生态建筑策略——天然采光设计

1、生态建筑策略 天然采光设计1一、天然采光的概念、重要性二、天然采光设计的方法 、技术三、几个实例 2第一部分 天然采光的概念、重要性3一、天然采光的概念、作用天然采光的概念 日、月、星光等都属于天然光，但人们常说的天然光主要是指日光，包括直射日光和天空漫射光，直射日光携带大量的光和热，具有方向性，形成极高的照度；而天空漫射光形成的照度较低，不具有方向性，但照度比较均匀，不会引起眩光。 一般地，建筑当中利用天然光都是指天然采光，通过在建筑上开窗将光线被动地引入室内，不对光路进行控制。4一、天然采光的概念、作用天然采光的重要作用1.节能、环保2.资源广泛、属可再生能源3.舒适度高4.卫生、有益健康

2、5.美学要素5第二部分 天然采光设计的方法与技术6天然采光设计时考虑的要素建筑所在的地理位置、日照情况建筑周围情况建筑物本身的形体、空间构成构造方法和材料的使用7二、天然采光设计的方法天然采光设计的方法间接利用法 间接利用法主要指利用太阳能来进行光伏发电，再利用其电能来照明。在建筑物的坡屋顶上或南向窗间墙处可以安装光伏太阳能电池，将电能用蓄电池存储起来，以备用。直接利用法 可分为多种形式：侧窗采光 天窗采光 导光管法 光导纤维法8天然采光设计的方法侧窗采光9侧窗采光10侧窗采光11天然采光设计的方法天窗采光12天窗采光 利用反射装置加设可调节的百叶13天窗采光日光斗 日光斗是在屋顶上向阳的垂直

3、天窗，在温带及高纬度地区，这种采光形式在冬天比夏天可接受更多的光线，从而对减少热负荷及冷负荷都有一定的好处。14天然采光设计新技术导光管法15天然采光新技术导光管法 导光管采光法也是利用反射的机理，但整个系统是封闭的，防尘、防雨，易于维护。一般由三部分组成：采光部分、导光部分和散光部分。采光部分对光线有聚光作用(常用丙烯酸透镜或抛物线形反光罩)，以减小导光管的直径；导光部分内壁涂高反射材料，反射率达92-95%。散光部分主要是通过磨砂玻璃、浮白玻璃等材料将光线扩散，使光线柔和。由于天然光的不稳定性，往往给导光管装有人工光源作后备。 导光管可竖直安装，也可以有一定的弯曲。但它基本上是刚性材料，不

4、能任意弯曲。16 一般民用的导光管，聚光比小，直径在200400mm，体积较大，但结构简单，安装方便，成本较低，适用于建筑的顶层，安装在坡屋顶空间内。 导光管技术在国外已经比较成熟，有很多跨国公司生产导光管，我国也已有公司开始涉足此领域。17 另外，还有高聚光比的集光装置，可以减小导光管的直径，将光线传送到建筑物的底部或地下。此时必须配以太阳轨迹的追踪装置，以提高其效率。但聚光比过高，相当于成了太阳灶，易引起过热，对材料性能要求提高。有人研究红外滤光集光器，将红外线过滤出来，利用其热能发电或加热，而可见光部分，送入导光管或光纤，用来照明。 导光管内壁也可以用棱镜薄膜制作，其导光率更高，但成本也更高。下面几张图是德国柏林波茨坦广场上使用的导光管，直径约为500mm，顶部装有可自动调整角度的反光镜，其内壁使用的就是棱镜薄膜。18192021天然采光设计新技术光导纤维法22天然采光新技术光导纤维法 光导纤维法与导光管法类似，但它利用的是光的全反射原理，一般也由三部分组成：聚光部分、传光部分和出光部分。聚光部分将光线聚焦在光导纤维上，一般配备太阳自动跟踪系统，出光部分再将光线扩散。传光部分的光导纤维一般用塑料制成，直径在10mm左右。 光导纤维截面尺寸小，在一定范围内易于弯折，便于布置，并且传输效率高，距离远。不利之处在