地下建筑自然采光通风设计分析

地下建筑自然采光通风设计分析

江琦 1 李智 2

1 柳州市建筑设计科学研究院有限公司 广西柳州 545000

2广西荣泰建筑设计有限责任公司 广西柳州545000

摘要：城市化建设步伐逐渐加快的今天，逐渐出现了越来越多的地下建筑工程，相对于地上建筑来说，其具有独特的特点，正是这些特点的存在，导致其对采光通风具有更高的要求。基于此，本文通过对地下建筑的简单介绍，进而分析了地上建筑与地下建筑存在的差异，之后以此为基础，提出了自然采光通风设计方案，为地下建筑更好的建设奠定良好基础。

关键词：地下建筑；自然采光；通风

引言：建筑物作为人类生存的重要场所，不仅需要适当的光照，而且还要一定的通风，只有这样，才会建设出符合人类居住需求的环境。特别是地下建筑，由于其存在于地下，很难像地上建筑一样直接通风采光，因而需要采取科学、有效的方式，对地下空间进行自然通风、采光进行设计，以构建出更加良好的地下环境，为地下建筑的使用提供重要条件。

1 地下建筑简介

从广义的角度来说，所谓的地下建筑，指的是建设在地下岩层活土层内的建筑，而在今年，地下建筑的范围进一步扩大，拓宽到了水下的一些建筑物。以往阶段，开展采矿工作时，需要在地下建设出与此相配套的基础设施，而这即为初期的地下建筑，之后，随着社会的发展，施工技术的更新与换代，加之地下交通等行业的兴起，社区、商场等区域地下车库的建设，逐渐出现了越来越多的地下建筑。地下建筑的出现，对现代社会的发展具有重要意义^[1]。随着城市化建设的不断进行，使用了大量地上土地，使得可应用的面积逐渐降低，而地下建筑的出现，则能够进一步扩大使用空间，为人类社会的发展提供了新的途径，同时，还会减少土地资源的使用，有利于自然环境的保护。

2 地下建筑与地上建筑存在的差异

对于地下建筑来说，因其存在于地面的下方，导致其与地上建筑相比，存在较大的差异，这一差异的存在，使其对通风采光提出了更高的要求，具体来说，主要体现在下述几个方面：

2.1污染较为严重

地面的下方，通常为一个密闭的空间，空气流通性不好，不论是人类的活动，还是车辆、机械设备的使用，均会排放出一些污染物，如CO₂、CO、烟尘等，且这些污染物无法第一时间将其排除，能够长期滞留在室内，对整个室内环境造成较大的破坏。针对这一情况，结合人类生存的要求，我国对地下建筑建设时，制定出了相应的标准，其中，在CO₂方面，应保证其处于0.07%年龄小0.15%之间，最多应控制在0.2%以内。而对于CO来说，由于其毒害性更大，因而对其浓度要求更高，应控制在0.01%/m3以下。但实际当中，很多地下建筑建设时，均不符合这一要求，含有大量危害气体，对人类的生命健康带来一定隐患^[2]。

2.2气体来源广泛

通过相关研究表明，地下建筑使用时，存在很多有害气体，且这些气体的来源非常广泛，不仅包括人类生活时产生的CO₂，车辆、机械释放出来的废气，而且还包含了因空间环境潮湿，微生物等释放出来的不良气体等。若为地下停车场，在车辆行驶时，会释放出SO₂等物质。对于刚刚装修的地下建筑来说，装修材料中的有害气体浓度会非常高，如甲醛等。人类与甲醛接触后，会对身体健康造成一定影响，降低视力，影响正常呼吸，甚至危害生命。所以，地下建筑使用时，应加强对空间环境的重视程度，通过自然通风，及时将有害气体排出，加上适当的自然采光，打造出良好的地下空间。

3 地下建筑自然采光通风设计

因地下空间环境较为复杂，且含有较高的有害气体，人类长期处于这一环境内，将会对身体健康造成较大危害。所以，在地下建筑建设时，应设计出科学、合理的采光与通风方案。

3.1采光设计

作为建筑当中的重要组成部分，采光直接关系到整个建筑的使用情况。针对原理的不同，能够将采光划分成两种类型，一个为自然采光，另一个为人工采光，现代地下建筑建设时，通常以第二种为主，即在特定位置上，安装相应的灯具，达到照明的目的。但对于该方式来说，需要消耗大量电能，不仅不符合节能环保的标准，而且还增加了投入成本。所以，为了保证建筑正常采光，同时减少成本的投入，需要利用建筑自身特点，结合相应的技术手段，设计出自然采光^[3]。具体来说，在墙与梁的连接处，通过错位的方式，构建出一定的采光空间，比如采光井、下沉庭院等，并在相应位置上，安装采光板，通过建筑内部结构，予以其不断延伸，进而利用光学原理，将自然光导入地下。在建筑的上部，因安装了较大的采光窗，光线射入后，在反射原理的作用下，逐渐照射到其他区域。

采光设计时，应保证其具有较强的可操作性。部分地下建筑建设时，深度较高，难以通过上述方式采光，因而在实际当中，应针对具体情况，适当进行处理。其中，若为地下一、二层，由于其接近地面，可按照上述方式，通过构建相应的光路，采集自然采光，若为地下三层级更深的地区，需要以人工采光为主。

3.2通风设计

地下建筑建设时，不仅要选择合理的采光方案，同时，还应设计出最佳的通风手段，只有这样，才会构建出良好的地下室内环境。一般情况下，地下建筑通风设计时，可以借鉴地上建筑的自然通风设计。近年来，随着社会各界环保理念的不断提升，使得地下建筑建设时，逐渐融入了节能环保的理念，在这一理念的影响下，设计出较为良好的自然通风方案，从而为地下建筑自然通风的设计奠定了良好基础。所谓的自然通风，指的是在风压差的作用下，逐渐完成气体的交换活动。对于地下建筑来说，对自然通风设计时，通常受到多个方面因素的影响，如朝向、内部结构等。若建筑对通风设计要求较高，还要采取一定的方法，如安装风管，采用机械送风、排风的方式，对风予以引导，以提升通风效果。

3.3注意事项

地下建筑自然通风采光设计时，为了确保其发挥出最大的作用，还应注意下述几个方面的事项。首先，应形成良好理念，加强对自然采光通风的理论认知，认识到其在建筑当中的重要性，同时还要确保设计方案符合要求的同时，易于操作，减少资金的投入等。以地下商场为例来说，由于其人流量较大，对通风采光的要求较高，若进采用自然的方式，不仅会导致实际效果并不是很好，而且还为管理增加难度，所以，需要在自然采光通风的基础上，增加人工的模式，以确保室内空间符合实际使用需求。其次，在长期发展的过程中，设计人员逐渐形成了较为严重的传统理念，在该理念的影响下，对地下建筑采光通风产生了错误的认知，如将自然通风看做为无需人员管理，由风自行运动的理念，对设计活动的开展造成了一定影响。所以，在实际设计时，设计人员应抛弃这些落后的理念，正确看待自然通风，并以此为基础，结合现代较为先进的科学技术，设计出科学合理的自然采光通风模式，以构建出更加良好的地下室内空间。

4、总结

综上所述，作为现代城市化建设的重要组成部分，地下建筑建设效果的好坏，直接关系到整个城市化建设情况，确保地下建筑具有较高质量，能够为现代社会的发展打下坚实基础。所以，对地下建筑设计时，应根据建筑自身特点，结合环境具体情况，针对采光通风的需求，设计出科学、合理的自然采光通风方案，以使地下建筑适用于人类的使用。

参考文献：

[1]建黔荣.绿色建筑地下车库自然采光通风设计研究[J].建筑·建材·装饰，2018，16(15)：196.

[2]包元凯.结合自然通风与采光的南方城市地下空间生态设计[J].门窗，2018，06(15)：162-162.

[3]翟颖妮，王怡，黄艳秋，等.下沉式建筑底层自然通风与采光优化方法研究[J].地下空间与工程学报，2018，14(06)：1692-1700.