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本文转载自公众号骑驴小宅,未经授权不得二次转载

什么是采光井?第1张图片


追逐光明是自然界生物的天性
人类居住环境的发展史
也是对光追求的历程演变
纵观人类居住空间的发展
从有文明活动迹象的三万多年前
到21世纪的现代
人类把自己的居所从简陋的洞窟
发展为有水有电有wifi的舒适美宅
每一步都离不开对采光的需求

什么是采光井?第2张图片

图片来源@美国《大西洋月刊》界建筑简史动画

而随着社会的发展
城市的人口密度越来越大
我们居住的环境变得寸土寸金
甚至地下空间、各个角落都不能浪费
为了合理的利用每一平居住空间
让建筑更好的采光和通风
现代的采光井便应运而生

本篇文章分为四部分介绍采光井:
1 采光井的发展
2 采光井的应用方式
        ——直接采光
        ——间接采光
3 采光井的应用
        ——采光中庭
        ——天窗采光
        ——侧窗采光
        ——底层架空采光
        ——下沉庭院采光
4 采光井在景观中的创意应用

正文开始~


01.
采光井的发展


最原始的居住环境采光
可以追溯到上古时期
人类从穴居走向平原,开始构木为巢
过起半穴居式生活
为了生火做饭排烟
就有了最初的采光窗户
人们把这个工具取名叫“坫”(diàn)

什么是采光井?第3张图片

图片来源@网络

到了封建社会
木构架的建筑成为我国古代建筑的主流
人们对居住环境讲求功能性的同时兼具审美功能
就采光技术而言
中国古代优秀的设计思想
仅仅依靠建筑本身的构造和布局
就能达到很好的采光效果

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中国古建筑凹曲屋面坡度大致相同,一般斜度都为26度~30度,这个角度非常接近太阳黄道与地球赤道所形成的23度27分夹角,这也是古建筑屋顶象征天的文化内涵。中国曲线形屋顶的设计除了形象美观,还担任采光的作用。曲线形屋面,檐口上翘,遮蔽阳光少,窗口进光量大。

天井式建筑是南方地区最为普遍的传统建筑形式
是建筑组群内部采光系统的构成主体
是南方传统民居建筑中排水、通风的组织核心所在
也是我国南方传统建筑形象的重要构成元素
古徽州的天井被称作“明堂”
又有了“四水归明堂”之说

安徽歙县呈坎村

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天井采光可分为直接采光和间接采光

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直接采光指采光窗户直接向外开设;间接采光指采光窗户朝向封闭式走廊、直接采光的厅、厨房等开设。

自近代以来
传统天井式建筑逐渐消亡
以明瓦覆盖的天窗、采光(井)、采光庭等采光方式
逐步取代了传统天井的采光方式

现代社会经济迅速发展
高楼大厦如雨后春笋般步入人们的眼帘
高密集的建筑加上可利用的空间的限制
越来越多的地下空间出现在大型城市中
比如停车场、商城、地铁站、地下通道以及地下室等
为了解决建筑的通风和采光问题
各式各样的创意采光井应运而生

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Doluca酿酒厂,土耳其 / SANALarc

发展至今
采光井现已不单单作为一个功能性构建
服务于地下空间的通风采光功能了
它在现代技术条件的支持下
以及各种创意设计中
已经逐渐成为一个景观亮点~


02.
采光井的常见应用方式

该部分来源公众号和美风景旅研,和美文旅集团

『直接采光』

刚开始出现的地下建筑采光井
其采光方式主要为直接采光
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的建筑
再合适不过

著名的法国卢浮宫玻璃金字塔

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什么是采光井?第10张图片

卢浮宫玻璃金字塔采用金字塔形式,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1h内有15000名参观者进入自然采光的大厅与回廊中,也可以尽情享受地下宫殿的迷人艺术,毫无不适感。该设计近乎完美地运用了自然光,地下建筑的自然采光难题被创造性地解决了。

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『间接采光』

由于建筑形式的复杂性与多样化
间接式采光也被发明和大量运用
它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

① 镜面反射采光
这是利用平面镜、曲面镜和透镜等,将自然光通过一次或多次发射到地下建筑中,地下建筑采光的问题从而得到解决。

什么是采光井?第13张图片

太阳光反光板工作原理

美国明尼苏达州立大学的土木采矿工程大楼

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这栋建筑95%的部分处于地面以下,设计师采用潜望镜的原理,将阳光引入其中,从而把自然光传送到地下33.5m处。

②光导纤维采光
这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里传播,基本上没有任何损耗。

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光导纤维采光示意图

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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,取得了良好的效果。光导纤维虽然价格较高,但由于其采光效率高,占用空间小,而且能灵活弯曲。因此,在一些光环境要求较高的地下建筑中被广泛采用。



03.
采光井在现在建筑中的应用


『采光中庭』

现在公共空间的进深都越来越大
一个优秀的中庭采光井设计
不仅可以让建筑内部空间
得到更多的自然光线
同时也可以增添别样的景致

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兰加拉学院科技楼 / Teeple Architects

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Fronton Bizkaia体育场/ RUIZ PARDO – NEBREDA

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林德纳商学院/ Henning Larsen

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北京君谊中学国际部 / 意度建筑


『天窗采光』

进深大的住宅采取侧窗采光方式
不能满足房间深处的采光要求
宜在屋顶开设天窗采光
由于天窗安装位置和数量不受墙面限制
因此能在工作面上形成较高而均匀的照度
并且不易形成直接眩光

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煤院新生,北京 / 临界工作室

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白塔寺胡同美术馆天窗/DNA设计与体系结构

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杭州开元森泊度假乐园——一览居
中国美术学院风景建筑设计研究总院

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房屋的采光间距为相连房屋中较低房屋高度的0.8-1.2倍。比如你的房屋高度为15米,相邻房屋高度为10米,那么房屋的采光间距应为8-12米。相临房屋的采光间距一般应以相临房屋较低的房屋一方高度的0.8至1.2计算。如你的房屋高度为10米,而相临的房屋为15米,则基本间距应在8至12米;如相临房屋为8米,则基本间距应在6.4至9.6米之间。


『侧窗采光』

在住宅建筑外墙开设窗户进行采光
让室外光线映射在室内空间中
室内视野变得更为开阔

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什么是采光井?第45张图片


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侧窗按所处位置分为单侧窗、双侧窗和高侧窗。单侧窗构造简单,造价低廉,使用维护方便,光线具有很强的方向性,有利于显现立体造型,易与室外联系等优点,因此使用广泛。缺点是光线分布不均匀,近窗处亮,远窗处暗,使房间进深受到限制,采光的有效进深一般不超过窗高的两倍。另外,单侧窗的位置较低,易形成直接眩光。采用双侧窗、高侧窗采光,室内照度的均匀度比单侧窗好。在窗洞上装乳白玻璃、折光玻璃或反光板,使光线折向天棚,可以增加室内深处的照度。

『底层架空采光』

目前许多住宅是剪力墙结构,剪力墙不可移动
垂直落到地下车库内
住宅垂直投影下能够设计的停车场数量有限
住宅底层入口一般架空部分空间
设置休息座椅等娱乐设施,用以提高住宅品质
因此可以利用这部分架空空间的局部设置采光口
把天然光引入地下层
这种采光口有效利用建筑形式
利用改善地下车库的采光和通风

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什么是采光井?第51张图片


『下沉庭院采光』

下沉式庭院可以理解为采光井的更高设计
使地下一层借助外庭院的采光,相当于地上一层
它的魅力正是通过庭院与地面的坡度产生的
巧妙运用高低错落的手法分隔空间,含而不露
形成视觉上的凹凸感
在心理上也给人一种亲切的包围感和安全感
给空间带来更丰富的视觉感

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04.
景观中的创意采光井


微妙的地形上一个个白色小方块铺装和采光井浑然天成,形成极富现代感的一道风景。
↓↓↓
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该项目采用了重复构图形式的三维空间概念:建筑的首层和地下层之间是一个半月形花坛,与半月形图案相交的,是一个圆形的水池,水池大部分位于广场上,一部分悬在地下采光窗上,成为建筑地下层透明的屋檐。↓↓↓

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采光井技术发展是一个漫长的发展过程
不管是传统民宅的天井采光
还是近现代建筑中的采光井技术
其目的都是为了使我们的居住环境
更加充分合理的利用自然光
关于采光井你有什么想说的
欢迎下方留言~

参考资料:
《采光井技术的发展及应用》公众号和美风景旅研,和美文旅集团
《信江流域近代商业建筑中的天井和采光庭》姬琳,杨茂川,江南大学,江苏无锡214122;
《当阳光照进屋檐——中国古建筑如何采光》,公众号山西省古建筑集团
《建筑采光设计告别"小黑屋"》公众号幕墙易
向以上作者致谢!


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