居住区楼间绿化对建筑采光条件影响的数字模拟研究

居住区楼间绿化对建筑采光条件影响的数字模拟研究

韩国良

济南彩叶园林工程项目管理有限公司 山东济南 250000

摘要：近年来，我国的工程建设有了很大进展，在建筑工程中，采光是非常重要的一项内容，良好的建筑采光条件是保证居室卫生、改善小气候、提高居住环境舒适度的重要因素。自然采光对提升建筑室内光舒适、降低建筑能耗有重要作用。设有夹层的开放办公空间灵活性强、面积利用率高，空间自然采光状况较为复杂。本文首先分析了室内光环境评价方法，其次探讨了绿化对建筑采光条件的影响，以供参考。

关键词：风景园林；植物景观；居住区绿化

引言

从建筑形态与材料光学属性等方面对开放建筑建筑采光性能的影响因素展开了广泛探讨，这类研究多针对建筑空间围护结构展开，对于室内采光界面变化的关注相对较少。夹层置入是空间重塑的常见方法，夹层形状、布局位置以及面积大小等方面差异较大，对建筑室内采光情况的影响也较为复杂，研究夹层空间形态对室内自然采光性能的影响可辅助建筑师制定天然采光设计决策。本研究旨在针对开放建筑夹层空间的自然采光性能，应用参数化模拟工具分析夹层空间形态参数对室内自然采光性能的影响，为建筑夹层空间设计与改造提供参考。

1室内光环境评价方法

按照规范规定，工业建筑以距离地面1m为基准面，民用建筑选取的基准面为距离地面0.75m，公用建筑以地面为基准面。选取每一层的地面为确定采光系数的基准面，采光系数最高不宜超过7%。光照时间理论上不小于2h。对于具有顶部采光需求的建筑，每一等级的光照均匀度均应≥0.7。

2绿化对建筑采光条件的影响

2.1建筑对建筑采光条件的影响

（1）建筑朝向对建筑采光条件的影响。在调研的15个居住小区中，多数建筑为正南正北朝向；少数建筑略微向西侧偏斜，偏斜角度较小，一般为16°~18°不等。（2）建筑间距对建筑采光条件的影响。建筑立面总日照时数随着楼间距宽度的减小而显著降低，楼间距增大后，建筑相互之间的遮挡减弱，低楼层得到的光照强度增大、日照时数增加。（3）建筑长度对建筑采光条件的影响。建筑长度增加后，相互之间的遮挡覆盖范围面积随之增加，低楼层日照时数不达标的住户数量增多。

2.2夹层面积占比对室内自然采光性能影响

随着夹层面积的增加，夹层底层空间进光量降低，整体照度下降，室内值降低。夹层面积占比对夹层空间的影响相对多变，对于南北侧夹层空间，随着夹层面积的增大，夹层空间处于有效照度区间的面积增大，照度因此呈上升趋势，而南侧夹层深处的照度随进深的增加逐渐降低，再次出现下降趋势，北向夹层面积的增大使得近窗区的面积增大，整体照度水平提高，有效采光照度时间继续提升。东西侧夹层面积的改变并未引起夹层在房间进深方向的采光变化，说明东西侧夹层空间的自然采光性能对面积的改变不敏感。

2.3阳台形式对动态采光的影响

阳台是住宅中不可缺少的空间，通常与起居室和卧室相邻布置，但阳台的设置会对相邻功能房间的采光造成负面影响，加权计算后影响整体户型的动态采光达标时数。依据模拟结果，可得:(1)相较封闭式阳台，开敞式阳台对采光效果具有明显的提升作用，4种阳台形式的采光效果依次是:封闭式砖栏板+玻璃＜封闭式全玻璃＜开敞式砖栏板＜开敞式玻璃栏板。(2)随着阳台隔墙窗墙比的提升，房间采光平均时数有所提高，且阳台隔墙窗墙比对封闭式阳台的影响程度更明显，但阳台隔墙窗墙比的优化效果有限，当阳台隔墙采用全玻璃隔断时，主要功能房间的动态采光平均时数为6.5～6.7h/d，仍未达到8h/d的要求。(3)阳台栏板材质对采光时数有一定影响，但是影响程度不大。

2.4水景绿化

现代形态的住宅小区大多都成功运用喷泉、人工湖等大型水景,但是由于长期缺乏小区总体规划与绿化管理,很多小区内的这些水景就渐渐被毁或荒废,从而严重影响了整个大型住宅小区内的整体绿化与水景观。因此各建筑单位在进行住宅小区的整体水景节能绿化系统设计时还应充分考虑通过收集小区雨水的节能系统或者日常生活饮用废水处理过的中水处理系统进行废水回收利用,利用节能循环用水理念等来完成对整个住宅小区内的整体水景绿化营造。这样不仅可以使得整个住宅小区内的自然水景资源得到充分的综合应用,还可以达到环保和绿色节能的综合作用。

2.5夹层退窗比例对室内采光性能影响

底层空间的DA450值随夹层退窗比例的增加逐渐提高，当退窗比例由0%提高到50%时，夹层底层DA450值可提升约20%；夹层空间DA450值随夹层退窗占比的增加而显著降低，当退窗比例由0%提高到50%时，夹层空间DA450值下降50%以上；室内整体DA450值随着夹层退窗比例的逐渐增加而呈现出下降—上升—下降的微小变化趋势，但是变化幅度小于4%，夹层面积占比较大时变化相对明显。底层空间UDI100-2000随夹层退窗距离的增加逐渐下降并趋于平缓，夹层空间UDI100-2000随夹层退窗比例的增加呈先上升后下降的趋势。在夹层面积占比为30%与40%的情况下，退窗比例为20%时UDI100-2000达到最高点，在夹层面积占比大于50%的情况下，退窗比例为10%时UDI100-2000达到最高点，而室内整体UDI100-2000随夹层退窗距离增加逐渐降低，降幅较小。夹层退离距离的改变影响了室内采光分布状况，随着夹层退离窗口距离的增大，夹层对于室内进光量的阻挡作用减弱，底层照度水平提高，DA450提高，增加了底层空间的照明节能潜力，与此同时，照度值超出有效照度区间的采光时间增大，造成夹层UDI100-2000减小；对于夹层部分，随着退窗距离的增加，照度水平下降，照度值超出有效照度区间上限的采光时间减少，因此增加夹层退窗距离有利于提高夹层UDI100-2000，但随着夹层后退距离的进一步提高，照度持续下降，UDI100-2000也随之下降。

2.6光环境模拟分析结果

随着楼层的增加，采光系数不断增加，3种形式的采光系数较规范规定超出一小部分，应采用适当的遮阳手段进行调节;从光照时间上来看，每一层的光照时间随着楼层的增加不断增加，这是由于楼层越高，阳光的散射越大，光照时间更长，3种形式的采光顶中，平顶型采光顶的光照时间要优于圆弧形采光顶和坡型采光顶;每一层分别取了256个测点进行采光均匀度的分析，得出的结论为平顶型采光顶和坡型采光顶的均匀度相较于圆弧形采光顶的要好，一层的采光均匀度相较于其它层来说较好，这是由于一层距离采光顶较远，接收到阳光有限，与其它没有采光顶的位置接收到的阳光大致相同。

结语

综上所述，随着能源危机的不断加剧，天然采光的优势逐渐显现，有效利用天然采光对降低建筑照明能耗以及提升使用者视觉舒适度具有积极作用。同时，随着相关研究的不断深入，目前普遍采用的以采光系数(Daylight Factors)为指标的评价方法逐渐暴露出弊端，如全阴天工况无法体现建筑朝向、天空状况等对采光的影响，而动态采光指标则能更全面地反映室内天然采光状况，使其逐渐成为国内天然采光评价的发展趋势。

参考文献

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