导光管采光系统
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建筑自然采光的重要性
2020-08-04 10:28:08

摘要: 爱迪生发明灯泡,开启了人类大规模使用人工照明的时代。随着时代的发展,越来越多的人习惯在灯光下工作与生活。现代建筑在设计与建设中,人们也更多地去关注了对于人工光源的运用,却往往忽略了自然光。关注自然采光,不仅是让身居其中的人们更多的与自然亲近,更是从能源、健康等角度,实现可持续性建筑的一种重要方式。

关键词:建筑  太阳光  天然采光  能耗  照明  照度

 

一、太阳光的特性

1 太阳光的优点

首先,作为自然光光源的太阳光,光量极其巨大,这是迄今为止任何光源根本没有的。第二作为自然光光源的太阳光,在以亿年计的时间范围内,可以说是取之不尽、用之不竭的。也不用花任何代价去“开采”。这是任何的靠电能、化学能、生物能为动力的人工光源所不能比拟的。三、太阳光光谱中的短波光如紫外线,可以杀菌,还可以预防软骨病。四、自然采光实施起来极其简便,不需要敷设线路、不需要设备,也不需要什么复杂的技术。可以这么说,见得到太阳的地方,就可以进行自然采光。六、一般地,人们可以在获取自然光的同时,同时取得心旷神怡的“视景”。七、太阳光中蕴涵有大量的热能,虽然现在我们人类转化、储存这些热能的技术还十分初级,但是可以预见,这种技术肯定会很快发展起来。

2 太阳光能满足人们的心理需求

电灯照明可以满足人类的采光需要,但满足不了人们的心理需求 。太阳光是取之不尽的源泉,太阳光无时无刻不在改变之中,并将变化的天空色彩、光层和气候传送到它所照亮的表面和形体上去。白天太阳光作为室内采光,通过墙面上的窗户进入房间,投落在房间的表面上,使色彩增辉、质感明朗。由太阳光而产生的光影图案变化使房间的空间活跃,清晰明朗地表达了室内的形体。光和影,对于家具装饰有润色作用,使室内充盈艺术韵味和生活情趣。日光照明的历史和建筑本身一样悠久,但随着方便高效的电灯的出现,日光逐渐为人们所忽视。直到最近,人们才重新审视自己一味追求物质享受,过度消耗地球自然资源的不理智行为。

3 太阳光具有一些独特的物理性能

太然光具有一些物理特性,如波动性,微粒性,发出光辉,光色自然,能够显示出质感,而且富于动态变化。基于这些特性,天然光有其他光源不可比拟的独特的表现力天然光通过窗玻璃入射在室内空间,由于光的质感和透明玻璃的质感相似,可赋予人们以天然光的纯净的感觉。天然光还具有透射、反射、折射、漫射等特性,将这些特性运用于光环境设计中,可使光在室内空间产生丰富的表现力,赋予人们以开敞、凝缩、轻盈、含蕴精力等感觉此外,天然光还具有方向性这不仅在室内空间可增强人和物的可见度,改变室内空间的尺度和比例,还可产生光影效果,创造人和物的立体感由此可见,在室内空间利用天然光创造环境艺术是有很大魅力的可以说这是现代建筑喜用天然光的主要原因天然采光就是将日光引入建筑内部,并且将其按一定的方式分配,以提供比人工光源更理想和质量更好的照明。天然采光能够改变光的强度、颜色和视觉,它不但可以减少照明用电,还可以营造一个动态的室内环境,形成比人工照明系统更为健康和兴奋的工作环境比],开拓视野,放松神经,有益于室内人员身体  和身心健康但是如果设计不当,会影响视觉效果,并产生不舒服感,同时也会增加能耗。但是,作为自然的光,从建筑采光的角度来说,有其巨大的不可比拟的优点。

自然采光。


二、建筑采用自然采光的好处

1 自然采光可以提高工作效率

尽管天然采光在节约能源和防止环境污染方面具有很大的潜力,但更重要的是它对室内人员的影响。建筑是为人而建的,国外的调查表明,一个工作人员一年的照明用电费用仅和他一个小时的薪金相当因此,天然采光的经济性主要表现在促进生产力、提高工作效率和增加出勤率,这些都为天然采光系统的初投资回收提供了有力的保证当前人们关注的所谓绿色建筑,就包括如何把天然采光与健康建筑和室内环境质量联系起来。工作人员都喜欢办公室的窗户大一些,采光好一些,因为它可以提高生产力哪,正是由于天然光对人的美学、视觉和光生物学等方面的影响,人对天然光的需求无处不在。

2 丰富室内光环境

从美学的角度来看,天然光能创造出人工照明无法创造的自然环境,更重要的是,室内人员可以享受室外的美景。透过窗户,工作人员可以获得室外天气、时间和周围环境的视觉信息,在紧张的工作之余,舒缓神经,舒畅心情。天然光是自然界中动态变化的光线,它由散射光、反射光和折射光组成,它的强度、方向和频谱随着时间和天气的变化而变化一个好的天然采光设计应该能够利用这些变化的属性创造一个良好的采光效果,丰富室内光环境。尽管人们对天然光的视觉影响效果比较了解,但是对于其生物学影响效果以及对人体非视觉系统四]的影响研究较少,而这些影响对于研究天然采光与促进

3 自然采光使人们的身心更健康

生产力、提高工作效率之间的关系很有帮助1999年曾经有一个关于天然光与销售额的相关性研究哪],结果表明天然光提供了一个良好的消费环境,销售额可以提高40%当然,研究的商场不但有天然采光,而且楼层高,天然采光也许不是影响销售额的唯一因素,但是肯定是一个非常重要的因素。照明研究中心刚]最近提出了一个生理学原理假设,这一原理很好地解释了为什么天然采光可以提高工作效率实验表明,天然光可以抑制人体中褪黑色素的产生,这种色素能够调节人体内部的生物钟和生理周期Rea等人的研究晰一也证明,在标准的办公室照度水平下,光波波长短(最高大约SOn0m),能量高,能更有效地抑制褪黑色素因此,天然光提供了合适的光环境,激发人体的生理周期系统,这样,人体的生理周期与室外的照度水平就变得同步。白天室外照度高,光线好,人就很清醒;晚上照度低,相应地,人就很困乏,所以需要睡眠天然光强度、持续时间的变化都可能会引起身体不适和情绪波动,如季节性情绪失调,都是由于黑色素滞后所引起的白天,在没有天然光的建筑里,从生物学的角度来看,人可能还处在黑夜当中,所以精神状态不佳,工作效率低这一理论的研究者主要有,他们分析比较了从事同类工作的工作人员,在有窗建筑与无窗建筑中的不同表现,得出不同结论当然,天然采光设计要尽量避免对人体的一些负面影响如减少太阳辐射得热,避免眩光,避免与声光设备发生冲突以及保证个人隐私等。

4 自然采光有利于节能

采用人工光往往要消耗大量能源,这一方面会增加建筑物及其维护的成本,另一方面还会加快资源消耗及加重环境污染因此,我国是一个人口大国,资源相对匮乏。从节能、造价、环保的角度来看,天然采光也是非常必要的。


三、天然采光的新技术及优点

1新技术的应用

导光管法:用导光管将太阳集光器收集的光线传送到室内需要采光的地方。光导纤维法:光导纤维又称导光纤维,是一种把光能闭合在纤维中而产生导光作用的纤维。它能将光的明灭变化等信号从一端传送到另一端。采光搁板:从某种意义上讲采光搁板是水平放置的导光管,它主要是为解决大进深房间内部的采光而设计的。棱镜组多次反射法:用一组传光棱镜将集光器收集的太阳光传送到需要采光的部位。反射高窗:反射高窗结构简单,因为它没有结构复杂的集光装置和导光装置,而是在窗的顶部安装一组镜面反射装置。

2新技术的优点

增加采光面,把大量天然光引入室内,改善了采光效果大量光线从侧面进入室内。带来了充足的阳光与动人的光影效果。而且能源清洁,增加了采光效率,阳光有了可控制性,能够按照需要满足人们的要求。


四  总结:

自然光的引入,将大大提高建筑的节能性,而除此之外,也将提高建筑的有效使用面积,我想,这点对于目前紧张的住房问题,将是非常有吸引力的。


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