浅谈建筑采光优化策略|浅谈班级管理的策略
时间：2019-04-20 03:18:47 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：凡•迈斯认为建筑设计实际上是“在空间中配置和控制光源的艺术。”从他的观点来看结构也是一种潜在的非常重要的建筑元素，一方面它作为光源，可以被光线穿越或照亮；一方面它作为一种控制装置，控制光线进入的方式和位置。
关键字：采光、优化、照明、结构
Abstract: van Wallace, think architectural design is actually "in space configuration and control the art of light source." From his point of view structure is also a potential very important architectural elements, on the one hand, it as the light source, can be light through or illumination; On the one hand, it would be as a control device, control the light into the way and the position.
Keyword: daylighting, optimization, lighting, structure
中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：
一、光线之源
当人们意识到建筑的形式是如何有利于自然采光之后，我们也会发现例如桁架的开放式结构形式以及结构构件连接区域是怎样实现采光的。大量实例都说明了这样一种通常状况，即结构构件排布将决定自然采光的强度。最后，除在结构构件上锚固或悬挂人造光源的通常做法外，将人造光源喝结构的完整融合设计更值得加以注意。
1.1透光性好的围护结构采光
抗弯矩结构系统的骨架部分就比一般的实体墙更透光。当然其他一些不太常见的结构也能透光。这些部位通常是不同结构系统的交汇部位。汉诺威26号大厅以及巴特明德的维尔可汗工厂中的悬索上的桅杆和悬索系统的连接部分透射入室内。在汉堡的斯特林根室内溜冰场中，压杆和膜结构的连接部分则直接引入光线。
1.2开放式结构采光
对于透光率不好的围护体系将其从四周环境隔离开的建筑，最常用的事通过结构实现自然采光的方式----通过开房结构或股价结构来进行采光。建筑师偏爱用宽的、厚的开放式结构构件来作为主要采光方式。
在旧金山国际机场中，日光通过特殊造型的桁架引入中央区。在紧靠宽大的玻璃幕墙上方两维桁架的顶部交错杆件有狭窄带状天光洒落，而位于中午的桁架则通过形成较宽的开口引入天光。尽管这些桁架与邻近单位保持着相同外形轮廓，但却都是以相同的透视角度引入光线的。他们整个上部表皮都是用玻璃覆盖，但通过半透明的拉伸织物却避免了阳光的直射。在晴朗的日子，与直接通过邻近幕墙透光照明的两侧区域相比，这些桁架下不的通过天光照明的中央空间更为明亮。当然两侧平面桁架中的对角构件仅包括钢管和紧拉的节点，而中央三维桁架则采用更好的节点来最大程度地提高散射光线强度。
当设计师在开放的结构体系中或是结构单元的连接处配置光源时，大部分室内自然光仍是主要透过外墙和屋顶覆层进入的。这些光线的位置和形状与建筑平面的下部支撑结构的几何外形有关。窗户和天光通常布置在结构单位之间。
1.3整合照明光源
一般在建筑维护结构上悬挂或锚固人造光源是比较常见的做法。但有一种更有效的方法----把人造光源整合与构件中。
卡拉特拉瓦设计的法国里昂火车站与苏黎世的史特荷芬火车站都用了相同的手法来安装的人工照明。被整合于维护结构内部的光源散发出逐步消退、暗淡的光线，让相邻的结构单元生成强烈的结构感。
二、争取最多的光线
当要通过建筑表皮过的较多的天光或透明性时，建筑师会采用许多方式来处理建筑细部。争取最多的光线意味着要减少结构单元的阴影与侧影。最常用的两种方式是把结构单元做的尽可能小，或者让光线穿过特殊形式的结构单元。透明结构单元正因此而越来越流行。
2.1最小化结构尺寸
单的计算表明，当一个拉伸节点被两个直径小的节点但强度累加相同的节点所替代时，结构部分轮廓阴影可以减小30%，用4个更小的节点来代替的话轮廓阴影可以减小50%----即细小构件越多，光线越多，但会造成视觉上的复杂效果。
237m长、79m宽、28m搞的莱比锡会展玻璃穹顶大厅是20世纪最大的单跨玻璃建筑。管钢外部框架结构包括10个主桁架，用以稳定方格网状的壳体。在横断面的三角支架制成的弧形桁架是由直径相对较小的钢管组装起来的，这些与墙的厚度不同的钢管反映了支撑结构的强度。在力图实现最大透明性的策略中是绝不会考虑大尺寸的结构单元的。该项目设计师Ian Ritchie把透明性作为整个建筑的重要设计目标。
早在1986年完工的法国科技工业城，其南立面被称为玻璃墙的温室是为实现争取最多天光的一个结构设计范例。精心设计的水平向单元梁以8m的间距围绕着竖向钢柱来支撑格子框架，上面镶嵌着2㎡的玻璃块。四周延伸部分将水平荷载从中央的柱子上转移到两侧32m宽的隔墙上。通过预应力悬索则减少了受压结构单元的数量，使得这种细部设计达到了所能达到的透明性的极限。玻璃通过自身重量的支撑因而从顶部灌装钢梁悬挂了下来。也发挥了重要的结构作用。
2.2改变光线
结构不仅能作为光源，还常常采用一些设计方法来最大程度地增加进入建筑的光线，而且他也能改变光线的强度和数量。除了组个光线外，结构还能过滤和发射光线。
（1）过滤
大量机密立体布置或是层叠的结构单元能起到过滤光线的作用。位于比利时Marcheen-Femanne的育种室和林木中心的内部结构就起到了过滤光线，和形成阴影的作用。跨越整个建筑宽度的原木木材制定的拱支撑起的外部玻璃卵形的外壳。紧密排列的空间拱和100mm宽的拱连接构件制造了主要区域的阴影，特别是在木构件的结合部位。强烈的带状阳光喝阴影使得整个内部空间生动活跃起来了。除此之外，这种围护结构形式为育苗提供了必要的且定量的光照。
在巴黎----圣•日耳曼----昂莱市的市镇行政中心中，建筑师使用了能承受轴向荷载6吨的薄片玻璃柱来支撑中庭的屋面梁，这也是世界上首次采用玻璃作为承重柱结构的建筑。十字界面的柱子呈现出一种恰到好处的淡绿色调。如果这柱子再有丝毫透明变化的话都会让人不易察觉到他的存在，反而让建筑的使用者感到麻烦。在这个公共建筑中，柱子勾勒出一个圆形区域作为等待区域，从而与工作人员的工作区域分开。这种结构细分和界定出的空间没有因此而明显地减少其可视性和安全性。柱子略微地模糊了透过玻璃幕墙进入室内中心挺远的光线，但这种淡淡的阴影没有影响透明屋顶的效果。
（2）反射
结构单元能反射直射的太阳光，但同时形成一个表面，会反射和模糊到其周围空间的的光线。结构单元的表面也有可能反射人造光线。温哥华公立图书馆就是其中的一个典型的例子。他舒适的背景光就是通过支撑上层地板的拱腹所反射的。向上照射的光线照亮了拱形的混凝土板，而他的表面有非常适合反射和模糊光线。
膜结构良好的反射和模糊光线性能也是众所周知的。他们通常是白色的，有着光亮的表面，对于向上照射的光线有着很好的反射能力。而织物对模糊光线的作用在晴天是最明显的。架设在光线均匀柔和的条件下，织物的透明程度则取决于其厚度和材质。伦敦的大看台就是这一个典型的例子。尽管PVC聚酯织物主要是用于这样，但是那令人愉悦的顶棚过滤分散光线的特质也是值得注意的。
参考文献：
[1]胡熠. 基于传播学理论的建筑光环境设计研究[D]. : 中央美术学院,2008.
[2]赵睿,. 建筑光环境设计中的心理学因素[J]. 工业建筑,2007,(S1).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
