中庭天然采光與建筑設(shè)計的研究在雙向建筑的應(yīng)用

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1、中庭天然采光與建筑設(shè)計的研究在雙向建筑的應(yīng)用：現(xiàn)代建筑中，一種名為“中庭”的設(shè)計形式越來越盛行。它是一種新穎的建筑設(shè)計手法，是著力在建筑內(nèi)部增加一片庭院空間，已在公司、酒店以及購物場所中廣泛應(yīng)用。中庭是將天然光通過科學的設(shè)計手法引至建筑中，不但可以降低建筑能耗，而且可以利用陽光提升建筑內(nèi)部的環(huán)境質(zhì)量。如今，中庭已成為建筑設(shè)計中的一種時尚。本文通過對雙向建筑中庭的面積、形狀、高度等多方面因素與中庭天然采光之間關(guān)系的研究，探討其在雙向建筑中是如何應(yīng)用的?！　￡P(guān)鍵字：中庭建筑設(shè)計天然采光應(yīng)用　　1.簡述　　太陽作為天然光的基本光源，在經(jīng)過大氣層時能夠形成直射陽光和天

2、空擴散光，這兩種光的組成和所占比例依不同天氣狀態(tài)和不同時間而不同。早晚以擴散光為主，陰天將全部是擴散光，晴天中午以直射陽光為主。合理的采光標準不但能夠滿足基礎(chǔ)生產(chǎn)和生活需求，而且有助于保護視力以及確保安全。天然光是最潔凈的綠色光源之一，由于人類長期生活在自然環(huán)境中，人眼對天然光最為適應(yīng)。采光標準主要包括采光系數(shù)與采光質(zhì)量。采光系數(shù)是指室內(nèi)某一點的天然光照度與室外露天無遮擋處的水平面照度在全陰天時的比值。采光效果會隨著采光系數(shù)值的增大而變佳。采光質(zhì)量不僅取決于被識別對象的表面照度，而且還取決于投射在物體表面的光的方向性，識別對象與背景的亮度?！　≈型ナ墙ㄖO(shè)計中

3、的一種新奇且特有的形式。在建筑內(nèi)部搭造出的庭院空間，營造出建筑內(nèi)部與外部既隔離又融合的氛圍特性，這種在建筑內(nèi)部的“室外空間”是一種極好的使內(nèi)部環(huán)境分享外部自然的方式。中庭通常是由玻璃幕和玻璃頂棚組合而成的，采取合理的方式以便能夠高效利用自然光。充分利用中庭的天然采光技術(shù)能夠有效的增強中庭內(nèi)部和相近外部的照度以致于節(jié)約照明能耗，保護生態(tài)環(huán)境。　　2.建筑設(shè)計與中庭天然采光　　2.1中庭高度對采光系數(shù)的影響　　采光系數(shù)是指室內(nèi)平面上的一個定點，通過間接或直接的接受來自已知或假定的亮度分布的天空半球在無遮擋的室外水平面上產(chǎn)生的照度之比。兩個照度值均不計直射日光的作用

4、，但包含窗玻璃透光損失及污染的影響。采光系數(shù)是衡量室內(nèi)天然光水平的定量指標。　　天然采光系數(shù)會由于雙向中庭高度的增加而逐漸下降，并且下降的趨勢會逐漸減緩。不同的頂棚采光面積的總下降趨勢為100%>80%>60%>40%；不同中庭面積（窗地比相同）的總下降趨勢為800㎡>600㎡>400㎡>200㎡；不同材料的總下降趨勢為透明玻璃>透明中空玻璃>單片熱反射玻璃>夾層玻璃。由此可見，中庭面積越大、頂棚采光的面積越大、材料投射系數(shù)就越高。因此，中庭的頂部采光系數(shù)會因雙向中庭高度逐漸升高而漸漸減小，采光系數(shù)衰減得越快，但其側(cè)面玻璃幕墻的采光系數(shù)卻不斷增加。　　2.2中

5、庭面積對采光系數(shù)的影響　　隨著中庭面積的擴大，中庭的天然采光系數(shù)越大，則雙向中庭的側(cè)面采光系數(shù)越小；而中庭的高度越高，側(cè)面采光系數(shù)減小的速度就越為緩慢，天然采光系數(shù)增加的趨勢同樣遲緩。中庭高度較高的比高度較低的天然采光系數(shù)增加的速度要慢很多，增長速度約為11m>21m>27m>33m>41m。　　2.3中庭的形狀與天然采光效率　　在完全一樣的玻璃材料、中庭與采光面積及中庭高度條件下，采光系數(shù)的相比值為矩形>圓形>方形>正六邊形，但當中庭高度為11m、采光面積分別為35%和55%的情況除外。還有一種特殊比值是當中庭高度為11m、60%和80%的采光面積時，采光系

6、數(shù)相比值則是方形>圓形>矩形>正六邊形?！　?.4中庭影響的采光的各種因素　　天然采光是指室外天然光的自然狀況，包括當?shù)靥烊还獾慕M成及其照度變化、天空亮度及其在天空中的分布狀況等。影響室外天然光的因素很多，而且都處于不斷變化的狀態(tài)，很難用簡單的公式進行準確的描述。目前各國都采用長期觀測的辦法以獲取資料并進行綜合分析以及整理出代表當?shù)毓鈿夂虻南嚓P(guān)數(shù)據(jù)。在研究的基礎(chǔ)上找出一定規(guī)律，為采光設(shè)計提供依據(jù)?！　≡谧匀徊晒庀轮型ツ軌蚴艿降挠绊懸蛩赜泻芏?。比如說，建筑的剖面及結(jié)構(gòu)、采光材料及內(nèi)部格局、城市規(guī)劃、季節(jié)和時間的變化、中庭的類型和采光面積等等。但是正因為對光在藝術(shù)

7、上作用的強調(diào)，很多建筑師對于天然采光也都存在一些認識誤區(qū)，如認為只要開了窗戶、洞口就是利用了天然光，主要考慮光所帶來的心理效應(yīng)，卻很少考慮其帶來的物理后果。例如20世紀80年代在邁耶設(shè)計的亞特蘭大的高等博物館（HighMuseum）上，其頂層的天窗采光沒有經(jīng)過任何處理使得建筑內(nèi)部無法正常展覽作品而被迫封閉。直至不久前，通過對這個天窗的天然采光進行改造和實時監(jiān)控才解決了展品的展覽問題，同時在藝術(shù)表現(xiàn)上仍能完全遵循邁耶當初的設(shè)計思想?？梢姡沙掷m(xù)的天然采光既要關(guān)注采光與建筑藝術(shù)的協(xié)調(diào)，還要解決光所帶來的其他問題。在可持續(xù)的天然采光設(shè)計中，光在藝術(shù)的、心理的、文脈的

8、各方面的要求和功能要求是同樣重要的?！?/p>