不同的朝向、建筑环境和开窗形式对门诊楼采光都会产生不同的影响,下面就门诊采光的影响因素逐一阐述。

1、建筑朝向 

南向在全年的日照时间最长,太阳高度角较高,一天中受太阳方位角和天气的影响光线变化较大。北向的全年日照时数最短,仅在南方部分地区的夏季能接受到太阳的直射光,其他地区和季节都是来自天空和环境的漫射和反射光,因此光源最稳定,光线均匀柔和。东西向的日照时间夏季明显长于冬季,太阳高度角较低。在炎热地区的夏季,太阳出现在西侧的时间也是一天中温度最高的时间,加之其太阳高度角较低,较难控制过多的热辐射。 

2、建筑的环境 

建筑的自然采光条件还受到建筑周边的环境影响,包括周围的建筑和景观设计。景观设计不仅可以美化环境,还可以调节微气候,对建筑环境的可持续性有重要意义。景观环境中对建筑自然采光产生直接影响的主要有植物和下垫面材质的选择。

植物是一种天然的遮阳措施,据数据显示,茂密的树冠可以遮蔽低层建筑屋顶的70%的直射阳光。所以正确设计植物对建筑的朝向关系,利用不同物种的特性,处理好建筑遮阳和采光的平衡关系。室外环境的下垫面反光也是室内自然采光的来源之一,特别是对于建筑底层因环境遮挡难以接收到太阳直射光时,下垫面的反射能力直接影响到室内的采光量。

3、建筑布局 

从总体来看,分散式布局更有利于建筑内部的采光和通风,从内部来看,门诊空间的布局应尽量靠近建筑的外表面,争取更多直接的对外自然采光面。 

建筑群体布局可以分为并列式、错列式、斜列式、周边式和自由式。从自然采光的角度来说,错列式、斜列式和自由式的建筑间遮挡较小,自然采光条件较好。 

从建筑单体内的平面布局来说,应将适合自然采光的功能用房布置在靠近建筑的外表面,对采光要求较低或有特殊需求要避免自然光的功能用房,布置在建筑内侧。不同空间在其功能的影响下对自然采光的适用程度不同。

从不同功能空间的重要性考虑,在建筑自然采光条件有限的情况下,优先考虑功能重要且自然采光适用度高的空间场所,而走廊、垂直交通、卫生间等功能次要且对采光要求不高的场所,则可以靠内或朝西向布置。

▽ 门诊公共空间及其相关空间的自然采光适用度

4、建筑体形 

从建筑热工角度来说,对于湿热地区若采用体形系数小的紧凑性建筑,虽然可以减少建筑外表面的热传递,但由于缺少自然采光和通风增加的照明和空调能耗,很可能会超过其体形系数带来的优势。总体来说,强调自然采光的理想建筑体形应该是狭长伸展的,使更多的建筑面积靠近外墙,有更多直接对外的自然采光面;建筑内部的空间应该有较好的通透性,增加自然光在建筑内部的扩散范围。 

大量医学研究表明,室内自然采光不足与紧张、抑郁、注意力不集中、免疫力低下都有很大的关系。室内采光口过小、视野受限可能会使医院的病人加剧病痛,延长其康复的时间。因此,对于医疗建筑,更需要良好自然光线和室外景观,过于紧凑的体形限制了自然采光和对外的视野以及新鲜空气的进入,不能满足人体健康的基本需求,是狭隘的节能建筑。 

所以医院建筑要结合当地气候环境,在用地面积允许的情况下,采取能满足适宜自然采光通风条件的建筑形体。

5、自然采光形式 

自然采光形式有侧窗采光、天窗采光、中庭和天井采光。

1)侧窗采光

侧窗通常具有采光、通风和提供景观视野的功能,按其功能的侧重不同可以分为观景窗和采光窗。观景窗一般要求设于人的视线位置或根据特定的景观设置。观景窗需要保证对外的可视度,并且亮度不宜过高,对进入室内的照度和均匀度没有很高的要求。

而采光窗则要争取最大的照度和均匀度,常见的方式是在2m以上高度设置高侧窗作为不提供景观视野的采光窗来补充房间深处的自然光照度,提高整个房间的采光均匀度。 

采光窗和观景窗可以合并设置也可以单独设置,采光窗单独设置时便于结合辅助措施来增强其采光效果。 

▽ 观景窗和采光窗的关系

2)天窗采光

天窗采光的光线直接来自于太阳的直射光和天空的扩散光,很少其他因素的遮挡,是最有效的自然采光方式。天窗适用于单层或顶层的大空间采光,来获得较均匀的照度。医院门诊一般为多层建筑,其集聚性公共空间的面积较大,因此门诊建筑公共空间可以借助中庭天窗采光。 

根据天窗采光的朝向,可以分为水平天窗和垂直天窗。其中垂直天窗的采光特性近似于高侧窗,所以这部分仅讨论在医院建筑中最常见的水平天窗。

▽ 天窗的形式

天窗采光比侧窗采光的优点在于可以照亮更大的范围,照度更均匀,亮度更高。天窗采光的缺点是产生眩光或光幕反射的可能性更大;增加热辐射,引起温室效应。

3)中庭和天井采光 

在现代建筑中,中庭和天井都常结合景观设计成为建筑室内外的过渡空间,是建筑公共空间的常见形式。当建筑室内缺乏侧窗采光条件,或房间进深较大超过侧窗采光所能及的范围时,可以采用有玻璃顶的中庭或没有盖顶的天井进行采光。

中庭和天井采光区别于普通空间天窗采光的主要特点是不仅能解决平面上大进深空间的自然采光问题,同时还可以为剖面上相邻的空间提供自然采光。其中,中庭在现代公共建筑中被广泛应用。而天井则因尺度较小,更多地应用在居住建筑中。

▽ 天窗采光和中庭采光对比示意图

总之,以上为医院门诊部公共空间中自然采光的主要影响因素,除此外,还需考虑自然采光辅助系统和遮阳设计等方面。


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