高寒地区铁路站房天然采光模拟及其优化设计

张兴艳，严建伟

(1.天津大学 建筑学院，天津 300072；2.中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031)

采光是建筑室内环境的重要部分，充分、合理的天然采光能够保障人的视觉需要，提高光环境舒适度，增强对室内环境的认同感及满意度；同时，天然采光是太阳光最直接、高效的利用方式，是对可再生能源的充分利用，能够降低室内照明能耗。对建筑光环境进行分析和评价是一个综合性的问题，通过科学的计算机模拟和实测分析，对建筑方案进行客观的光环境评价，有助于建筑空间的合理规划、设计、使用，并创造出舒适的光环境[1]。中国铁路建设得到长足发展，带动了铁路站房的大量建设，截至2019年底，全国铁路营业里程已超过13.9万km，已建成铁路站房1 500余座[2]，2020年8月出台的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》提出：至2035年，我国铁路网将覆盖20万人口以上的城市[3]，铁路站房的数量仍将持续增加。然而，铁路站房属于一类特殊的高大空间建筑，其进深和面宽大，站房的天然采光设计对光环境舒适度和建筑能耗有着巨大的影响。随着可持续发展理念在铁路建设领域的逐步深入，铁路站房的天然采光设计受到广泛关注。Danny H.W.Li和A.Zain-Ahmed等[4-5]研究发现良好的采光方案能节省大量的建筑能耗；在此基础上，Danny H.W. Li等[6]分析了天然光强度对室内照度的影响，论证了通过天然采光可获得良好的室内光环境舒适度。研究发现，铁路站房采光通常存在两类问题：一是采光不足室内光环境舒适度较低，在白天也需要人工采光，导致照明能耗增大；……