導(dǎo)語：旅館建筑采光設(shè)計方案一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

隨著科技的飛速發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)的高速推進，能源和環(huán)境問題愈發(fā)引人關(guān)注，也促發(fā)了建筑學(xué)院校對建筑發(fā)展模式的進一步反思[1]。與國外該領(lǐng)域的發(fā)展情況相比較，我國生態(tài)建筑教學(xué)研究尚處于起步階段。盡管許多院校意識到生態(tài)、節(jié)能教育的重要性，并已逐步開展有效的探索與實踐，但與國外系統(tǒng)化的生態(tài)建筑教育體系相比，無論從理念、方法，還是從效果及影響力等方面來看，均相對滯后，有待進一步深入研究及探索。建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生的特點在于使用藝術(shù)化的手段來美化其設(shè)計，重視圖面的工作，由于傳統(tǒng)建筑教育模式中生態(tài)節(jié)能環(huán)節(jié)的缺失，學(xué)生易忽視建筑在適用過程中存在的節(jié)能問題。大多數(shù)普通建筑院校的畢業(yè)生在缺乏相關(guān)知識的狀態(tài)下去設(shè)計節(jié)能建筑，難以承擔(dān)生態(tài)節(jié)能建筑的設(shè)計任務(wù)，建筑教育與社會需求正在逐漸脫節(jié)。對此，筆者以大學(xué)本科的旅館建筑課程設(shè)計方案為例通過采光模擬分析軟件PKPM-Daylight，以室內(nèi)采光系數(shù)作為評價指標(biāo)，對該建筑設(shè)計方案的采光進行分析和評價，希望能揭示本科生建筑方案設(shè)計時容易存在的問題。

1模擬軟件的選擇

PKPM綠色建筑系列軟件，是由中國建筑科學(xué)研究院、建研科技股份有限公司獨立自主研發(fā)，配套我國綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)的綠色建筑設(shè)計、性能模擬系列軟件產(chǎn)品；PKPM綠色建筑系列軟件產(chǎn)品包括綠色建筑方案軟件GBS、建筑采光模擬分析軟件PKPM-Daylight、建筑風(fēng)環(huán)境模擬分析軟件PKPM-CFD、建筑能耗模擬分析軟件PKPM-Energy、建筑日照模擬分析軟件PKPM-Sunlight、建筑聲環(huán)境模擬分析軟件PKPM-Sound、太陽能熱水建筑一體化軟件PKPM-Solar等10款專業(yè)設(shè)計分析軟件。產(chǎn)品基于BIM平臺開發(fā)，緊密貼合國家、地方、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，能夠快速、有效指導(dǎo)設(shè)計師開展綠色建筑設(shè)計與評價工作，一經(jīng)推出，迅速成為行業(yè)最主流的綠色建筑軟件產(chǎn)品。本研究選用的軟件為PKPM綠色建筑系列的采光模擬分析軟件PKPM-Daylight，主要有以下考慮：首先，PKPM綠色建筑系列軟件與我國綠建評價標(biāo)準(zhǔn)相配套，是業(yè)界認可的專業(yè)軟件之一，基于此，文章假設(shè)PKPM-Daylight可以較為準(zhǔn)確地模擬所涉及建筑的室內(nèi)采光分布；其次，相比其他軟件如Ecotect，PKPM綠色建筑系列軟件相對更容易掌握。

2模擬分析

2.1分析原理、方法和指標(biāo)。PKPM-Daylight軟件中針對天然采光的評價標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)主要為《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2014和《建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50033-2013。依據(jù)《建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50033-2013規(guī)定[2]，采光系數(shù)是基于全陰天模型，全陰天即天空全部被云層遮蔽的天氣，此時室外天然光均為天空擴散光，其天空亮度分布相對穩(wěn)定，天頂亮度為地平線附近亮度的三倍。本次模擬使用PKPM建筑天然采光模擬分析軟件進行建模和室內(nèi)采光計算，分析判斷室內(nèi)主要功能空間的采光效果是否達到《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2014和《建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50033-2013的要求。對于采光系數(shù)的計算，軟件采用逐點照度模擬計算法。即對建筑模型每個房間的距地面0.75米高度處的水平面按一定精度劃分為多個網(wǎng)格，設(shè)置室內(nèi)材質(zhì)、外部遮擋建筑物等影響采光的基本條件參數(shù)，通過調(diào)用美國Radiance計算內(nèi)核，利用蒙特卡洛算法優(yōu)化的反向光線追蹤算法，對每一個網(wǎng)格取一點進行迭代照度計算。算出的照度值En與室外照度Ew的比值百分比即為該點的采光系數(shù)計算值。2.2建筑概括及模型建立?；匚挥陉兾魇“部凳校偨ㄖ娣e6000m2的旅館建筑，朝向為南，建筑層數(shù)為三層。主要房間面寬3.8m、進深8.1m，窗戶尺寸為2.1m×2.4m。光氣候區(qū)屬于Ⅳ區(qū)，光氣候系數(shù)K值為1.10，室外天然光設(shè)計照度值Es為13500.0lx。根據(jù)《建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50033-2013，側(cè)面采光的客房采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值現(xiàn)值為2.2%。在建立模型時,首先需要根據(jù)研究的需要對模型進行適當(dāng)?shù)暮喕?，以光學(xué)分析為主要目的，而非追求視覺效果，這與過于追求渲染效果的三維計算機建模不一樣[3]。細致入微的模型可以產(chǎn)生視覺上的真實感，但對其光學(xué)計算分析的影響可能卻微乎其微；另一方面，模型越細致，電腦的運算量也會越大，速度會減慢很多，甚至有可能無法運算。根據(jù)《建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50033-2013，對于公共建筑，非功能空間包括走廊、核心筒、衛(wèi)生間、電梯間、特殊功能房間，其余的為功能房間。故將房間的非功能房間包括走廊、衛(wèi)生間、電梯間等在參數(shù)設(shè)置時統(tǒng)一按走廊設(shè)置。2.3參數(shù)設(shè)置。應(yīng)用PKPM-Daylight模擬分析，除需要建立準(zhǔn)確合適的空間模型外，還必須設(shè)置合理的控制參數(shù)。這些參數(shù)影響模擬的時間和精度，它們包括材料參數(shù)的選定及模擬精度控制參數(shù)的選擇。由于本次建筑是課程設(shè)計方案而非實際項目，方案內(nèi)容并未深入至材料，故對于材料的參數(shù)選定是從軟件的材質(zhì)庫中選擇。本次模擬設(shè)定門窗污染程度為“一般”；玻璃的構(gòu)造為12mm透明玻璃，可見光透射比為0.72，可見光反射比為0.08，擋光折減系數(shù)為0.70；圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)飾面材料設(shè)置為墻面使用白色乳膠漆（反射比0.84），頂棚材料設(shè)置為水泥砂漿抹面（反射比0.32），地面材料使用白色瓷釉面磚（反射比0.80）。計算方法采取綠色建筑逐點模擬法。在模擬運算時，需要確定網(wǎng)格的劃分，網(wǎng)格劃分的間距影響著計算分析的速度以及精度。為了減少計算的時間和保證模擬的準(zhǔn)確性，網(wǎng)格劃分選用0.5m的間距，選取墻與網(wǎng)格的間隔為0.5m，以旅館第三層作為分析對象。2.4模擬結(jié)果分析。由于內(nèi)天井的設(shè)置，內(nèi)區(qū)面積過小，這里只對外區(qū)進行分析。對以上模型進行模擬分析，結(jié)果如圖2圖3可以看出由于天井的存在，內(nèi)部走廊區(qū)域采光較好，但是客房的采光效果較差，基本難以滿足采光要求。統(tǒng)計計算結(jié)果，三層客房的平均采光系數(shù)為最大的客房為2.0%，最低的為1.0%，平均每間客房的平均采光系數(shù)為1.2%，要低于其限制2.2%；外區(qū)計算面積達標(biāo)比例最大的客房為46.40%，最低的為12.40%，平均每間客房的達標(biāo)比例僅為18.87%。

3優(yōu)化對比

為此，筆者選取三層西北角的四間客房進行優(yōu)化對比分析?？头?：對客房增加窗的大小，從將窗的尺寸從2.1m×2.4m增加至3.3m×2.7m并降低客房進深至6.6m；客房2：將客房降低進深至6.6m；客房3：將客房窗的大小從2.1m×2.4m增加至3.3m×*2.7m；客房4：不做處理。模擬結(jié)果如表1和表2所示，可以看出客房1由于增大了窗的尺寸和降低了房間進深，使得房間采光達標(biāo)面積比例從30.00%增加至57.30%，從這一客房來說已經(jīng)接近綠色建筑評分時60%≤RA<65%得3分的要求；客房2達標(biāo)面積從15.84%增至33.40%，增加了17.64%；客房3從23.80%增加至27.30%，只增加了3.50%。分析以上結(jié)果可以看出，該建筑在方案設(shè)計時8.1m的進深對于客房采光的影響是較大的，而且增加窗戶的面積對于增加室內(nèi)采光也有一定作用。

本文通過對本科生旅館建筑設(shè)計方案的進行采光分析，反映了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易存在的忽視建筑技術(shù)方面的問題。學(xué)生在建筑方案設(shè)計的過程中，對于建筑的塑造除了功能、空間的要求外，還應(yīng)注重建筑的采光、通風(fēng)等方面，與建筑設(shè)計的結(jié)合，盡量避免出現(xiàn)類似于過大進深及不合理床底面積比而產(chǎn)生的采光不達標(biāo)等問題。

參考文獻：

[1]劉長安,仝暉,周琮.以生態(tài)建筑學(xué)為導(dǎo)向的建筑教育模式研究——山東建筑大學(xué)生態(tài)建筑學(xué)教學(xué)實踐[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報,2012,05:539-542.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB/T50033—2013建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.

[3]尤偉,吳蔚.淺探運用Radiance模擬天然采光[J].照明工程學(xué)報,2008,01:25-32.

作者:徐沁韻 徐誠 單位:西安建筑科技大學(xué)