浅谈建筑设计中的自然采光与通风
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浅谈建筑设计中的自然采光与通风
摘要本文本着生态环保的建筑设计理念,论述了建筑采光与自然通风在建筑中的重要性,并对在建筑设计中实现自然采光及通风进行了相关探讨。
关键词自然光自然通风建筑设计
随着时代的发展,越来越多的人习惯在灯光下工作与生活,并关注人工光源的运用;习惯于在空调的作用下控制居住环境,从而渐渐淡化了对自然光与自然通风的应用,然而在科技普及的今天,迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的压力下,把自然采光与自然通风重新引用到现代建筑中有着比以往更为重要的意义。
一、自然光的优点及在建筑设计中的实施
1.自然光的优点。
所谓自然光,实际上就是以太阳为光源的光。
对于人眼的视觉要求以及人类居住的舒适性来说,其优势是无可比拟的。
人们需要太阳,有生理和心理两方面的原因。
(1)从生理上来看,太阳光谱中的紫外线可以杀菌和净化空气,提高生存环境的质量;红外线可以散发热量,给人温暖,使人精神愉快;远红外线可以促进血液循环,加快新陈代谢,对人体有一定的治疗作用;多晒太阳有利于人体对钙的吸收。
(2)从心理角度分析,阳光能给人带来美好的感受,提高人们的生活积极性,沐浴在阳光中,会使人感觉温暖、亲切、光明、安全,与自然得到充分交流。
阳光的投射方向、色温和强度在一天中不断地变化着,由阳光而产生的光景使室内空间活跃、形体表达清晰,这种动态效果暗合人体的生物节奏,使人动静相宜、生活有规律。
自然采光的特点有:光照的强度随着天气、季节、时辰、地理位置等因素的不同,有着巨大的变化。
自然光光源(太阳)的角度在一天之中、四季之中,也有着巨大的变化。
另外,自然光光源同时也是热光源,所以随着自然光涌入居室空间的,往往还有大量的热,从建筑采光的角度来说,自然光有其巨大的不可比拟的优点。
2.自然采光在建筑设计中的实施。
自然采光实施起来极其简便,不需要敷设线路,也不需要设备和复杂的技术,见得到太阳的地方就可以进行自然采光。
理想的自然光需要修正,在建筑界,尽量使用自然采光,在世界各国是备受提倡、鼓励和推崇的。
建筑师们关注的,不仅仅是光的数量,还有光的质量。
比方说,用采光口(窗)的朝向来取舍直射光、漫射光;用各种功能玻璃,比方说单向透光采光玻璃,单向传热玻璃、滤光玻璃,用电来控制进入室内光量的玻璃等等来控制,选择需要的光。
家居自然光环境的营造,在家居采光通风方面,窗户是非常重要的媒介,它能够引导或改变气流与光的方向,既提高居室的光亮度,又加强空间变幻的诱惑力。
可根据建筑的外立面风格选择相应窗户形状。
目前,常见的增加自然光的手段有2 种:一是巧用镜子,其反光作用能有效地增加室内光亮。
此方法可以用于进深较大的客厅、活动室等。
二是善于间接采光,在光线较暗的房间通过隔断、开窗、折射等方法向光线明亮的房间“借光”。
二、自然通风在建筑设计中的实施与运用
建筑物中的自然通风,在实现原理上由“风压”和“热压”引起的空气流动。
通常意义上的自然通风指的是通过有目的开口,产生空气流动。
这种流动直接受建筑外表面的压力分布和不同开口特点的影响。
压力分布是动力,而各开口的特点则决定了流动阻力。
就自然通风而言,建筑物内空气运动主要有两个原因:风压以及室内外空气密度差。
1.控制建筑布局与体型。
建筑总平布局受很多因素控制,从生态的角度上,影响布局的主要有阳光与风向。
建筑布局对自然通风的效果影响很大。
在考虑单位建筑防热与防止太阳过度辐射的同时,应该尽量使建筑的法线与夏季主导风向一致;然而对于建筑群体,若风沿着法向吹向建筑,会在背风面形成很大的漩涡区,对后排建筑的通风不利。
为了消除这种影响,群体布置中的建筑法线应该与风向形成一定的角度,以缩小前后的漩涡区。
由于前幢建筑对后幢建筑通风的影响很大,因此,在整体布局中还应该对建筑的体型,包括高度、进深、面宽乃至形状等实行一定的控制。
2.围护结构开口的优化设计。
房间的开口大小,相对位置等,直接影响到风速和进风量。
进风口大,则流场大,进风口小,流速虽然增加,但是流场缩小。
根据测定,当开口宽度为开间宽度的1/3~2/3 时,开口大小为地板总面积的15%~25%时,通风效果最佳。
开口的相对
位置对气流路起着决定作用,进风口与出风口宜相对错开位置,这样可以使气流在室内改变方向,使室内气流更均匀,通风效果更好。
3.调整建筑内部布局以组织穿堂风。
传统的热带建筑中非常重视“穿堂风”的组织,“穿堂风”是自然通风中效果最好的方式。
所谓“穿堂风”是指风从建筑迎风面的进风口吹入室内,通过房子,从背风面的出风口吹出。
应该尽量组织好室内的通风;主要房间应该朝向主导风迎风面,背风面则布置辅助用房,利用建筑内部的开口,引导气流;建筑的风口应该可调节,以根据需要改变风速风量。
三、结束语
采光与通风是建筑的最基本功能之一,是一个古老而常新的话题。
降低建筑能耗,使建筑的人工环境与自然环境达到动态的平衡,将是建筑在满足了基本的使用功能和美学要求后应追求的更高目标。
我们现在的建筑设计中,尤其是一些建筑的更新,如新民居的设计,不仅要关注自然采光与通风技术,更要注意把这一传统的技术与当地的地理气候特征和气候因素等相结合,提出多层次的、全面的、适宜的建筑技术,体现“气候决定建筑”的设计理念。
参考文献
[1]韩红军.让建筑采光更自然.建筑与工程,2009.5.
[2] 李云. 自然通风在建筑中的运用. 内蒙古科技与经济,2009.3.。