[摘　要]近年來，由于種種原因而導(dǎo)致的房價(jià)上漲，土地緊缺等現(xiàn)象，使人們的居住空間變得越來越擁擠。為了充分利用空間，大多的單位通過采用半地下室或全封閉地下室作為工作或停車場(chǎng)地，達(dá)到房屋面積使用最大化。然而，對(duì)于半地下室和全封閉地下室而言，采光率差，通風(fēng)效果不理想等諸多現(xiàn)實(shí)問題限制了地下室空間最大化合理利用。本文針對(duì)上述現(xiàn)象提出改善設(shè)計(jì)方案，對(duì)地下室自然通風(fēng)和采光的進(jìn)行研究。 　　

[關(guān)鍵詞]自然通風(fēng)；自然采光；地下室；反光板 

　    1.地下室的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)  

　　一般地下建筑自然通風(fēng)是利用風(fēng)壓和熱壓兩種方法實(shí)現(xiàn)的。 

　　圖1-1示意了風(fēng)壓作用下自然通風(fēng)的形成過程。圖1-2示意了熱壓作用下的自然通風(fēng)的形成過程。一般來說，在建筑進(jìn)深較小的部位多利用風(fēng)壓來直接通風(fēng)，而進(jìn)深較大的部位則多利用熱壓來達(dá)到通風(fēng)效果。而地下室就屬于進(jìn)深較大的空間，因此就必須將風(fēng)壓和熱壓結(jié)合起來。 　　 

　　本文主要研究在風(fēng)壓通風(fēng)的基礎(chǔ)上利用熱壓通風(fēng)，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。在試驗(yàn)中，利用艾草燃燒產(chǎn)生的高溫，達(dá)到模擬環(huán)境效果，使室內(nèi)外有一定的溫差，來實(shí)現(xiàn)熱壓通風(fēng)；利用內(nèi)置幕墻裝置，增大是內(nèi)外與室內(nèi)壓力差。通過艾草燃燒產(chǎn)生的煙，能很直觀的看到通風(fēng)效果。 　 

　　2.地下室的自然采光設(shè)計(jì) 　 

　　眾所周知，增強(qiáng)建筑室內(nèi)的采光效果的基本原理就是增加采光窗窗口的面積，一方面將直射光引入室內(nèi)，另一方面利用光的反射原理，盡可能的將光線引入室內(nèi)，以增加采光進(jìn)深，加之利用漫反射的原理，又可以使光線得到發(fā)散，從而擴(kuò)大采光面積，使采光更加均勻；同時(shí)，增加采光窗的面積又可以達(dá)到增加建筑內(nèi)部開敞感，減少封閉感和壓抑感。綜上所述，通過查閱了很多文獻(xiàn)資料，整理和許多數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)于半地下室和全封閉地下室提出了不同的設(shè)計(jì)方案，考慮到一般性地下室面臨的最大問題是采光窗戶面積受限而導(dǎo)致的自然光引入不足和分布不均勻，以及存在的眩光問題。所以，我們?cè)诮ㄖ�設(shè)計(jì)過程中有意識(shí)地利用建筑立面造型和室內(nèi)空間布局，結(jié)合技術(shù)手段來解決地下室自然采光問題。下圖利用合理設(shè)置窗戶來達(dá)到最佳自然光照�！　� 

　　圖2-1是采用多窗來達(dá)到良好的采光效果，通風(fēng)也比較方便，主要適用于框架結(jié)構(gòu)，半地下室。 

　　圖2-2是在墻角處柱旁設(shè)置采光窗，適用范圍較廣，能達(dá)到較好的采光效果。但是通風(fēng)設(shè)計(jì)必須滿足要求，才能使地下室有較好的通風(fēng)效果。 　　 

　　3.模擬試驗(yàn) 　　 

　　為通過建筑設(shè)計(jì)途徑和現(xiàn)有技術(shù)措施來解決問題，我們進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。圖3-1為模型簡(jiǎn)圖。 　 

　　模擬研究的限定條件：假定在北半球某一特定地區(qū)，建筑朝向正南北，開窗方式平開，開窗面積1.8m2，玻璃材質(zhì)透明光學(xué)玻璃，建筑材料鋼筋混凝土，房間面積11.34m2房間凈高2.8m的條件下。 

　　對(duì)以下兩種模型進(jìn)行模擬分析研究： 

　　(1)基本相同的平面形式，不同的窗戶面積，半地下室，無反光裝置(如圖3―2)。 

　　模擬研究過程 

　　模型1：基本相同的平面形式，不同的窗戶面積，半地下室房間進(jìn)深和開間4.2m×2.7m，層高2.8m，最大窗戶尺寸。 　　 

　　光從45°角入射至地下室，因窗戶面積的增加，采光效果逐漸變好，但采光效果始終不明顯，不均勻，易產(chǎn)生眩光。 

　　(2)基本相同的平面形式，相同的窗戶面積，全地下室，使用反光裝置(反光鏡和錫紙)(如圖3―3) 

　　模型2：基本相同的平面形式，相同的窗戶面積，全地下室，使用反光裝置房間進(jìn)深和開間4.2m×2.7m，層高2.8m，窗戶尺寸0.6×1.2m。 

　　光從45。角入射至地下室，通過調(diào)節(jié)反光鏡的擺放角度及室內(nèi)反光材料的漫反射，使地下室采光效果明顯加強(qiáng)。 

　　模擬研究結(jié)果分析： 

　　地下室的天光照明和天然采光均勻度隨著窗地比的增加而上升，達(dá)到最高點(diǎn)后下降；內(nèi)部反射效果變化不大，隨著窗地比的增加而略有微弱增加。因此，在進(jìn)行基本條件相同的矩形房間自然采光設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合功能要求，找出合適的窗地比，以增加自然采光的效果。 

　　而對(duì)于具有反光裝置的地下室，能減輕室內(nèi)采光不均勻及眩光的影響，具有明顯地加強(qiáng)地下室采光效果的作用。當(dāng)然，反光材料可以是淺顏色涂料。 

　　進(jìn)一步擬進(jìn)行利用反光板來改善自然采光的設(shè)想。 　　 

　　圖3-4利用高處設(shè)置反光板，達(dá)到較好的采光效果，而且不影響窗戶視景效果，更有雨棚的作用。 

　　圖3-5是利用墻與梁錯(cuò)位來制造采光空間，采光效果較好，但限制因素很多，很多細(xì)節(jié)方面必須做好才能真正達(dá)到設(shè)計(jì)目的。 

　　對(duì)于反光板的使用，有一些具體的細(xì)節(jié)問題需要考慮，否則會(huì)適得其反，起不到改善光環(huán)境的作用。(1)反光板位于觀景窗和采光高側(cè)窗之間時(shí)，上部采光窗的玻璃可見光透過率要高，以便使更多光線進(jìn)入室內(nèi)被反射到天花板，照亮房間后部，下部觀景窗的可見光透過率要低，降低近窗處照度，并減少觀景窗潛在的直接眩光。(2)反光板的上表面要采用淺色飾面以提高反射率，表面光滑程度要適當(dāng)，以避免晴天由于光滑程度過高導(dǎo)致天花板上產(chǎn)生過亮的光斑。(3)室外反光板要注意做出一個(gè)向外的坡度以利排水，炎熱地區(qū)的室外反光板靠墻處可以設(shè)一小段漏空，以利于熱空氣上升，也可兼作排水之用。 　　 

　　4.結(jié)語 　 

　　改善地下建筑內(nèi)部空間環(huán)境對(duì)促進(jìn)地下空間開發(fā)利用具有十分重要的意義，增強(qiáng)地下室及半地下室天然采光效果就是其中一個(gè)不可忽視的內(nèi)容。地下建筑天然采光受到諸多條件的制約，應(yīng)盡可能采取多種設(shè)計(jì)對(duì)策和措施，不斷豐富地下建筑的設(shè)計(jì)手法。我們進(jìn)行的原理性模擬試驗(yàn)表明，通過反光材料和反光鏡的設(shè)置使天然采光效果明顯，但其細(xì)部設(shè)計(jì)有待進(jìn)一步推敲和探究，并有待實(shí)際工程檢驗(yàn)�？梢钥隙ǖ氖�，依據(jù)地下室或半地下室使用功能對(duì)天然采光效果的不同要求以及具體工程的實(shí)際情況，積極探索多種可行的天然采光設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)措施是十分必要的。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]M・N・基興.采暖與通風(fēng).建筑工程出版社1957 

　　[2]瑪麗・古佐夫斯基.可持續(xù)建筑的自然光運(yùn)用.2004 

　　[3]趙凱華.鐘錫華.光學(xué)(上冊(cè)).北京大學(xué)出版社. 

　　[4]同濟(jì)大學(xué)等合編.房屋建筑學(xué)，中國建筑工業(yè)出版社.2005 

　　[5]戴立飛.高　輝.謝賢文.反光板在建筑自然采光中的應(yīng)用.工業(yè)建筑.2007(12)