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   摘要:隨著我國經濟的發展, 城市建設不斷有新的進展和突破, 高層建筑物的數量也在急劇增加.這在很大程度上節省了土地資源, 但是, 在建設的過程當中還存在很多不足之處, 例如自然采光應用的效率偏低、室內通風不流暢等.因此, 需要不斷加強和完善, 從而有效實現高層建筑的自然采光.

   關鍵詞:高層建筑; 數量; 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計存在一些問題和不足, 需要相關工作人員研究和完善.隨著人們思想觀念的不斷更新變化, 人們對于節能問題越來越重視, 因此, 自然采光的設計滿足了當今時代發展的需要, 順應了社會可持續發展的實際需要, 對我國經濟的長遠穩定發展有著深遠的意義[1].

   2 高層建筑采光設計要求

   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開展和進行的, 所以, 在對高層建筑的自然采光進行設計的過程當中要充分考慮到人們的實際需要.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計和人們工作的要求, 防止由于刺眼或者光線暗淡導致人們工作效率的降低.完善的采光設計可以大大減少室內工作范圍內光線強度的大幅度變化等情況的發生.

   2.2 滿足人們審美需求

   適宜的室內環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, 可以為室內提供較好的光環境.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 符合節約能源的社會發展趨勢

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

   2.4 符合環保的要求

   在設計高層建筑自然采光的過程中要格外重視對環境的保護, 盡可能地消除室內的霉氣、控制室內細菌的產生, 對植物的光合作用會起到一定幫助, 進而有效地改善人們的工作和生活環境.在設計采光的時候不能忽視對環境的污染情況, 要盡可能應用構造和技術相結合的玻璃幕墻, 以最大程度減少光帶來的污染.

   3 高層建筑自然采光的現實意義

   首先, 高層建筑的自然采光設計必須要符合當地的地理環境, 按照太陽光線照射的高度角的變化而進行變動, 進而設計出符合建筑特點的采光方法.第二, 需要考慮云量、光照強度等因素的影響.第三, 要在確保滿足人類審美需要的前提下, 選擇科學合理的采光材料.只有質量符合要求的材料才可以為人們提供高質量的采光服務, 還可以使得光能和電能之間形成良好的循環轉化關系.這就在很大程度上提高了高層建筑物的能源使用效率, 減少了玻璃幕的應用次數, 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計需要便于人們與外界的聯系, 進而有效減緩心理壓力, 提升工作效率, 同時使得室內的裝飾物品產生一定的光影效果.自然采光必須是可以隨時進行調控的, 人們在采集自然光的時候要根據天氣的具體情況以及工作的具體特點來進行調節和控制, 使其能夠滿足節能環保要求.第五, 高層建筑物的采光需要考慮室內各個方面的要求, 例如熱舒適、空氣的質量等.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計更能夠滿足人們的需要.

   4 高層建筑自然采光設計及相關節能技術

   4.1 高層建筑自然采光設計

   在高層建筑的自然采光設計工作中可以應用以下的設計內容: (1) 使用采光天窗.高層建筑當中需要在建筑物的頂部設計天窗, 以達到解放屋頂的效果, 陽光可以通過屋頂照射到建筑物的內部.設計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, 進而實現照射大廳的目的, 產生良好的光環境. (2) 對建筑的方向和位置進行優化.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環境當中, 導致室內溫度不斷上升甚至出現眩光的情況, 因此, 需要實施必要的遮蔽措施.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].在嚴寒地區進行城市的規劃需要注意日照的原理, 科學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、位置與節能有著密切的聯系. (3) 使用中庭采光的方式.在設計高層建筑物采光的時候對于其中的屋頂形狀、透明程度等因素進行充分的考慮.中庭的高度比寬度要大, 其受到的直射陽光也是很少的, 大多數光線都是中庭的漫反射或者是二次反射產生的.所以, 中庭如果寬敞的話, 可以對高層建筑物內部的溫度、濕度等因素起到很好的調節作用.另外, 頂部的天窗和側窗一起采光可以實現與自然環境的密切交流, 有利于建筑物與自然環境之間形成良好的循環模式.

   4.2 高層建筑內部自然采光節能技術的應用

   就目前而言, 我國主要應用的高程建筑采光的能源節約技術主要分為以下幾種:1) 光電玻璃墻技術.這一技術具有較強的現代感, 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致了光污染的迅速產生.光電幕墻這一技術結合隔音、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環保的功效.2) 光導照明系統.這一系統有效將自然光收集起來, 并且導入到相關設備當中, 在經過光導管的傳送之后, 由漫反射裝備來實現自然光的均勻照射, 其采光相對柔和, 照射光的強度也可以根據具體情況進行調節, 得到的自然光所產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, 光導系統也可以導入充足的陽光.這一照明系統所產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, 這一系統不但可以提供長達10h的自然光照射以外, 還可以節約能源, 擺脫了傳統的電力照明觀念.3) 太陽日光反射裝備.這一設備是1種應用到建筑物外面的新型技術, 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動軌道.另外, 通過擴散天窗使得天然的光反射到建筑物底端, 以實現對天然光的收集.

   5 結語

   綜上所述, 高層建筑物的采光設計可以科學合理地將自然光線進行收集利用, 不但大大節省了能源, 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, 也合理地應用了大自然的陽光.

   參考文獻

   [1]胡娟.綠色建筑設計在高層民用建筑設計中的應用[J].建材與裝飾, 2017 (14) :102-103.

   [2]曹愉航, 李想.高層建筑自然采光優化設計方案研究[J].建筑節能, 2015, 43 (8) :56-59+75.

   [3]夏冰, 陳易.關于低碳建筑設計方法的比較研究[J].建筑節能, 2014, 42 (9) :60-67.

   [4]李珂巖.高層辦公建筑空中庭院設計初探--以南充市大學科技園主樓創新創業孵化中心主樓概念方案設計為例[J].中外建筑, 2014 (7) :140-143.