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1、生態(tài)建筑策略——天然采光設(shè)計(jì)一、天然采光的概念、重要性二、天然采光設(shè)計(jì)的方法、技術(shù)三、幾個(gè)實(shí)例第一部分天然采光的概念、重要性一、天然采光的概念、作用天然采光的概念日、月、星光等都屬于天然光，但人們常說的天然光主要是指日光，包括直射日光和天空漫射光，直射日光攜帶大量的光和熱，具有方向性，形成極高的照度；而天空漫射光形成的照度較低，不具有方向性，但照度比較均勻，不會(huì)引起眩光。一般地，建筑當(dāng)中利用天然光都是指天然采光，通過在建筑上開窗將光線被動(dòng)地引入室內(nèi)，不對(duì)光路進(jìn)行控制。一、天然采光的概念、作用天然采光的重要作用1.節(jié)能、環(huán)
2、保2.資源廣泛、屬可再生能源3.舒適度高4.衛(wèi)生、有益健康5.美學(xué)要素第二部分天然采光設(shè)計(jì)的方法與技術(shù)天然采光設(shè)計(jì)時(shí)考慮的要素建筑所在的地理位置、日照情況建筑周圍情況建筑物本身的形體、空間構(gòu)成構(gòu)造方法和材料的使用二、天然采光設(shè)計(jì)的方法天然采光設(shè)計(jì)的方法間接利用法間接利用法主要指利用太陽(yáng)能來(lái)進(jìn)行光伏發(fā)電，再利用其電能來(lái)照明。在建筑物的坡屋頂上或南向窗間墻處可以安裝光伏太陽(yáng)能電池，將電能用蓄電池存儲(chǔ)起來(lái)，以備用。直接利用法可分為多種形式：側(cè)窗采光天窗采光導(dǎo)光管法光導(dǎo)纖維法天然采光設(shè)計(jì)的方法——側(cè)窗采光側(cè)窗采光側(cè)窗采光天然采光
3、設(shè)計(jì)的方法——天窗采光天窗采光利用反射裝置加設(shè)可調(diào)節(jié)的百葉天窗采光日光斗日光斗是在屋頂上向陽(yáng)的垂直天窗，在溫帶及高緯度地區(qū)，這種采光形式在冬天比夏天可接受更多的光線，從而對(duì)減少熱負(fù)荷及冷負(fù)荷都有一定的好處。天然采光設(shè)計(jì)新技術(shù)——導(dǎo)光管法天然采光新技術(shù)導(dǎo)光管法導(dǎo)光管采光法也是利用反射的機(jī)理，但整個(gè)系統(tǒng)是封閉的，防塵、防雨，易于維護(hù)。一般由三部分組成：采光部分、導(dǎo)光部分和散光部分。采光部分對(duì)光線有聚光作用(常用丙烯酸透鏡或拋物線形反光罩)，以減小導(dǎo)光管的直徑；導(dǎo)光部分內(nèi)壁涂高反射材料，反射率達(dá)92-95%。散光部分主要是通過
4、磨砂玻璃、浮白玻璃等材料將光線擴(kuò)散，使光線柔和。由于天然光的不穩(wěn)定性，往往給導(dǎo)光管裝有人工光源作后備。導(dǎo)光管可豎直安裝，也可以有一定的彎曲。但它基本上是剛性材料，不能任意彎曲。一般民用的導(dǎo)光管，聚光比小，直徑在200—400mm，體積較大，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，成本較低，適用于建筑的頂層，安裝在坡屋頂空間內(nèi)。導(dǎo)光管技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)比較成熟，有很多跨國(guó)公司生產(chǎn)導(dǎo)光管，我國(guó)也已有公司開始涉足此領(lǐng)域。另外，還有高聚光比的集光裝置，可以減小導(dǎo)光管的直徑，將光線傳送到建筑物的底部或地下。此時(shí)必須配以太陽(yáng)軌跡的追蹤裝置，以提高其效率。
5、但聚光比過高，相當(dāng)于成了太陽(yáng)灶，易引起過熱，對(duì)材料性能要求提高。有人研究紅外濾光集光器，將紅外線過濾出來(lái)，利用其熱能發(fā)電或加熱，而可見光部分，送入導(dǎo)光管或光纖，用來(lái)照明。導(dǎo)光管內(nèi)壁也可以用棱鏡薄膜制作，其導(dǎo)光率更高，但成本也更高。下面幾張圖是德國(guó)柏林波茨坦廣場(chǎng)上使用的導(dǎo)光管，直徑約為500mm，頂部裝有可自動(dòng)調(diào)整角度的反光鏡，其內(nèi)壁使用的就是棱鏡薄膜。天然采光設(shè)計(jì)新技術(shù)——光導(dǎo)纖維法天然采光新技術(shù)光導(dǎo)纖維法光導(dǎo)纖維法與導(dǎo)光管法類似，但它利用的是光的全反射原理，一般也由三部分組成：聚光部分、傳光部分和出光部分。聚光部分將光
6、線聚焦在光導(dǎo)纖維上，一般配備太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，出光部分再將光線擴(kuò)散。傳光部分的光導(dǎo)纖維一般用塑料制成，直徑在10mm左右。光導(dǎo)纖維截面尺寸小，在一定范圍內(nèi)易于彎折，便于布置，并且傳輸效率高，距離遠(yuǎn)。不利之處在于單根光纖傳輸?shù)墓馔坎淮?，成本較高。第三部分 幾個(gè)實(shí)例威爾士議會(huì)大廈——理查德.羅杰斯德國(guó)國(guó)會(huì)大廈——諾曼.福斯特
