《采光井在现代建筑空间中的应用》-工学论文，工程论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

采光井在现代建筑空间中的应用

范文

丁平

摘要：当今城市化发展迅速，大规模大体量的建筑不断涌现。在自然采光通风方面还存在许多不足，很多地下建筑采用人工照明和机械通风。本文分析了建筑设计中常见采光的形式，引出了在一些地下建筑和高层中采光井的应用，意在倡导绿色设计的理念。

Abstract： Today's urbanization is developing rapidly， and large-scale buildings continue to emerge. There are still many deficiencies in natural lighting and ventilation. Many underground buildings adopt artificial lighting and mechanical ventilation. This article analyzes the common forms of lighting in architectural design， and leads to the application of lighting wells in some underground buildings and high-rise buildings， aiming to promote the concept of green design.

关键词：采光井;自然采光;景观;建筑设计

Key words： lighting well;natural lighting;landscape;architectural design

中图分类号：TU113.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2020）12-0234-02

1? 概述

在建筑中，良好合理的自然光，能够有效减少建筑的能耗，降低建筑的运行成本。设计师通过对光照形式、方向和角度等方面的设计，能够让空间呈现出不同的视觉效果。随着人们对环境的重视，环保理念的加强，自然光在现代建筑设计中的应用显得尤为重要，采光井的构造愈来愈富有创造性。

2? 建筑中的采光形式

2.1 传统民居中的采光形式

天井是我国南方地区传统民居中采光通风组织中最为普遍的形式。它是建筑内部采光系统的构成要素，也是传统民居中排水、通风的组织核心所在。它不仅是建筑的交通联系空间，同时也给人们以 “好运祈福”等寓意。古徽州的天井被称作“明堂”，于是有了“四水归明堂”之说，有四面财源滚滚而来之寓意。传统民居中的天井在设计各有不同，布口方位和宽窄可以不同，深浅位置也可宽可窄，但其共同点都是作为室内一个的过渡空间，它可以被“二向”“三向”“四向”围合面包围，使室外空间具有“内化”性室内空间具有“外化”性的特征。这种形式民居适宜在夏季湿热的气候区，产生的对流风可以改善居住空间小气候的特点。

当天井尺度增大一定规模就成为庭院。庭院是我国北方地区传统民居中采光通风组织中最为普遍的一种形式。庭院式民居通常以三间一幢的条状住房为基本单位围合成院落，室内外为共同使用的生活空间。合院式民居中以北京四合院最为典型。这种形式民居适宜在冬季寒冷或夏热冬冷的气候区，宽敞的院落在夏季可以自然风，在冬季可以有较充沛的日照。

如图1左为皖南民居一种平面形式;右为北京四合院。

随着经济和科技的发展，高密度建筑特别在越来越多的地下建筑和竖向发展的空间建筑如何合理地利用光线？天井的形式为现代设计提供了一个很好的方法。在一些城市中的地下停车场、商场以及高层建筑

等为了解决建筑空间中通风和采光问题，新的采光方式逐步取代了传统天井的采光，各式各样的采光井已逐渐成为这些空间设计中的一个景观要素。

2.2 现代建筑中的采光形式

现代建筑中根據功能的需要，空间的采光方式主要有直接采光和间接采光。

直接采光是在建筑的外维护结构上直接开设窗户进行采光，让室外自然光线映射在室内空间中，满足室内的采光照明等性能要求。大部分建筑都是通过在外墙直接开窗采光通风。按窗所处位置分为单侧窗采光、双侧窗采光、高侧窗采光、角窗采光、天窗采光等形式。由于单侧窗构造较简单，使用维护方便，而且光线具有很强的方向性，因此在建筑中使用最为普遍。缺点如果房间过于宽敞容易形成室内光线分布不均匀，近窗处亮远窗处暗，所以在设计时注意进深的控制。否之，则采用双侧窗、高侧窗或天窗辅助采光，提高室内照度的均匀性。

一些交通建筑的候车厅是人流密集区和集散地，所以此空间要求较高的照明质量。由于这类建筑多采用大空间结构形式，大跨度的网架结构使得大面积的屋顶采光成为可能，同时辅以高侧窗的使用或者大片幕墙增加室内照度的均匀度，使自然光对室内照度形成了很好的补充。如天津滨海站的候车厅的屋顶安置有大片的天窗，杭州东站的候车厅的屋顶安置有一系列条形采光带，它们是白天整个建筑空间的主要采光源，给候车大厅带来充足的自然光线。夏季除外当阳光射入候大厅时，人们会更愿意坐在阳光下享受太阳的温暖。通过明亮的玻璃天窗还可以观察到外部天空的变化。同时在墙面安装了玻璃幕墙，使室内有很好的天然光。设计者在造型上采用了方格分割玻璃幕墙，充分考虑了旅客的视觉和整个空间的效果。

由于现代建筑功能的复杂性与多样化，在很多地下建筑中间接式采光也被发明和大量运用。它利用一些辅助设备将自然光输送到地下建筑中，如导光管采光和镜面反射采光。

导光筒采光是将自然光中的红外线和紫外线进行过滤后利用光纤维传到室内。导光筒的安装可以在建筑的各个区域，不受到太多的限制，却能满足建筑各空间的采光需求。人们充分享受自然光的同时避免紫外线等对于人体皮肤的损伤，光线均匀明亮、没有眩光，缓解视觉疲劳，更加环保舒适。镜面反射是美国加州大学提出的一种十层及以上的大楼内部空间的采光方式，主要利用传光棱镜来进行自然光采集，再通过一次或多次发射到所需光线的空间中。这种方式可以让阳光被传递到很深的地下，来满足人们对房屋的不同需求。此种方式不需要利用现有的不可再生资源，减少照明的二氧化碳排放不失为一种环保的设计手法。

3? 采光井在现代建筑的景观作用

3.1 下沉式庭院的采光

在一些地下建筑中采光井刚开始主要为直接采光方式。在层数少、平面体量相对较大的地下建筑中可以用直接式采光来营造的空间氛围和改善空间方位感的。具体做法是在建筑大厅或中庭的顶棚处设置与地面直接连通的天窗或中庭。

如贝聿铭设计的华盛顿国家艺术博物馆东馆广场的五个大小不一的三棱锥体和卢浮宫玻璃金字塔，就是直接式的地下建筑的采光天窗。让人们在地下的大厅空间中，形成丰富的视觉和心理上的安全感，满足自然光照同时也达到景观的效果。

这种设计手在城市一些含有地下建筑的广场上越来越常见。为了满足地下空间的采光和广场的装饰效果，结合广场地形上一些铺装和立体采光井相结合，形成一道现代感的风景。

3.2 共享空间的采光

在现代一些大型公共建筑中（如宾馆、酒店、商场等）为了适应人们社交和生活的需要，产生了可供人们进行社交、娱乐、散步和休闲等活动的的公共使用空间，即我们所说的共享空间。为满足人们对环境的不同要求，并促进人们更多的交往，在共享空间上部设透光顶棚，形成带有玻璃顶盖的内院，即采光中庭。中庭里引入自然构景要素，可配置山石、喷泉、奇花异草和建筑小品等，结合功能又设置有便捷的垂直交通将上部各层空间融为一体。采光中庭将人与自然、建筑融为一体，实现了人与建筑、建筑与自然之间的有机协调。当人们置身于中庭咖啡茶座间或休息椅休闲聊天时，人们在精神上和物质上都有较大的享受，重视了使用者在不同环境空间感情上的，提倡把人的感官和心理上的因素融入到设计中去，创造出一种人们能够直觉感受到的和谐的环境共享空间。这就是波特曼提倡的“建筑是为人而不是为物”的设计指导思想。

1976年波特曼设计了亚特兰大海特摄政酒店，这个酒店的中心庭院第一次被称为中庭，如图2。整个酒店中心是22层通高中庭，上覆采光屋顶，围绕中庭的电梯为透明度的玻璃观光梯，中庭的庭院是一个开放的空间，为使用者营造了公共交流休闲的多功能场所，这种中庭空间首次以一种成熟的形式出现在大家面前。

在一些大体量集中式的现代建筑形式中，由于其大进深房间较难获得良好的光照，因此，中庭在平面中的形成出现更多类型的布置方法。一些建筑中采用化整为零的分散式布局方法，将大体量转化为小体量进行联系，从而扩大了建筑的外表皮，提高了建筑物内部的自然光的摄入。如福斯特在的德国法兰克福德意志商业银行总部的设计中，也将建筑的中心处理为一个通高的部中庭，但每隔四层又设一个空中花园，通过这样重复的手法将建筑竖向重叠，极大地提升了室内空间的采光效率和良好的使用感觉。

随着规模宏大、功能复杂的大型商业建筑不断的出现，我们设计师应该结合不同的平面布局合理地安排中庭的设计，提供给使用者一个丰富的空间形态，为大家创造适宜的空间环境，避免采光、通风、交通等技术问题出现不经济不合理的现象。

4? 总结启示

天然光不仅使建筑内部空间环境更舒适，节约能耗的同时为人们带来更多的经济效益和环境效益。在当今温室效应诸多的生态环境问题中，建筑师应重视生态环保的绿色设计理。在建筑设计过程中应该加强自然光的引入，注重采光井的建设和使用，让自然光丰富内部空间的同时也带来视觉上的现代感，更多地节约资源，推动我国的生态设计的文明进程。

参考文献：

[1]林辰松，戈晓宇，邵明，葛韻宇.徽派建筑中天井设计的功能及原理研究[J].建筑与文化，2016（07）.

[2]杨帆.建筑设计中自然光设计手法的应用[J].建材与装饰，2018（05）.

[3]冯舒婷，李宪锋.基于建筑设计中自然光设计手法的研究[J].建材与装饰，2017（16）.

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。