地下建筑自然采光通风设计初探.pdf

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1、文章编号：1009—9“l(2012)02-0018—02地下建筑自然采光通风设计初探口口郭永伟(山西职业技术学院，山西太原030006)摘要：阐述了地下建筑设计引入生态理念的意义，通过分析比较，对地下建筑的自然采光、通风设计进行了探讨。关键词：地下建筑；自然采光；通风；建筑设计中图分类号：TU113．5文献标识码：B在积极探讨人类面临或即将面临的困难时，更应对人与自然的和谐共处、建筑的本质进行严肃思考。从这一意义来讲，地下建筑设计理念的探讨是非常有价值、有必要的。引言2地下建筑与地上建筑的环境因素比较近年来，在我国不论是大城市，还是小城镇

2、，其建筑规模都在不断扩大。城市化进程的加快，占用了大量土地资源，这已成为制约城市进一步发展的关键因素之一，越来越多的城市身处窘境，迫使人们的眼光逐渐由地上转向地下，以寻求一个更加广阔的发展空间。1地下建筑设计的意义在人口数量飞速膨胀的今天，城市化进程也是一日千里，广袤的田野被鳞次栉比的钢筋混凝土“森林”所取代，一座座繁华的都市拔地而起。在人们充分享受人类社会文明发展的同时，一场残酷的博弈也在悄然展开。人类赖以生存的耕地与人类最求舒适的居所正在进行搏杀，土地资源遭强掠，直逼地价飞涨，城市环境日益恶化，人们的生存空间拥挤不堪，已然成为时下最值得

3、关注的问题。建筑是人类文明的固化载体。不断升级的人类欲望与不可再生的土地资源直接对撞，使得地下建筑得以开发，同时，地下建筑也架构起人类地上地下新的立体生存空间。既节约了耕地，又能满足人类生活的多样性、丰富性，且符合绿色低碳的理念。迄今为止，这还是—个尚未被充分认识与开发的广阔领域。地下建筑是指建造在岩层或土层中的建筑。它是现代城市高速发展的产物，起到缓解城市居所紧张的作用，地下建筑还为人类开拓出新的生活方式。任何建筑物体都置身于具体的自然环境之中，因地域不同、季节不同呈现出不同的环境特色。在一般情形下，地下建筑与地上建筑分别表现出不同的特点

4、，如表l所示。表l地下建筑与地上建筑的环境因素比较＼建筑类别环境闲心地上建筑地下建筑采光能较好地利用自然光自然采光差隔声隔音效果差，噪声干扰多隔音效果好保温、隔热受地域、季节影响大。温差大保温、隔热效果好通风能较好地利用自然通风自然通风差给排水需配给排水设备通过比较可以看出，地下建筑除采光、通风有些局限外，其他项目内容甚至优于地上建筑。所以，采光、通风设计的优劣，是评价一个地下建筑设计成功与否的重要因素之一。3地下建筑自然采光设计建筑的采光一般分为自然采光与人工照明两种。在地下建筑中，通常采用人工照明的手法，虽然解决了照明问题，不过费用较高

5、，还难以达到自然光带给人的良好感受。如果能通过建筑设计和采光技术手段，将自然光引入地下建筑，不但可以节约一大笔人工照明费，而且还能创造出舒适的自然环境，如同置身于地上建筑中。developmentplan太原理工大学控削工程专业硕士学位，从事教学工作。作者简介：马宁(1984一)女，山西太原人，助教、硕士研究生，2007年7月毕业于太原理工大学通信工程专业，现攻读收稿日期：2012—01—24(煽辑段宏伟)·18·Research＆ApplicationofBuddingMaterials常见的地下建筑自然采光方式，主要分为直接式采光与间接

6、式采光两大类。直接式采光是指将自然光直接引入地下的设计方法，主要应用于浅层的地下建筑中。直接式采光通常是在建筑大厅或中庭的顶棚处，设置与地面直接连通的天窗。直接式采光所营造的空间氛围在地下建筑中也是最接近自然的。对于层数少、平面体量相对较大的地下建筑，需要一个开敞空间来改善地下建筑方位感。著名的法国卢浮宫的玻璃金字塔，设计师贝聿铭大胆构思，采用古老的金字塔形式，将透明玻璃金字塔和周围三个小玻璃金字塔作为地下建筑的采光天窗。即使在lh内有15000名参观者进入自然采光的大厅与回廊中，仍然可以尽情地享受地下宫殿的迷人艺术，毫无不适之感。该设计近

7、乎完美地运用了自然光，创造性地解决了地下建筑的自然采光难题。间接式采光是利用一些辅助设备将自然光输送到地下建筑中，常在深一些的地下建筑中采用。常用的方法有镜面反射、光导纤维等几种方式。镜面反射采光是利用平面镜、曲面镜和透镜等，将自然光通过一次或多次反射到地下建筑中，从而解决了地下建筑采光的问题。如美国明尼苏达州立大学的土木采矿工程大楼，这栋建筑95％的部分处于地面以下，为了能将阳光引入其中，设计师采用潜望镜的原理，将自然光传送到地下33．5m处。光导纤维采光是利用光纤维传到地下建筑的一种采光方式。它充分利用光的全反射原理，光线几乎全部在纤芯

8、里传播，基本上没有任何损耗。清华大学的超低耗楼就使用了一种被称为“向日葵”的光纤维采光技术，在对地下室进行采光时，取得了很好的效果。光导纤维虽然价格较高，但由于其采光效率高，占用