàn)眩光的情況, 因此, 需要實(shí)施必要的遮蔽措施.而建筑物的北部基本上都是依靠天空的漫反射來達(dá)到采光效果, 高層建筑自身的容積率高, 對于人們的日照需要難以滿足, 背北面南的高層建筑在我國屬于朝向的情況[3].在嚴(yán)寒地區(qū)進(jìn)行城市的規(guī)劃需要注意日照的原理, 科學(xué)合理地確定建筑物的方向和位置, 使得每一座建筑物都可以得到更多的光能和太陽照射.由此可以看出, 建筑物的方向、位置與節(jié)能有著密切的聯(lián)系. (3) 使用中庭采光的方式.在設(shè)計(jì)高層建筑物采光的時候?qū)τ谄渲械奈蓓斝螤睢⑼该鞒潭鹊纫蛩剡M(jìn)行充分的考慮.中庭的高度比寬度要大, 其受到的直射陽光也是很少的, 大多數(shù)光線都是中庭的漫反射或者是二次反射產(chǎn)生的.所以, 中庭如果寬敞的話, 可以對高層建筑物內(nèi)部的溫度、濕度等因素起到很好的調(diào)節(jié)作用.另外, 頂部的天窗和側(cè)窗一起采光可以實(shí)現(xiàn)與自然環(huán)境的密切交流, 有利于建筑物與自然環(huán)境之間形成良好的循環(huán)模式.

   4.2 高層建筑內(nèi)部自然采光節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

   就目前而言, 我國主要應(yīng)用的高程建筑采光的能源節(jié)約技術(shù)主要分為以下幾種:1) 光電玻璃墻技術(shù).這一技術(shù)具有較強(qiáng)的現(xiàn)代感, 也是高層建筑裝飾材料的首要選擇, 作為一般的玻璃幕墻而言, 其保溫和隔熱的性能都相對較差, 在增加建筑物自身能源消耗的同時也導(dǎo)致了光污染的迅速產(chǎn)生.光電幕墻這一技術(shù)結(jié)合隔音、隔熱等多種性能為一體, 是一種新型的建筑幕墻.這一幕墻的外表比較簡單美觀, 同時也融合了自然光和人工建筑, 可以迅速地把自然光轉(zhuǎn)化為電能, 降低了建筑物自身的電能損耗以及光污染存在的可能性.另外, 提高了幕墻的保溫功效和生態(tài)環(huán)保的功效.2) 光導(dǎo)照明系統(tǒng).這一系統(tǒng)有效將自然光收集起來, 并且導(dǎo)入到相關(guān)設(shè)備當(dāng)中, 在經(jīng)過光導(dǎo)管的傳送之后, 由漫反射裝備來實(shí)現(xiàn)自然光的均勻照射, 其采光相對柔和, 照射光的強(qiáng)度也可以根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié), 得到的自然光所產(chǎn)生的照明效果是十分明顯的.從早晨開始到傍晚, 就算是陰天或者下雨的天氣, 光導(dǎo)系統(tǒng)也可以導(dǎo)入充足的陽光.這一照明系統(tǒng)所產(chǎn)生的光與自然光基本上是一樣的, 也就是說, 我們即使在家里不出門也可以享受到充足的陽光.另外, 這一系統(tǒng)不但可以提供長達(dá)10h的自然光照射以外, 還可以節(jié)約能源, 擺脫了傳統(tǒng)的電力照明觀念.3) 太陽日光反射裝備.這一設(shè)備是1種應(yīng)用到建筑物外面的新型技術(shù), 其可以有效提高采集天然光的效率.同時, 這一裝置可以跟蹤太陽的運(yùn)動軌道.另外, 通過擴(kuò)散天窗使得天然的光反射到建筑物底端, 以實(shí)現(xiàn)對天然光的收集.

   5 結(jié)語

   綜上所述, 高層建筑物的采光設(shè)計(jì)可以科學(xué)合理地將自然光線進(jìn)行收集利用, 不但大大節(jié)省了能源, 還可以防止其他不利因素所帶來的消極影響, 為人們的生活和工作營造良好的環(huán)境, 對人類的身心健康起到一定的積極影響, 另外, 也合理地應(yīng)用了大自然的陽光.

   參考文獻(xiàn)

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   [2]曹愉航, 李想.高層建筑自然采光優(yōu)化設(shè)計(jì)方案研究[J].建筑節(jié)能, 2015, 43 (8) :56-59+75.

   [3]夏冰, 陳易.關(guān)于低碳建筑設(shè)計(jì)方法的比較研究[J].建筑節(jié)能, 2014, 42 (9) :60-67.

   [4]李珂巖.高層辦公建筑空中庭院設(shè)計(jì)初探--以南充市大學(xué)科技園主樓創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化中心主樓概念方案設(shè)計(jì)為例[J].中外建筑, 2014 (7) :140-143.