自然采光与建筑节能设计思考

赵进

张掖市建筑勘察设计研究院 甘肃 张掖 734000

引言

近年来，建筑行业发展迅速，但发展面临严重的资源和环境污染危机，这使建筑节能设计受到越来越多人的关注和重视。而自然采光作为建筑节能设计的重要手段之一，通过合理运用自然光源，既节约能源，又能减少环境污染，从而有利于弥补传统建筑行业节能发展过程中的缺陷。因此本文深入分析“建筑自然采光节能设计”具有一定的现实意义和实践价值。

1 建筑自然采光节能设计的基本目标概述

在建筑自然采光节能设计过程中，既要满足建筑室内采光的需求，又要最大限度利用光照来降低照明系统能源消耗量。因此，应注重以下设计目标的实现，才能确保自然采光节能设计的可行性和科学性。

第一，满足建筑室内照明需求。自然采光，会在很大程度上受到太阳活动规律的影响，光照强度变化大，这要求在建筑节能自然采光设计时，应考虑建筑使用者的实际需求，科学合理地控制太阳光线的采集、光照强度，尽可能地避免光线无效反射、强光等问题。要给予建筑使用者感受最佳的自然光，这样既能满足建筑室内采光照明的需求，又能满足建筑节能要求，同时给予人们良好的体验感[1]。

第二，符合环保要求。在建筑自然采光设计过程中，需以保护生态环境为前提条件，进而再考虑资源的节约。若影响生态环境，而达到节约资源的目的，则这种方式不可取，也不利于可持续发展理念在建筑行业中的践行。同时，在太阳光当中，紫外线等短波能够对细菌产生破坏的作用，因此设计工作人员需对自然光进行合理利用，使建筑环境得到有效改善[2]。此外，因自然采光可能产生一些光污染，因此要求设计人员合理地使用建筑节能的构造技术，从而使采光对环境产生的不良影响能够得到最大化降低。

第三，满足建筑节能需求。在照明度一致的情况下，自然采光照明比人工照明系统可以让建筑节约大量资源[3]。因此，建筑自然采光设计工作过程中，应合理地优化照明系统，提高照明系统的有效性、实用性，才能使建筑物在照明方面消耗的能源得到有效控制，进一步使自然采光节能设计的目标实现。

2 建筑自然采光节能设计方法分析

在建筑采光节能设计中，要想保证其自然采光节能效果，应立足建筑节能设计，充分利用技术措施和设计方法来优化自然采光节能设计。在实践中，设计人员应注重以下几个方面的内容：

2.1 科学合理地选择建筑朝向和位置

基于地理位置角度来说，我国主要处于北半球，夏至日南偏东、偏西60°朝向范围内的光照时间都超过8小时；而冬至日南偏东、偏西30°朝向范围内，其日照时间则较为充足。由此可见，南北向在采光时间方面相对较长，照射的高度也相对更高一些，若建筑朝向选择东西朝向，容易让太阳光直射建筑室内空间，进而容易使得建筑室内温度急剧升温而不利于建筑室内舒适度的要求。因此，建筑自然采光节能设计时，建筑物朝向确定应选择坐北朝南的方向，这样一来，既可以让建筑在寒冷的冬季充分利用太阳辐射的能量；又能使建筑处于炎热夏季减少受到室内强光线的影响，避免阳光直射进建筑室内，从而使建筑能够在满足室内空间照明需求，减少能源消耗的同时，营造一个良好的室内环境[4]。

2.2 优化建筑形体

建筑形体的优化是提升建筑外观效果的重要途径。在实践中，建筑形体的优化往往从建筑体量、构造等方面予以实现。建筑长宽比越大，则能够获得更多的热量。我国南方地区夏季需做好防热处理，在建筑形体方面，需优先考虑长、宽比偏小的形体；而在北方地区，冬季相对更加寒冷，应吸收一定量的热量，这要求选择长宽比偏大的形体，并对建筑暖通空调节能设计进行优化处理，这样才能最大限度地保证建筑节能效果。另外，在建筑形体选择时，设计人员需综合考虑建筑对光照的实际需求，对自然采光和其他构造设计进行协调和优化。对于自然采光需求较高的地区，设计人员可以适当地增加建筑空间与外部环境的接触面积；而对于需要严格控制光照的地区，应通过模拟计算来科学合理地确定建筑空间和外部环境的接触面积，这样才能合理地使用自然采光为建筑用户营造一个良好的、舒适的生活环境和工作环境。

2.3 采用被动式采光设计方式

被动式采光设计，指设计期间，对建筑物的外窗、窗玻璃材质等进行设计，将建筑所能获得的自然光进行合理地利用的。在侧窗内将反光板设置好，以此使建筑室内光照均匀度得到有效提升，达到改善照明环境的效果。不仅如此，在侧窗内还要设置外反光板，降低自然光对建筑室内的影响，避免夏季室内温度急剧升高，以此降低空调消耗，进而可以达到建筑节能目的。

3 结束语

综上所述，在节能环保理念的渗透下，建筑节能设计受到越来越多人的关注和重视。而自然采光作为建筑节能设计的重要手段之一，要求设计人员对建筑自然采光节能设计引起重视，在具体建筑的设计中，既要科学合理地确定建筑物朝向和位置，又要结合建筑实际需求来选择合适的建筑形体，同时采用被动式采光设计方式，才能科学合理地使用建筑自然采光，进而能够达到建筑节能目的。