刍议节能的高层办公建筑自然采光设计对策

刍议节能的高层办公建筑自然采光设计对策

杨娟

身份证：51018419810528XXXX

摘要：在城市化快速进步的基础上，高层建筑工程越来越多，而且建筑的数量也在逐渐增多，在这种情况下为城市也带来了一定的用地压力。虽然高程办公建筑可以降低占地的实际面积，但是由于整体的体积过大，所以在带来好处的同时也增加了大量的耗损。在近阶段，人们尝试着使用自然的方式进行自然采光，并且希望可以通过这种方式来缓解耗能方面的弊端。本文首先对高层办公建筑的设计情况进行介绍，之后对其中自然采光方案进行了深入研究，并且提出了有效的完善方案，希望可以为日后的建筑发展提供理论基础。

关键词：节能；自然采光；办公建筑；设计

前言：在时代与城市快速发展的背景下，城市中的建筑用地面积越来越紧张，从而高层建筑得到了大力的推广，并且在快速的扩张。在进行高层建筑施工的过程中，需要大量的材料，而且地基的深度过深，这两种现象的产生造成了耗能过大以及施工技术要求过高等情况发生，而且在高层建筑物中建筑面的朝向已经成为了主要的问题，在高层建筑物中使用玻璃墙的情况比较常见，所以还有可能造成附近出现眩光等情况，特别在高层办公楼中以上的问题更加明显。根据有关数据显示，在当下我国的建筑耗能占总耗能的30％，在建筑耗能中照明施工浪费了三分之一[1]。自然光对于人的身体健康与环保都有着好处，所有将自然光进行合理应用有着重要意义。在使用自然光的过程中不光可以减低耗能，还能改善人们的实际生活环境，非常符合我国可持续发展道路的要求。

一、自然采光简介

在进行建筑采光施工过程中，自然光是其中非常重要的部分，同时也是最佳的光源，所以若是可以在实际的建筑过程中使用自然光进行照明，那么对于人的心理状况来讲有着重要意义。而且使用自然光也是为环保做出了贡献，利用自然光的方式减少污染的概率，从而达到节能的目的。

随着我国经济的快速发展，在进行照明工作时出现的耗能也在不断增加，同时也带来了更大的耗能压力，在面对这种情况的过程中，有关的部门越来越重视能源的耗损与资源保护等工作[2]。在整体的建筑角度来讲，一定要综合实际情况对自然光线进行合理设计与使用，只有这才能在多个方面减少资源浪费的情况发生。自然光线具有的性质有照明均匀、色泽好等特点，并且需要在设计光线的过程中考虑到环保与耗损等问题。

二、高层办公建筑自然采光设计的目标与生态原则

（一）设计目标

1.符合照明要求

在目前开展活动的过程中，人们已经将大部分的活动都移到了室内，在这种环境下自然采光的设计就需要符合照明的实际要求。例如，在高层建筑中卧室与客厅都应该具备采光效果，并且还要符合人们需求的光照效果；在对高层建筑进性采光设计时还要将工作需求考虑到其中，预防出现过于刺眼与黯淡等情况发生。完美的光线设计能够减低光线的变化速度，从而预防眩光与反射等情况发生。

2.符合审美需求

舒适的室内环境应该具备无眩光反差小等性质，而且自然光线也非常符合群众的审美特点，在高层建筑中可以完全忽视遮挡等因素，从而可以建立一个完美的光线环境，在满足领导审美需求的情况下，还能保护全体员工的身体健康与身心舒畅。

3.符合节能需求

在开展我国高层办公楼施工的过程中。照明消耗的能源占总能源消耗的30%。若是在施工中使用自然光线，那么就能在多个方面减少能量的损耗，同时也会产生较少的热量，从而方便了室内温度的调整[3]。在以上的介绍中可以看出，使用自然光进行照明，已经是目前使用较为广泛的高层建筑照明方法。

4.符合环保要求

在进行高层建筑物的设计过程中，一定要考虑到环保与采光等问题，自然光不单单具有照明的功能，而且还能让体验者感觉特别舒适，不仅如此在室内霉气控制方面、室内细菌控制方面都有着重要的效果，通过这种方式可以整体的改变生活的环境问题。另外在进行采光的设计过程中，还需要考虑到环境污染等方面的问题，并且在其中还要加入合理的技术融合与玻璃构造，从而在多个方面降低污染，整体实现环境的合理保护。

（二）生态原则

（1）在度高层建筑进性设计的过程中需要与附近的环境特点进性结合，而且还要依据太阳辐射程度进行角度方面的调整，提供与建筑较为符合的采光计划，并且计划中还要包含日照程度、云量以及气候方面的考虑。

（2）在符合视觉条件的基础上，使用有效的采光建筑材料，这样才能合理的满足室内方面的需求，而且还能使用电能的方式将光进行合理转化，从而减少高层建筑的耗能，整体预防污染等情况发生。

（3）在对高层办公楼进行建筑的过程中，阳台与窗户设计需要满足接触的条件，这样才能对人的精神进行合理调整，并且能调节心中的压抑情绪，从而增加工作效率。并且在设计的过程中还要充分考虑到环境的性质与特点，并且使用与条件较为符合的玻璃，在室内设计的过程中综合光影效果[4]。

4.在自然采光模式中互动与可调节等性质，所以在使用时可以根据实际的特点与附近的环境特点以及天气特点进行调节，这样才能加快内部环境的变化灵活性，通过这种方式还能有效的保护室内环境。

5.在进行高层建筑施工时，采光设计中需要考虑到角度与光线等问题，室内的设计需求要含有舒适、空气质量好、隔声能力强以及安全等性质。

三、高层办公建筑自然采光的技术分析

（一）光导照明技术

光导照明技术的实际应用目的是，在日产的施工过程中可以将光线直接导入设备中，而且还可以对导管与速度进行强化，并且利用漫反射的原理实现光线的均匀分布。这种技术可以对光的强度、柔和度进行合理调节，从而得出光线照明的特殊效果。在这种情况下不管是在晴天或者是阴天都会提升光线的明显度，整体实现了安全、环保以及节能等情况[5]。另外，这种照明技术与太阳光线属于同一性质，这样在室内就能体会到阳光的普照。通过有关数据显示，这种技术不光可以完成十个小时的阳光照射，同时也省下了大量的电能，并且实现了通过光能完成室内照明。

（二）光电玻璃幕墙

玻璃具有外表通透、明亮、整洁以及现代感等性质，因此在多个建筑领域都得到了大力的应用。但是一般的玻璃都有稳定性与隔热性较差的情况，不光会提升建筑物的耗损，还很容易造成污染等方面的问题，但是使用新型的光电玻璃就解决了以上问题，主要的原因是新型光电玻璃具有隔音效果好、隔热效果好等功能，而且也是一种创新型建筑材料，不仅仅是外表美观，而且还能与多种建筑环境进行合理融合。

四、高层办公建筑的自然采光节能设计对策

（一）对建筑物的位置和朝向进行优化

在世界坐标的角度来看，我国处于北半球，建筑只有角度朝南才能得到较好的采光，但是在设计的过程中注意光线过强等情况发生，从而造成眩光等问题发生。若想彻底解决这种情况，那么就需要使用合适的采光遮挡方法，这样才能让室内的光线较为平衡[6]。我国在对采光问题进行解决时，主要依靠漫反射的方法，但是在高层建筑物中使用这种方法的难度较大，而且也无法符合光照需求。在北方进行光纤照明设计的过程中，更应该重视采光方面的设计，并且使用有效的日照方案，确定适合的建筑朝向，使每一个高层办公建筑都可以采集丰富的太阳热能与光能，发挥节能的效益。因此，高层办公建筑的位置与朝向影响着节能的效果。

（二）对采光天窗进行设计

在进行高层建筑施工的过程中，需要在楼的顶端开设天窗，这样才能促使空间得到合理的分配与利用，同时也能让阳光有效的进入室内。良好的天窗构造可以分成两个部分，这两个部分分别为底层与顶层，光线会先通关玻璃之后照射在金属上，最后通过反射整体实现整个室内的阳光照射[7]。

（三）运用中庭采光方式

在针对高层建筑进行采光设计的过程中，一定要对其中的屋顶构造与透明程度以及高度比例及进行考虑，最后建成合理的中庭空间模式。例如在中庭空间的内部需要靠光线进行漫反射与照射，再加上高层办公建筑的中庭高度比宽度大出很多，导致直射进中庭内的光线很少，因此中庭采光设计要考虑高度与宽度的协调。

结论：在经济快速发展的基础上，群众在日常的生活中越来越重视资源节约与环境保护。这种环境下，高层办公建筑在设计与研究的过程中也需要结合时代的需求，始终坚持环保与可持续发展的道路，并且重视采光方面的研究。并且在进行高层建筑施工中需要遵循有关的自然原则，并且整体做到资源合理分配的局面，使用先进手段与设计方案，整体提升建筑的质量与设计水平。

参考文献：

[1]张子奇.寒冷地区以自然采光和遮阳为目的的高层建筑设计——以济南地区为例[J].科技与创新，2018（14）：148-149.

[2]车亚妮.高层建筑的自然采光设计分析[J].工程建设与设计，2018（03）：59-60+63.

[3]周晓峰.高层民用建筑绿色设计方法研究[J].住宅与房地产，2017（21）：123+153.

[4]秦周龙.高层办公建筑节能设计常见问题及对策[J].四川建材，2016，42（08）：10-11.

[5]尹湘，寇广孝.基于BIM的某超高层办公楼自然采光模拟分析[J].建筑热能通风空调，2019，38（07）：87-90.

[6]吴永超.关于绿色高层办公建筑设计要点探析[J].绿色环保建材，2016（01）：79-80.

[7]彭力，翁季.自然采光对高层建筑的节能控制意义[J].灯与照明，2015，39（03）：5-7.