日光照明的系统分析

日光照明的系统分析

陈珂玶

汉嘉设计集团股份有限公司 杭州 310005

[摘要] 日光是一种非常高效的光源。合理利用日光来取代传统的人造光源，不仅可以节约能源，而且使室内照明程度达到最大化，从而能够提升人的环境舒适度。另一方面，过度的日光也会引起人们的疲惫和不适感。因此，采光能力极大的影响着人们的日常生活。本文对日光照明在建筑内部采光的重要性及系统进行了分析，可供相关从业人员参考。

[关键词] 日光；室内照明；侧面采光；顶部采光

引言

现如今，合理应用日光的理念已日渐渗透在室内设计的发展趋势中，设计师在此理念的引导下，考虑如何优化设计让人在室内更有贴近自然的感觉。进而，从节约能源，创造健康环境等角度来说，社会提倡节约能源和实施降低碳排放战略，而作为能量和光线来源的日光影响着在城市与建筑中工作生活的人类的舒适和健康。合理地利用日光照明，可以为人类创造和谐的室内环境。

1 日光照明的重要性

日光是一种取之不尽，用之不竭的自然光源。其包含的巨大能量能够提供人们温暖，又不用担心能量耗尽。任何的人造光源依赖于电能、化学能或生物能的，都无法与日光相比。不同于人造光源，日光的获得更为容易，不需要依赖于传输线路、仪器设备或任何复杂的技术。日光照明对住户的健康保障更为有利。现代科学已经对日光中的健康生活之道有了多年的研究，尤其强调了紫外光谱的特性，能够刺激无管腺体，提高身体循环，提高红细胞的红血球素和血液的质量。所以，人们生活在充满阳光的室内环境中，更能保障身体健康。

2 日光照明系统

设计师在设计中应充分考虑利用太阳光能，应用日光照明系统，使光照渗透进入室内，以此创造一个视觉上舒服和感官上有趣的空间。日光照明系统可以根据光照射的方向划分为两个子系统：侧面采光和顶部采光。

2.1 侧面采光

侧面采光的应用原理是：光线沿着建筑物外围，从侧边门窗照射进入室内。高效的侧面采光系统，应该减少近窗处的日光照度，增加远窗部位的日光照度，从而使整体光线能够均匀的照射进入室内。实验表明，就采光量来说，在采光口面积相等且窗底标高一致时，正方形窗口采光量最高。竖长方形次之，横长方形最少。但从照度均匀性来看，竖长方形在房间进深方向均匀性最好，横长方形在房间宽度方向较均匀。位于波兰克拉科夫的圣雅得维嘉走廊的侧天窗是侧面采光系统的一个典型案例，教堂修建于1978至1988年，在教堂侧面全高度上形成一些窄窄的垂直窗户，与基督教中“三位一体”理念相契合。阳光透过天窗进入室内，仿佛天国的光将人的灵魂脱离凡尘引入天国。

2.2 侧面窗优点

侧面窗能够给室内提供充足的通风、光线和热量。通常朝南的侧面窗比其他朝向的侧面窗能带来更多光照和热量。侧天窗有助于均衡室内温度，给予朝北房间更多的日照。从通风的角度来说，侧天窗比其他侧窗更能产生正向和自然的空气对流。基本的空气对流原则是，室外的冷空气渗透进入地下，进而进入建筑物的低窗，推动低密度和较轻的热气往高处走。这种自然规律可以保证夏天室内凉爽，冬天室内温暖。

另外，作为自然采光的常用方式，侧面采光体现出的节能价值显著。对比人工电气照明系统，侧面采光能节约20%~30%的电能，不仅建立了自然光照条件，也节约了建筑的成本投入和日常使用成本。

2.3 顶部采光

顶部采光系统通过光线从屋顶洞口射入室内，可以最大限度地利用不同高度、不同方位的太阳光。这种系统尤其有助于独栋房屋和高层建筑的顶层采光效果。光线一律通过顶部采光系统构件分散照射进入整个顶层区域。平天窗是最简单的顶部采光系统形式之一。它们常常以水平的或倾斜的开口形式被安装在建筑物的屋顶上。在当今的建筑技术中，平天窗得到越来越广泛的应用。

2.4 平天窗优点与安装

平天窗具有采光效率高、布置灵活、构造简单、施工方便和造价便宜等优点。进入室内的光线，最好是漫反射光线，因为能很均匀的到达室内需要采光的地方，不会造成室内光线混乱。在不同位置多开一些小天窗比只开一两个大天窗更容易取得漫反射光线。小窗户的开窗定位更精准，采光口照度比大窗户更均匀。小天窗的结构简单，便于安装维护。如果存在多个小天窗，室内想要保证采光均匀度，其安装原则是天窗的相邻距离与它们的高度相等。天窗顶的安装构造应做到密封性能好，但为便于采光件的更换，须采用活连接的形式，天窗所用各零部件尽量采用市场成品。

结语

为了在室内环境中最大限度地利用自然采光，室内设计师常常需要考虑侧面采光系统和顶部采光系统的相互应用。在这样的设计下，室内可以全天获得充足的自然光线。设计师的主要任务就是为满足客户需求创造出最适合他们的空间。理想的空间则是，室内能够起到连接人与自然的作用。自然光线的应用在一些特定区域起着非常重要的作用。如上所述，把更多的阳光引入室内，不仅能够节约能源，而且可以提升住户的环境舒适度。采光系统的形式多种多样。在设计过程中，设计师应当要选择一种最适合空间需求的采光形式。例如，在穹状建筑物的中心区域，可以应用顶部采光系统来提供集中的自然光照。将自然采光设计理念应用在室内装饰中，可以为人们提供更加舒适且健康的使用环境，也可以减少对于环境的光污染。因此，在室内装饰过程中贯彻可持续理念，采用自然采光系统是大势所趋。

参考文献

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