什么是公共建筑采光?

什么是公共建筑采光?

[拼音]：gonggong jianzhu caiguang

[外文]：daylighting for public building

根据公共建筑功能和视觉工作的要求，选择合理的采光方式，确定采光口面积和窗口布置形式，创造良好的室内光环境。公共建筑采光设计要形成建筑内部与室外大自然相通的生动气氛，对人产生积极的心理影响，并减少人工照明的能源耗费。公共建筑类型繁多，采光各具特色。其中博览建筑的观赏环境和教室、办公室等建筑的工作环境对采光要求较高。此外，公共建筑的形式与采光的关系也很密切。

博览建筑采光

通常指美术馆建筑、展览馆和博物馆建筑的采光。其特点是要同时满足良好的视觉条件和展品不受光辐射损伤两个要求。为此，应使馆内有适宜的照度，并避免反射眩光。

照度

为了尽量避免光辐射对展品的损伤，照射在珍贵展品上的天然光照度一般应控制在 50～200勒克斯。由于室外天然光照度很高，为使观众在进入展室之前眼睛得到适应，往往在建筑上设计一个光线逐步减弱的过渡区（见光的视觉性质）。

防反射和眩光

观赏展品时，如果明亮的窗口与展品同处于观众中心视野，则将形成强烈的直射眩光。另外，室内光线分布不当，还会在光滑的展品上形成镜面反射，呈现出人和物的映象，使观众看不清展品的原貌。因此应采用适宜的采光形式，尽量避免反射眩光。

采光形式

根据公共建筑对采光的要求，确定采光形式。采光口的位置、大小和形状应与建筑的几何尺寸相适应。采光形式有多种多样（图1），对观赏质量要求较高的博物馆、美术馆等多采用顶部采光。为防止日光直射展品，减少紫外线和热辐射对展品的损害，博览建筑的采光口都设有遮阳装置。近代还采取复式天窗或利用控光设备控制室内天然光的强度和分布，消除反射眩光，使室内照度保持稳定，并突出展品的艺术效果。

实例

伦敦戴德美术馆新馆建于1979年，它是由21间长宽均为9米的展室组成。采用天窗采光，在天窗上方设有两层走向互成90°的遮光百叶，上层百叶用于遮阳，下层百叶用于调节室内光线的强弱；两层百叶均由自动控制系统根据太阳位置和室外照度的变化随时调整角度，确保艺术品不受阳光直射，并使展室内的天然光保持稳定；当天然光不足时，自动控制系统就调节灯光，平稳地过渡到人工照明。

北京中国美术馆建成于1960年，底层侧厅用高侧窗采光。这个展厅跨度达20米，层高只有7米，两侧开高窗。为了避免窗口造成的直射眩光和反射眩光，在窗下设置格栅吊顶，利用窗口侧旁的倾斜反光板将天然光反射到窗下的陈列墙面上（图2）。这样，既提高了展品照度，又有利于消除反射映象。

教室采光

基本要求是使课桌上有充足而均匀的天然光，防止直射阳光造成眩光，避免窗口在黑板上形成镜面反射而使学生看不清黑板上的字迹。普通教室多采用单面侧窗采光，当教室的进深为6～8米，窗口面积为地板面积1/4至1/5左右时，课桌上的采光系数（见采光标准）最低值达1.5％，可满足看书写字的光照要求。由于单侧采光的教室照度均匀度差，靠窗处的照度比内墙附近高十几倍，因此在有条件的地方可在内墙上开高窗补充光线。对朝南的教室应在侧窗中间偏高处装一水平遮阳板，以阻止日光直接射入教室内和适当降低近窗口处桌面上的天空直射光的照度，还能将一部分室外天然光反射到室内，使课桌上的采光系数最低值略有提高，从而改善整个教室照度的均匀程度。当亮度很高的侧窗在教室黑板上形成镜面反射时，处在反射区的学生的视觉将受到严重干扰。因此在离黑板 1.5米范围以内的外侧墙上不宜开窗。对黑板补充适当的人工照明，提高黑板亮度；并采用无光泽的漫反射材料的黑板，都可减弱黑板的反射眩光。

办公室采光

以侧窗采光居多。办公室需要的平均采光系数通常为2～3％。当窗口面积占外侧墙面面积1/3时，在近窗区域，即进深为窗高1.5倍的范围内，可全年利用天然光工作。天然光照度低于规定标准的地方，需要补充人工照明。采光系数低于0.5％的地方，主要依靠人工照明。这样，办公室内就形成三个不同的区域：天然采光区、混合照明区和人工照明区。在白天，混合照明区工作的人们能透过窗口看见亮度达每平方米数千至上万坎德拉的明亮天空。这就建立起一个室外亮度参考基准，影响人们对室内明亮度的感受。为了保持视野内主观明亮度的平衡，混合照明区内应有常设人工辅助照明。根据这一区域内的平均采光系数确定所需的人工辅助照明的照度，此值可参考霍普金森经验公式：E=500D。式中E为常设人工辅助照明需要提供的照度(勒克斯)；D为混合照明区内的平均采光系数。

为了节约能源，备有空调设备的办公室，窗口面积不宜过大，但也不宜小于外侧墙面积的1/5。目前已编制出多种节约能源和分析经济效益的计算机程序，用于办公室窗口最优化设计。有些办公室已经安装光电自动控制调光系统。这种调光系统根据天然光的变化，及时地、连续地调节灯光的明暗，使办公桌上天然采光和人工照明的总照度稳定不变；这样，可节约照明用电30％左右。为了充分发挥天然光的作用，正在研究将日光引到房间深处的装置。

参考书目

IES Technical Report No.4， Daytime Lighting in Buildings， 2nd ed.，London，1972.