建筑采光與節(jié)能

建筑采光與節(jié)能制作人施志鵬1~18主講人肖繼宏18~36

一、建筑采光與節(jié)能分析二、不同類型建筑的采光三、綠色節(jié)能建筑四、采光材料舉例建筑采光與節(jié)能分析1、簡介2、從建筑被動采光向利用天然采光發(fā)展3、天然采光節(jié)能4、天然采光節(jié)能設(shè)計策略5、天然采光新技術(shù)

1、簡介我國公共建筑能耗中，照明能耗所占比例很大。中國北京大型商場：照明用電占40%；美國商業(yè)建筑中，照明用電所占比例為39%；荷蘭這一比例高達(dá)55%。因此，建筑照明也有著巨大的節(jié)能潛力。

天然光—清潔、廉價的光源。天然光?室內(nèi)采光照明--有益于環(huán)境，在心理和生理上感到舒適，有利于身心健康，提高視覺功效。利用天然光照明，是對自然資源的有效利用，是建筑節(jié)能的一個重要方面。

天然光代替人工光源照明可節(jié)能體現(xiàn)在哪些方面？

—不僅可以節(jié)約大量的照明用電，還可大大減少空調(diào)負(fù)荷，有利于減少建筑物能耗。此外，新型采光玻璃-在保證采光量的前提下，根據(jù)季節(jié)不同，可將熱量引入室內(nèi)或?qū)崃繐踉谑彝?。人們的認(rèn)識誤區(qū)：酒店人工光源照明-電費可以轉(zhuǎn)嫁給顧客在建筑設(shè)計上會相對復(fù)雜費時不如大量安裝人工光源、方便省事。

2、從建筑被動采光向利用天然采光發(fā)展天然光的合理利用主要面臨的問題：

a.天然光穩(wěn)定性差--直射光會使室內(nèi)的照度在時間上和空間上產(chǎn)生較大波動；

b.建筑進(jìn)深、層高以及特殊區(qū)域（如大面積的中庭）采光設(shè)計難度加大。

天然采光節(jié)能措施：

1)解決大進(jìn)深建筑內(nèi)部的采光問題

2)提高采光質(zhì)量側(cè)采光-窗口照度＞＞最深處照度—引起眩光。

3)解決天然光的穩(wěn)定性問題天然光-日光跟蹤系統(tǒng)-保持室內(nèi)較高照度

3、天然采光節(jié)能⑴利用有利朝向朝南-天然采光最佳方向，采光與采暖得熱兼得；北方-光線雖弱但穩(wěn)定（適于非常炎熱地區(qū)）；最不利的方向是東面和西面。⑵采用有力的平面形式

建筑物平面—

決定天然采光口數(shù)量和側(cè)窗和天窗搭配天井及其功能—

中央天井的透光性，反射率，以及其空間的幾何比率（深度和寬度之比）

4、天然采光節(jié)能設(shè)計策略

⑶采用天窗采光天窗采光—單層或多層的頂層屋頂上設(shè)置天窗采光建筑物天窗的好處

a.光線相對均勻b.水平窗口比豎直獲得光線多開天窗引起的問題及解決辦法問題：來自天窗的光線在夏天時比冬天時更強；解決辦法：采用矩形天窗、鋸齒形天窗，避免平天窗鋸齒形天窗優(yōu)點：

a.光線反射到室內(nèi)墻壁上-作漫反射體-舒適感提高

b.徹底解決因直射光線或陽光帶來的眩光問題⑶采用天窗采光散光擋板的作用？

a.使光線分布更均勻；b.消除來自天窗的眩光散光擋板的布置及效果⑷采用有利的內(nèi)部空間布局

建筑內(nèi)部開放空間-對日光進(jìn)入屋子深處有利。措施：用玻璃材料分隔屋子；或視平線上部安裝玻璃⑸顏色建筑物外部（屋頂、墻）使用淺色可以造成漫射光使高側(cè)窗和低層窗獲得更多的日光。7、天然采光新技術(shù)⑴導(dǎo)光管三部分組成：集光器管體部分出光部分⑵

光導(dǎo)纖維

導(dǎo)光原理—全反射光導(dǎo)纖維采光系統(tǒng)由三部分組成：聚光部分傳光部分出光部分

8、天然采光新技術(shù)

⑶采光隔板側(cè)窗上安裝一組反射裝置，使窗口直射陽光多次反射進(jìn)入室內(nèi)，提高房間內(nèi)部照度的采光系統(tǒng)。⑷導(dǎo)光棱鏡窗利用棱鏡的折射作用改變?nèi)肷涔夥较?，使陽光照射到房間深處。減少直射光引起的眩光。

1、上?；疖嚹险?、威盧克斯辦公樓3、“水立方”4、風(fēng)景住宅的陽光通道5、通風(fēng)采光設(shè)計獨特的映雪居不同類型建筑的采光Page

14上?；疖嚹险?/p>

總投資33.8億元的上海鐵路南站于2006年7月1日正式啟用,作為申城目前規(guī)模最大、交通組織最健全的城市交通樞紐和目前亞洲最大的火車站，其最具亮點的主站屋采用晶瑩剔透、富有高科技感的巨大鋼結(jié)構(gòu)圓屋頂，使用“人”字型支撐結(jié)構(gòu)直徑達(dá)265米，其采光效果非常好屋面體系的材料組合，使白天室內(nèi)產(chǎn)生漫射天光的效果，為旅客帶來良好的視覺心理感受和獨特的車站空間體驗。夜晚，在燈光透射下，站屋作為一個均勻發(fā)光體，晶瑩剔透，為城市增添了一道亮麗的風(fēng)景。威盧克斯辦公樓的采光介紹為了最大程度的利用自然光，同時使空間富于變化，設(shè)計中采用了帶型采光天窗，陽光可以沿著這個結(jié)構(gòu)照射到辦公室中，給樓內(nèi)提供光線和生機活力，懸橋通道的頂部也設(shè)置了天窗，新鮮的空氣從大樓立面設(shè)置的天窗進(jìn)入，沿著“帶型天窗”上升，從而達(dá)到了最好的自然通風(fēng)的效果?！八⒎健钡牟晒饨榻B膜材料的優(yōu)越性“水立方”的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用了膜材料（ETFE——乙烯四氟乙烯共聚物）充氣枕，該材料與傳統(tǒng)的建筑材料在物理性能方面完全不同。大多數(shù)已落成的建筑物使用ETFE氣枕作為天窗或植物園的外墻和屋頂，主要原因是它具有非常好的采光特性，其透光率高，透明膜材透光率可達(dá)98%，與透明玻璃的透明度相同，可以附著不同的色彩。同時，膜材非常薄、重量非常輕。其次，“水立方”項目的設(shè)計上，充分考慮了建筑節(jié)能、環(huán)保建材的使用和水資源保護(hù)。“水立方”計劃80%的水資源可進(jìn)行有效地使用和循環(huán)利用，空調(diào)系統(tǒng)采用了排風(fēng)熱回收技術(shù)，并充分利用室外新風(fēng)在冬季對內(nèi)區(qū)提供“免費制冷”，采用了可變遮陽系數(shù)技術(shù)，太陽能被動池水加熱技術(shù)和雙層墻通風(fēng)技術(shù)，泳池大空間內(nèi)溫濕度分區(qū)控制，滿足不同人群的需求。風(fēng)景住宅的陽光通道47°47′48″N／13°8′12″E是這座住宅的坐標(biāo)也是它的名字。這座住宅位于奧地利，緊鄰薩爾茲堡的阿德內(nèi)，它的主人由于工作的需要建造了這座風(fēng)景住宅。o建筑介紹整棟建筑是一個不規(guī)則的幾何立方體，平直的屋頂上點綴著傾斜的天窗，那是陽光的通道。內(nèi)部遵循極簡主義原則，陽光幾乎能從起居室的一側(cè)照射進(jìn)來，頂部天窗照射進(jìn)來的陽光彌補了室內(nèi)日光的不足。屋頂?shù)奶齑鞍惭b角度傾斜于水平面30度，建筑師根據(jù)室內(nèi)功能的不同，設(shè)置了不同傾斜方向的天窗，浴室的天窗朝向東面，捕捉清晨的陽光，衣帽間的天窗朝向北面，以免室內(nèi)過熱，廚房的天窗面向西側(cè)，可以接收到落日的余輝。此設(shè)計解決了跨度較深及黑暗的功能空間的采光問題。大約300平方米的玻璃將室內(nèi)和室外分隔開來，成為名副其實的“看得見風(fēng)景房間”通風(fēng)采光設(shè)計獨特的映雪居映雪居是寶蓋鎮(zhèn)蘇厝村一座古樸典雅的老房子，這座建于民國丙子（1936）年的房子，如今依然是氣派十足。映雪居的通風(fēng)采光主要依賴天井、門窗，以及房檐的天窗和空氣閣，因而這么大的古厝常年清新明亮，即使是陰雨天氣亦不淤濁晦暗。綠色節(jié)能建筑綠色節(jié)能建筑的由來英國綠色節(jié)能建筑介紹日本太陽能住宅上海生態(tài)建筑示范樓綠色節(jié)能建筑在20世紀(jì)60年代，國際上出現(xiàn)了“生態(tài)建筑”新理念。70年代，石油危機的爆發(fā)，使人們意識到，以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的高速文明發(fā)展史難以為繼。耗用自然資源最多的建筑產(chǎn)業(yè)必須走可持續(xù)發(fā)展之路。80年代，節(jié)能建筑體系逐漸完善，并在英、法、德、加拿大等發(fā)達(dá)國家廣為應(yīng)用。同時，由于建筑物密閉性提高后，室內(nèi)環(huán)境問題逐漸凸現(xiàn)，以健康為中心的建筑環(huán)境研究成為發(fā)達(dá)國家建筑研究的熱點。1992年巴西的里約熱內(nèi)盧“聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會”的召開，使“可持續(xù)發(fā)展”這一重要思想在世界范圍達(dá)成共識。綠色建筑漸成體系，并在不少國家實踐推廣，成為世界建筑發(fā)展的方向。綠色建筑技術(shù)集成體系是反映綠色建筑發(fā)展的綜合性指標(biāo)。目前許多歐美發(fā)達(dá)國家已在綠色建筑設(shè)計、自然通風(fēng)、建筑節(jié)能與可再生能源利用、綠色環(huán)保建材、室內(nèi)環(huán)境控制改善技術(shù)、資源回用技術(shù)、綠化配置技術(shù)等單項生態(tài)關(guān)鍵技術(shù)研究方面取得大量成果，并在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了較