基于某办公楼采光分析的建筑自遮阳设计方案的初探

摘要：针对重庆某办公楼西向主要功能房间争取全年自然采光与减少夏季西晒的矛盾，采用遮阳系数理论计算和采光模拟分析的方法，提出来较为理想的解决方案，同时满足了标准中西向主要功能房间自然采光和建筑遮阳系数的要求，供建筑设计师参考。

关键词：西晒；自然采光；自遮阳

自2013年12月1日起，重庆市执行工程建设强制性标准《公共建筑节能（绿色建筑）设计标准》DBJ50-052-2013（以下简称为“《标准》”）。其中，《标准》强制性条文“4.2.3未设建筑自遮阳、绿化遮阳等措施的建筑西向外窗（含透明幕墙）窗墙面积比>30%时应设置活动外遮阳系统。”增强了对减少建筑西晒得热的控制，提出了建筑自遮阳、绿化遮阳和活动外遮阳三种遮阳措施。此外，《标准》必须执行条文“7.2.3（6）主要功能房间75%以上的面积，采光系数应满足现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033的要求。”对办公楼采光提出了明确的规定。

后续，渝建[2014]221号文补充说明了遮阳措施的实施方式和自然采光的判定标准。其中，建筑自遮阳的补充说明如下：建筑自遮阳措施是指通过建筑形体及建筑构件（如固定式建筑外遮阳等）布局使建筑本身具备遮阳效果的方式。建筑自遮阳系数可按《标准》附录C规定的方法计算，且不大于0.9。

本文针对西向窗墙面积比超过0.3的某高层办公楼，为了权衡办公楼西向遮阳和自然采光的要求，通过建筑自遮阳设计满足西向外窗遮阳和西向办公室自然采光的要求。

1 某办公楼概况

该办公楼西向窗墙比为0.38，办公室采用外阳台设计，其标准层平面如图1。

一方面，室内采光系数达不到采光要求，不满足《标准》第7.2.3（6）条；另一方面，建筑西向窗墙比虽然超过0.3，但是外阳台有较好的遮阳效果，满足《标准》第4.2.3条的要求。

图1 标准层平面布置图

2 西向采光和遮阳设计

由于外阳台对室内采光有较大削弱，拟取消外阳台设计，改善室内自然采光；再通过西向水平和竖向构件设计，保证外窗遮阳系数不大于0.9，从而同时达到遮阳和采光要求。

2.1采光分析

采用daysim模拟软件，针对标准层典型房间取消外阳台前后的室内采光系数进行模拟，模拟结果如图2所示。

（a）保留阳台 （b）取消阳台

图2 室内采光系数分布

由图2可知，（a）保留阳台标准层5个办公室（从上到下）的室内采光系数平均值分别为6.27%、1.64%、1.90%、1.16%、1.16%，不满足现行《建筑采光设计标准》GB 50033中办公室采光不低于3.6%的要求；（b）取消阳台标准层5个办公室（从上到下）的室内采光系数平均值分别为7.84%、4.37%、4.37%、4.02%、4.02%，均大于3.6%，满足现行《建筑采光设计标准》GB 50033-2013中办公室的采光要求。

2.2构件自遮阳设计

根据该办公楼建筑设计及立面效果，拟采用水平式与垂直式的组合遮阳方案，并选取西向遮阳最不利外窗的遮阳系数及室内采光进行

西向水平和竖向构件设计方案为：水平构造定性尺寸0.2m，垂直构造定性尺寸0.4m。

根据《标准》附录C，计算得到西向遮阳最不利外窗的遮阳系数为0.83

3 结论

为满足办公室自然采光要求，本文针对重庆地区某办公楼西向窗墙比超过0.3的情况，对西向外窗或幕墙自遮阳设计进行了初步探讨，总结如下：

（1）建筑规划设计阶段，重庆地区应充分考虑建筑西晒的影响，合理控制西向窗墙比，尽量通过建筑设计达到遮阳效果。

（2）针对办公室自然采光尽量扩大窗墙比，与减少西晒控制窗墙比的矛盾，可根据项目实际情况采取建筑自遮阳、绿化遮阳或活动外遮阳措施。

（3）针对高层办公楼，且西向主要采用单元式幕墙的情况，0.9遮阳系数较易达到，可结合立面效果，通过构件设计达到一定自遮阳效果。

参考文献

[1] DBJ50-052-2013《公共建筑节能（绿色建筑）设计标准》[S].重庆：重庆市城乡建设委员会，2013.

[2] GB 50033-2013《建筑采光设计标准》[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.