郑州西亚斯学院学生宿舍采光问题现状调查研究

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郑州西亚斯学院学生宿舍采光问题现状调查研究

发表时间：2020/11/5   来源：《基层建设》2020年第21期   作者：朱柯依 常王锦 姬忱琰 张晏硕

[导读] 摘要：随着我国高等教育进程的加快，高校招生规模越来越大，在可持续发展的理念下，大学宿舍自然采光问题已经成为人们关注的一个焦点。

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        摘要：随着我国高等教育进程的加快，高校招生规模越来越大，在可持续发展的理念下，大学宿舍自然采光问题已经成为人们关注的一个焦点。本文通过对郑州西亚斯学院北五宿舍楼自然采光的特点及其影响因素进行分析，有针对性地提出了建筑自然采光节能设计的方法，并在此基础上将各种新型技术，如光电玻璃幕墙等运用到建筑节能设计中，促进建筑内部环境与外部环境相适应，为学生提供更舒适的生活空间。
        关键词：自然采光；建筑形体；建筑节能；采光技术
        引言
        目前，我国大学生宿舍的自然采光设计存在一些问题和不足，需要相关工作人员研究和完善。随着人们思想观念的不断更新变化，人们对于节能问题越来越重视，因此，自然采光的设计满足了当今时代发展的需要，顺应了社会可持续发展的实际需要，对我国经济的长远稳定发展有着深远的意义。
        1自然采光概述
        在建筑采光中，自然光是最好的光源，在宿舍中能有效利用自然光照明，对学生的生理和心理都有积极意义，可以提升学生的学习效率，营造良好的生活和学习环境。同时，自然光是一种可再生环保光源，利用自然光，能降低污染，节省社会能源，在很大程度上推动了我国节能环保理念的贯彻执行。随着高校招生规模的扩大，照明损耗等也不断增多，能源压力越来越大，国家也越来越重视能源节约和环境保护。从建筑设计发展来看，结合建筑物的实际情况，如果在设计中能对自然光加以合理利用，这样，在照明的同时也能节约资源。自然光具有光色好，光照均匀等特点，在对自然光的设计利用中，也需要对自然光进行分析，达到节能环保的目的。
        2自然采光在现代建筑物中的优化策略
        2.1通过顶部采光改善问题
        通常情况下，一些大型的写字楼、商场都会采用顶部采光的设计方式，保证建筑物内部不会出现采光死角。而在校园宿舍的采光问题上，也同样可以考虑顶部采光。在现代建筑设计案例中，顶部采光有着重要的应用优势。设计师首先应当进行水平天窗的优化设计，要对水平天窗的构造进行灵活调整，与建筑物的侧向结构相适应。同时，可以在建筑中设置引光装置将阳光引入到宿舍楼内。第一种方式可将光收集后利用内壁反光的空心管道或灌冲液体的管道传导至需要照明的场所，光在管道内经过多次反射到达目的地。第二种方式可以利用反光板。在建筑设计过程中有意识地结合建筑立面造型和室内空间布局，将阳光反射进室内。
        2.2建筑朝向、位置的选择
        我国位于北半球，夏至日南偏东及偏西60°朝向范围内，日照时间均大于8h，而冬至日南偏东及偏西30°朝向范围内，日照的时间十分充足。因此，南北向的采光时间比较长，照射的高度也更高，如果建筑选择东西朝向，则易导致阳光射到室内环境，造成过分升温及眩光现象。因此背北面南在我国属于最佳朝向，在寒冷的冬季，可以充分利用太阳辐射的能量；在炎热的夏季，可以减少室内光线，避免阳光直射。科学合理的建筑朝向能使建筑很好地适应地区环境的光热特点，减少能源的损耗。
        2.3通过一些构件进行优化
        随着我国技术的发展以及人们累积的经验，我们发现可以采取以下措施增加宿舍的天然采光，缓解光线分布不均并提高室内热舒适性:①对于北向采光的宿舍，我们可以在窗户外部草坪设立垂直墙面，并在上面铺设白色瓷砖或其他反射性较强的浅色材质,增加自然光的射入。②为了保证宿舍的私密性，可以使用百叶窗，通过行人行走方向调整角度，同时利用地板和天花板设置自然光反射装置，增强室内进深较大部分的自然采光。③也可以在阳台处加设一面水平方向反射板，并铺设反光材质，两者形成反射路径,将光线导入室内。④提供公共晾晒空间,避免学生的晾晒需求对室内采光造成较大影响。设计师应当选择更加先进有效的反射材料，对材料表面的粗糙程度进行严格控制，从而增加光线的漫反射效果。
        2.4建筑形体的优化
        建筑形体的优化主要是从其剖面形式、建筑体量、进深控制、墙体构造、开窗等方面来实现的，不依赖于采光技术，而是从建筑设计的角度解决问题。从整体建筑上看，长宽比越大，所获热量相对越多。在我国南方，夏季需要进行防热，其建筑应选择长宽比例较小的形体。而在北方，冬季寒冷，在做好暖通空调节能工作的同时，应选择长宽比较大的形体。选择时要分析对光照的需求，平衡采光与其他构造的设计。在建筑的平面形式上，让宿舍楼尽量避免被高大建筑物遮挡，宿舍楼之间留有足够的空间采光，增加建筑空间与外部环境的接触面积;还可以通过模拟计算，设计使用玻璃幕墙，有效渗透自然光。另外，窗地比也是渗透自然光的有效因素。窗地比越大，可以使室内采光均匀度越高，从而减少使用人工照明的频率。
        2.5庭院和中庭的优化
        庭院和中庭是建筑的重要组成因素。在庭院中，人们可以进行休息娱乐等日常活动，适合人们的聚集，在北五宿舍楼与北四宿舍楼中间有一个两栋建筑围合而成的庭院，对周围的建筑物来说，庭院的设置可以较为明显地改善照明效果，让临近的建筑物也沐浴在阳光之下，但两栋宿舍楼中间的院落地面颜色较重，所以可以通过改变地面颜色，用较淡雅的颜色，淡雅的地面颜色可以把照射到地面的光线有效地反射给周围的建筑物。庭院的地面材质也对光的反射有影响，光滑的地面能更有效反光，但考虑到庭院使用人数较多，所以可以适当改为较光滑地面材料。北五宿舍楼楼梯中间的空间没有很好的利用，所以可以将这一部分空间改为建筑的中庭，并采用玻璃幕墙使其有更大面积的采光，这样就可以解决宿舍楼道较黑的问题。庭院和中庭设置的意义，在于能制造一个休闲的公共区域供人们使用。因此，其采光性能的改善可不用大面积调整。
        3宿舍内部自然采光的利用途径
        3.1空间构造
        室内空间中，通过自然光的投射，使得空间整体呈现立体感、层次感，给人带来视觉方面的冲击，创造温馨的生活环境，进而增加人们的舒适感应度。不管什么建筑，采光口都起到很大的作用，而这方面主要依据宿舍是处于东西方向，还是南北方向，东西方向的房间，伴随太阳光走的方向，采光则呈现出不稳定的现象。方向朝南的房间，采光相对比较稳定。因此，在宿舍楼的设计中，房间方向方面的因素也是需要考量的地方，由于各个宿舍房间方向的不同，在空间的设计方面，就需要灵活性地进行采光，以增加每间宿舍的整体通透性。
        3.2色彩选择
        在室内自然采光设计的过程中，色彩可以丰富室内光环境的层次感，例如，在银行内部自然光设计时，选择一些白色或亮黄色的涂料进行粉刷，那么室内结构的明亮度也会大幅度增强，营造一种明亮舒适的环境。在宿舍室内设计中也是如此，明亮的颜色不仅会在视觉上增加室内面积，也可以使宿舍更加通透；但是需要注意的是所选择色彩需要契合不同宿舍朝向的光照时间和光照强度，过度明亮的颜色会增加墙壁反光，从而造成刺眼的感觉，影响学生的正常生活。以北五宿舍楼为例，我们可以用白色或者亮黄色来粉刷北向宿舍，而南向宿舍就可以采用明度略微低一点的颜色。
        结语
        随着高等教育进程的加快，招生规模的扩大，社会以及学校对的宿舍楼节能效果和设计美感提出了更高要求。与传统的人工照明相比，自然采光更有利于学生的身心的发展，不仅能够增加内部空间的空气流通和照明程度，并且能够给宿舍内部营造一种舒适的氛围。设计师在对宿舍楼进行自然采光设计的过程中，要围绕建筑物的空间结构和尺寸比例进行优化调整，对于各个部分进行自然采光的创新设计，利用更加先进的材料和技术进行自然光源的模拟分析，从而最大程度上发挥自然采光的优势作用，给学生们带来更加舒适的体验。
        参考文献
        [1]付亚东．基于节能的高层办公建筑自然采光设计策略研究．工程建设与设计，2019（15）．
        [2]吴维维．浅析现代建筑设计与自然元素的结合——以自然光为例．设计艺术研究，2019（06）.
        [3]丁建华，金虹.基于自然采光利用的起居室与餐厅空间整合设计研究.建筑技术，2019（7）.
        [4]田智华，续晨，王陈栋.深圳地区某公共建筑活动外遮阳自然采光效果分析.建筑节能，2019（1）.

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