主動式建築中,日光對人體的作用

2020-12-16 AH工人

日光從來不是小事

日光是主動式建築中重要的舒適性指標之一,對人們的健康舒適有重要影響,光環境研究中指出,採光質量以及人眼獲得的日光總量,不僅對人們的視力有重要影響,同時對其他方面也有明顯影響,比如睡眠質量、心情、生產力和敏感度。更重要的是,獲得的日光質量,我們的長期健康也有重要影響。

我們體驗到的日光一般都是特定的日光:火紅的黎明、漫反射的陰天或低垂在地平線上的傍晚的夕陽。它們都為建築帶來不同的照明質量,而窗戶的設計位置和分布變得至關重要。

「室內照明通常被設計在恆定水平,精心調控,為了幫助人們實現工作效能和生產力而提供最佳照明,這樣的環境使我們脫離了不斷變化的自然世界。

日光有助於人類成長

大多數人都認識到日光在他們的生活中起著至關重要的作用,但它是如何真正地促進健康呢?

我們先從心智能力談起。在2002年的一項研究中發現當員工進入光線較好的建築物內工作時,他們的生產率提高了15%。同樣地,始於2002年的另一項研究顯示,在窗戶面積最大或採光最多的教室裡的學生,其標準化測試成績比窗口面積最小或日光最少的教室中的學生成績高出7%到18%。

日光可以影響我們的情緒

這兩項研究有一個共同的主題——在所有類似研究中都很明顯的主題——即:日光可以增強我們的心理素質,甚至可以提振我們的情緒。專家估計,全世界有30%的人口因缺少光線而患有不同程度的季節性情緒失調(SAD)。對於「家居時代」,這種情況通常被稱為「冬季憂鬱症」,它很可能會成為時代的標誌。然而,眾所周知,光療法和接觸1000Lux以上的日光將可以治癒季節性情緒失調。

人眼具有與視覺無關的特定感覺系統,它會利用日光來調節大腦中激素和神經遞質的分泌。這個過程涉及到與壓力有關的皮質醇和被視為睡眠基礎的褪黑素的調節。在光線不足的環境中生活會使這一過程受到限制,從而削弱個人的心智能力。

來自天空的日光最強大

到達地球表面的直射陽光可能超過100000Lux。多雲天時照度:5000-30 000 lux來自地面和周圍材料的反射光通常可以為建築物外牆提供15%以上的日光。

多變強烈:朝南的窗戶可以提供更多樣化、更強烈的照明條件,讓居住者直接感受到時間和天氣的變化。這個方向還能優化太陽能輻射,作為補充熱源。

捕捉晨光:朝東的窗戶可以捕捉早晨的陽光,其主要的短波長在光譜的藍色部分。 藍光會阻止褪黑激素的分泌,提高血壓,加強居住者的警覺性。

日光可以實現建築平衡

能量平衡指的是太陽能輻射和熱量損失之間的平衡。能量平衡的計算方式是將供暖季節通過窗戶的可用太陽能輻射總和減去任何熱量損失。

能量平衡包括熱損失和太陽能輻射,因而更更全面地描述窗戶能量特徵而不僅是傳熱係數,是更準確的能量衡量方式。由於大量的能量輻射是來源於南部天空,因此朝南的窗戶可以獲得最大的太陽能輻射。但是,充足的室內日光條件取決於平衡的窗戶設計,設計中應包括東、西和北三個方向的合理開口,面向天空的採光,通常比立面獲得3倍以上的日光。

圖表反應,在居室中,不同位置的窗,通過採光係數得出的室內採光效果對比

日光可以刺激我們的感官

一些電子照明能夠模仿有限範圍內的光譜,但無法覆蓋整個光譜或出現與日光類似的變化。採光係數平均超過5%的內部氣候(就像在「碳光住宅」中一樣)能夠使居住者振奮精神和維持情緒健康。」

白天時光譜會變化,例如中午時是飽滿的藍色,晚上時則是溫暖的黃色和紅色。體驗這些變化對我們的晝夜節律至關重要。

日光(採光,光譜、色彩、強弱、明暗、光熱、光電)驅動健康的引擎,引入日光,與外界聯通,創造視覺深度。建築內的每一個角落都煥發生機。

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