重庆大学B区宿舍采光条件改造探讨

高隽璐，宋家文（重庆大学 建筑城规学院，重庆 400030）



重庆大学B区宿舍采光条件改造探讨

高隽璐，宋家文
（重庆大学 建筑城规学院，重庆 400030）

摘要：重庆大学B区存在大量老旧校舍，且由于其山地地形条件限制，部分宿舍单元的居住物理环境存在较大问题，宿舍的视线私密性要求与采光需要存在严重矛盾，已经难以满足当代大学生的居住需求。针对这个问题该文以绿色节能技术进行采光方式改善的设计策略思考，建立改造模型，以期对高校宿舍的居住环境做出更多思考。

关键词：山地建筑；大学宿舍；采光；遮阳；私密性

0　引言

自1999年高校大规模扩招，以及国家科教兴国战略的实施，我国高校在校生人数飞速增长，由1978年的86万发展到2002年的1600万［1］。因此，高校学生对居住空间的需求也急剧增加。大量高校的新建校区不仅园区环境优美宜人，新建校舍的室内居住环境也十分舒适，然而由于宿舍是高校人文环境的重要体现，并且老旧校舍仍然能容纳大部分学生居住，因而对老旧校舍的保护和继续使用具有其现实和文化意义，许多老旧校舍仍然在使用当中。但由于大量的老旧校舍建设于上个世纪末，其采光、通风、热舒适条件等都不甚理想。同时，当代高校学生的社会心理、生活需求相较上世纪都已经发生了巨大变化，如何顺应当代大学生的心理和生活需求，改善宿舍居住条件，提升宿舍的宜居性应当引起建筑设计人员的关注。

重庆大学B区位于重庆沙坪坝老城区，校区初建于20世纪50年代，一直沿用至今。校区内地形地势复杂，学生宿舍普遍存在用地高差较大的情况，而且基于夏热冬冷地区的气候特点，宿舍的热舒适性、采光通风条件都受到一定影响。本文主要针对重庆大学B区六舍采光条件不佳、采光需求与生活阳台的视线私密性要求存在矛盾的问题进行探讨，对该校舍进行了实地调研和问卷调查，建立改善采光和视线条件的设计模型。

1　现状调研与分析

1.1调研对象现状概况

B区学生六舍（图1）平面布局为内廊式，双面布房，朝向均为南偏东约15°。建设用地北侧地坪高于南侧约5m，一层及二层的一半都位于地平面以下，北侧设置挡土墙，距建筑外立面约3～4m，且挡土墙顶端为人行道，作为宿舍主要出入口，平时人流量较大。宿舍北向为小型景观绿地，南向紧邻学生食堂，一层外侧设围墙。宿舍每间带有独立生活阳台，阳台与宿舍之间设玻璃推拉门，为室内自然光主要来源。阳台一侧设独立卫生间，剩余部分采光面积约6m2，阳台进深2m。先决的用地条件造成六舍北向低层房间采光条件的极大劣势，同时建筑北侧为一小片景观用地，种植了较多高大的常绿树（图2），也在一定程度上影响了北向房间的采光，而建筑南向较高楼层又缺少遮蔽物，造成夏季大量阳光直射，热舒适性降低。

图1　重庆大学B区六舍区位图

图2　六舍北立面

1.2调研方式与内容

调研方式：针对重庆大学B区六舍（室内装修崭新，女生宿舍，有堡坎）的宿舍采光情况，和人工照明使用情况进行问卷调查，选取共20个寝室，80个样本，回收有效问卷64份。作为参照，选取九舍（室内装修陈旧，女生宿舍，无堡坎）20个样本与八舍（与六舍同时进行室内装修翻新，男生宿舍，有堡坎）20个样本进行问卷和访问。分析性别、层高、用地条件、装修条件对室内采光的影响，以及采光条件对居住人群心理和生活的影响。

调查对象：六舍位于低层、中间层、顶层，不同朝向的寝室，尤其增加一二层寝室样本数量；九舍低层、中间层不同朝向寝室；八舍低层和中间层寝室。

调查方向：（1）室内采光情况，分晴天、阴天、夏季、冬季；（2）学生宿舍白天的人工照明使用情况；（3）不同性别和年级学生对宿舍的功能需求和心理需求。

1.3调研结果及存在问题

研究表明，寝室的光环境较差时，不仅需要消耗照明能源，并且会在很大程度上对学生的身心带来影响，产生情绪紊乱，以至于影响到生活学习［2］。调研问卷的结果整理显示，在校学生对寝室的采光条件存在一定的不满。值得注意的是，居住环境对学生的心理和生活影响存在较明显的性别差异，女生的心理需求更为细腻，对寝室居住舒适性要求较高。

根据受调查同学提供的信息，整理发现寝室采光方面的主要问题如下。

（1）自然光照度受楼层分布影响明显，层数越高自然采光效果越好，底层尤其是受到堡坎遮挡的寝室采光效果明显下降。住在低层寝室的学生使用人工照明的时间明显较长。

（2）女生对于寝室私密性要求较高，因此靠近人行道的大部分女生寝室自行在生活阳台添加遮蔽物，以遮挡经过宿舍旁的行人视线 （图3）。这些寝室的自然采光受到的影响极为严重，日常活动基本都需要靠人工照明进行补充。

图3　寝室私密性需求

（3）女生生活行为更容易受到光环境影响，光线不佳时，对睡眠时长、睡眠质量、心情和工作效率都有影响。受调查女生有62%表示光线较阴暗时，睡眠时间会延长，精神状态不佳，而只有极少数男生认为采光条件对生活和心理有影响，因而女生对人工照明的依赖程度也较强。

（4）大部分寝室除了春夏季晴天以外采光条件都不够理想，加上生活阳台的晾晒功能，也对采光产生影响。而且寝室加生活阳台进深较大，室内采光分布不均，远离生活阳台的方向采光条件更差。

（5）南向寝室夏季遮阳通风需求比较强烈，主要影响在于寝室的热舒适度，但采光方面的问题也比较明显，夏季直射阳光过强。虽然生活阳台能起到遮阳和隔热的作用，但是约有一半南向寝室在夏季晴天白天部分时间会关窗帘，以达到遮阳的目的，尤其是位置靠阳台的同学。

综上所述，两个最主要的问题是：第一，在堡坎遮挡、私密性需求和建筑自然采光分布不规律这些因素的综合作用下，采光条件最差的是女生低层位于室外地坪标高以下，且自行添加遮蔽物的寝室，不仅采光条件更加恶劣，而且室内通风也受到影响。第二，南向高层寝室夏季遮阳需求较大。下文主要针对这两个问题，对这类寝室的采光条件进行改造设计。

2　解决问题

2.1改造方向

综合前文对调研结果的分析，确定采光条件改造的方向：（1）针对低层女生寝室，需要设置可以在遮挡视线的同时加强室内采光的装置；（2）改善寝室采光在进深方向的均匀性；（3）南向设置可调节的夏季遮阳设施。

设计中将上述主要改造目标结合起来，比如视线遮挡或遮阳设施同时可以起到双向作用，提高室内采光均匀度。

2.2技术理论措施分析

合理引入自然光可以改善居住空间舒适度，有利于学生身心健康，自然光可以形成比人工照明系统更健康和更积极的工作环境，缓解工作压力［3］，而且增加自然光的引用可以减少人工照明的使用，减少建筑能耗。适宜的照度应当是在某具体工作条件下，大多数人都感觉比较满意而且保证工作效率和精度均较高的照度值，良好的光环境的基本要素是有适当的亮度和适当的照度均匀度［4］。但过多的太阳光反而导致室内光环境质量降低，遮阳可阻挡太阳直射光线进入室内，又能通过反射和折射对进入室内的光线进行再次调配，以改善室内光环境［5］。

重庆市处于中国V类光气候分区①有雾都之称，阴天或多云天气常见，室内采光多为环境漫射光。所以在设计中应当考虑对漫射光和反射光的合理利用，按照这种思路改善室内自然光采光条件措施主要有以下几种。

（1）地面和墙面反光的利用。通过将建筑附近的地面、墙体涂成白色或设置成反光物质可以很好地增加反射光的利用率，但是应注意光线射入角度和强度，避免形成眩光。

（2）利用反光板和反光玻璃，增强对反射光的利用。反光板和反光玻璃设计的出发点是通过反射太阳光线到天花板创造更多的间接照明，提高室内的照度均匀度，同时避免直射太阳光潜在的眩光可能［6］。另外，反射板可以很好地和遮阳结合起来，达到一举两得的效果。

（3）遮阳百叶可以起到较好的遮挡视线作用，同时应用反光材质，利用百叶增强室内采光。

应注意将改造装置尽量设置成活动可调节装置，增强室内光环境的可控性，增加学生的选择自主性。

3　针对建筑本身的采光设计策略尝试

位于堡坎下的低层北向寝室无阳光直射，利用上述原理设置采光改善措施（图4-图6）。根据现有条件，针对六舍低层寝室可采取如下措施。

图4　宿舍北立面改造效果图

图5　剖面采光分析图

图6　宿舍室内采光条件改造模拟分析

（1）对北向一层室外地坪和挡土墙垂直墙面进行改造，在部分保留原有植物的情况下进行铺装，铺设白色瓷砖或其他反射性较强的浅色材质，避免镜面反射材质的使用。

（2）设置反光百叶，根据道路行人视线调整百叶角度，保证阳台的使用私密性，同时也减少对室内通风的影响。利用地板和天花板设置自然光反射装置，增强室内进深较大部分的自然采光。

（3）同时在阳台约3/4高度处加设一面水平方向反射板，并将阳台天花板铺设反光材质，两者形成反射路径，将光线导入室内，也避免了地面反射经过人视线高度造成的光污染。角度可调，适应不同季节太阳高度角变化。不使用时可完全收起，扩大阳台晾晒空间。

（4）建议将宿舍部分房间去掉，设置成开敞平台，提供公共晾晒空间，避免学生的晾晒需求对室内采光造成较大影响。

（5）针对南向寝室设置活动遮阳百叶，减少直射光的同时仍然引入反射光，保证室内照度。百叶角度及遮阳宽度可调，不需要时可自主收起，保证冬季及阴天充足的自然采光。

4　改造结果分析

选取5月重庆的日照条件对模型进行采光模拟分析。图6a是模拟宿舍未改造前的天然光照度，可见宿舍除阳台区域外，房间内部照度分布均匀，但是平均照度数值很低，需要使用大量人工照明才能满足室内照度的要求②。图6b是经过采光改造后对室内天然光照度的模拟，达到了改善室内天然光照度的效果。根据《建筑采光设计标准》，可见未改造前寝室内部室内照度远远达不到室内采光标准的要求，在改造后增加了室内的采光系数，即使室内照度并未达到标准中的天然采光要求，但是配合少量人工光即能满足室内照度的要求。

5　结语

随着时代发展，人们对于建筑的舒适性要求越来越高，合理均匀的建筑采光是室内舒适性的重要方面。太阳光是一种清洁的绿色能源，就照明方面而言，建筑在运行中照明能耗占总能耗的40%～50%，积极有效的提高天然光利用率可降低照明能耗［7］。通过绿色节能技术，对既有旧建筑的技术改造可以有效提升建筑的物理环境品质，避免大规模新建建筑造成的能源消耗。同时，当代建筑师不仅要关注建筑的物理环境品质，还应当深入了解使用者的心理需求，结合绿色技术进行人性化设计，为高校学生营造良好的居住和学习环境。

注释：①按照《建筑采光设计标准》中，中国光气候分区共分五类：I类，II类，III类，IV类和V类，按天然光年平均总照度（klx）：I.Eq≥45；II.40≤Eq＜45；III.35≤Eq＜40；IV.30≤Eq＜35；V.Eq＜30。②按照《建筑采光设计标准》，教育建筑主要功能房间照度值不应低于450lx，走道、楼梯间、卫生间照度值不应低于150lx。

参考文献：

［1］谢小萍.高校学生宿舍优化模式研究［D］.杭州：浙江大学，2004：3.

［2］刘炜，王晓静.照明对人的生理与心理的影响［J］.灯与照明，2002，26（1-2）：33-36.

［3］严永红.现代室内光环境设计趋势［J］.西部人居环境学刊，2005（3）：2-12.

［4］余理论.建筑外遮阳对室内光环境的影响研究［D］.重庆：重庆大学，2010：18.

［5］开彦.健康住宅——人类居住健康与健康的人居环境［J］.住宅科技，2001（11）：3-5.

［6］任国辉，王立雄.反光板与反光玻璃对改善教室天然采光均匀度的作用 ［C］//第13次全国建筑技术学科学术研讨会，2010.

［7］张凯，严冬.提高自然光源利用率的采光设计改进［J］.建筑知识，2010（12）：115.

责任编辑：孙苏，李红

宋家文（1990-），男，山东单县人，硕士研究生，研究方向为建筑技术科学。

中图分类号：TU241.3

文献标识码：A

文章编号：1671-9107（2016）07-0017-03

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.07.017

收稿日期：2016-05-02

作者简介：高隽璐（1991-），女，天津蓟县人，硕士研究生，研究方向为建筑设计及其理论。

Discussion on Lighting Renovation of Dormitory in Campus B of Chongqing University

Abstract：There are a number of old dormitories in the campus B of Chongqing University and，limited by mountainous terrain conditions，part of the dormitory units are defective in physical living environment.The requirement for sight privacy and the need for lighting are seriously contradicted，hardly meeting the living demands of contemporary college students.To solve the problem，the design strategy to improve the lighting mode with green energy-saving technology is considered，and the transformation model is established in hope of offering more thoughts on improving living environment of college dormitory.

Keywords：mountainous architecture；college dormitory；lighting；sunshade；privacy