自然采光技术及节能效果

自然采光能够显著地减少建筑能耗和运行费用。建筑中照明的能耗约占总能耗的20%左右，不同类型的建筑又有所不同，而且由灯产生的废热所引起的冷负荷的增加占总能耗的3%～5%，合理设计和采用自然采光能节省照明能耗的50%～80%。另外，国外的研究证明自然采光能形成比人工照明系统更为健康和更为舒适的工作环境，可以使工作效率提高15%，并且90%的雇员更喜欢在有窗户和可以看到室外风景的房间中工作。远古时期，人类的祖先在室外生活的时间较多，所接受的是全光谱自然光的照射，形成了人体许多生理功能；而现代生活中，许多人常年接受不到自然光的照射，这也是导致亚健康的原因之一。有研究发现，人们并不喜欢长时间恒定不变的照度，这说明人类已适应了随着时间、季节等周期性变化的天然光环境。天然光不但具有比人工光更高的视觉功效，而且能够提供更为健康的光环境，长期不见日光或者长期在人工光环境下工作的人，容易发生季节性的情绪紊乱、慢性疲劳等病症。更为重要的是采用自然采光可减少电力需求和因发电产生的污染和副产品，有利于保护环境。

自然采光需要建筑围护结构上的开口或洞口的位置正确，允许日光进入并充分分配和发散光线。为控制多余的亮度和反差，窗户上往往会设置一些附加件，如遮阳百叶和格栅。建筑遮阳系统经过精心设计，即使在低技术的生态技术层面，也可以起到防止室内过热和调节室内微气候的目的，并且能够节约能源。窗户上的遮阳板，利用可开启的遮阳板，可以有效减少夏季多余热量的进入，并可丰富外立面的层次和色彩。有遮光作用的遮阳板可以调节室内的光线分布和光照强度，充分利用日光，使光线在室内均匀分布，既可以防止眩光，又可以减少人工照明。建筑的许多部位，如侧窗、屋顶天窗、中庭玻璃顶均需要进行适当的遮阳。除遮阳构件之外，利用绿化植被等自然因素也有相当理想的遮阳效果，例如利用落叶树木在夏季可遮挡多余的过热日光，冬季树叶枯落后，对日光的进入影响不大于20%。

自然采光环境除了居室日照外还要考虑室外场地，才能形成明媚愉人、有利身心健康的舒适环境。

（一）中庭、边庭采光

中庭、边庭采光面积大，白天为室内提供良好的光线。另外可结合中、边庭通风和中庭绿化及水景来提升建筑室内舒适度，但是在夏季中庭容易出现过热现象，需要在中庭、边庭增加有效的隔热措施。中庭、边庭采光应用较好的实例是山东交通学院图书馆，设计中在中庭、南向边庭、教师阅览室都充分利用顶部天窗来增加室内照明。中庭内部全部用防火玻璃取代传统隔墙，减少照明能耗。(www.xing528.com)

（二）反光板

反光板将阳光反射到屋顶上部，有效调节室内光线强度，避免阳光直射带来的眩光问题。还可以很好地解决进深大、单侧开窗空间内部昏暗、自然照度不足等问题。

（三）光导照明

光导照明系统是一种新型照明装置，主要由采光器、光导管和漫射器三部分组成。光导照明系统的工作原理是通过采光罩高效采集自然光线并导入系统内重新分配，再经过特殊制作的光导管传输和强化后由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效地照射到任何需要光线的地方，得到由自然光带来的特殊照明效果。