基于视觉健康的广东地区中小学校教室顶部自然采光设计研究

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近年来,我国青少年严重的近视问题引起了社会各界的关注。在我国,中小学生在校学习过程中约有80%的时间是在室内度过的。对于处在视力发育关键时期的青少年来说,教室内的光环境具有特殊的意义。据现代临床医学的研究,阳光中所携带的短波长蓝光能够促进眼球的发育,缺乏自然光照可能是中小学生近视高发的诱因。良好的自然光环境可以帮助提高学习效率、减少视觉疲劳,反之不良的室内光环境则会引起视觉和生理上的疾病。中小学生是我国未来的接班人,他们的健康不仅事关每个家庭,同时也关乎国家的发展。因此本文对中小学校的教室采光设计进行研究,希望能够为建筑设计师和相关人员提供一些有益的参考。本文对广东地区学校教室的采光现状进行了调查。2015年对广州市3所重点中学的15间教室进行了实地测绘和室内照度的测量,并对这些学校的学生进行了问卷调查。2014年~2015年对广东省的一间日光教室和一间常规教室进行了为期一个学年的跟踪对照调查,并对样本教室内的学生进行了问卷调查。两次调查共收集到3685份有效调查问卷。综合调查结果和国内既有的调查研究,发现我国当前中小学校教室光环境存在的主要问题是:学校教室内自然光照度不均匀现象严重,临窗附近区域和教室深处的明暗照度对比强烈,室内容易出现眩光现象;建筑师陷入了追求教室“大开窗”的采光设计误区,以及固化的“大侧窗”采光设计模式中,对学校建筑的采光设计不够重视;我国学校采光设计标准中相关的采光评价指标较单一,使建筑师对采光质量的关注不足。问卷调查显示学生更喜欢自然光充足、均匀的教室光环境。因此增加教室内自然光的进入量,改善教室内自然光照度不均匀的现象,突破侧窗采光设计模式的局限,应是学校教室采光设计的重点。本文对国内外学校建筑的采光规范体系进行了系统研究。梳理了自20世纪60年代起至今我国学校建筑采光设计标准的发展,深入研究了我国各时期采光标准的特点以及对教室采光要求的变化。并对近二十年来英美国家建筑采光规范体系中的学校采光设计指南文件进行深入研究,总结它们的特点。为我国进行学校采光设计研究奠定了理论基础。本文对国外具有代表性的学校采光设计案例进行了实地走访和深入研究。分析解读其中的采光设计方法,为我国建筑师进行学校采光设计提供了实践经验和新的思路。本文基于对国外学校采光指南文件和采光设计案例的研究,针对当前我国教室存在的光环境问题,归纳总结了能够充分利用天然光的学校教室采光设计的具体策略。为了使学校的建筑空间尽可能获得充足、均匀的自然光线,首先建筑师在学校的概念设计阶段就应尽早考虑自然采光;其次在学校的方案设计阶段,应充分了解各种采光方式的优缺点,重视教室的顶部采光设计;最后在深化设计阶段,需要进一步优化采光设计的细节。最后,本文针对广东省中小学校教室当前的采光现状,从可操作性角度,对广东地区中小学校教室自然采光设计的发展提出了三个方面的建议:第一,学校采光设计标准中需引入更重视自然采光的评价指标,增加动态采光指标,从政策上保证学校能够拥有良好的自然光环境。第二,在进行新建学校建筑项目时,建筑师需要突破当前侧窗采光设计模式的局限,根据广东地区的实际情况进行教室的顶部采光窗设计。第三,需要对自然光环境不理想的教室进行改造。最终为青少年创造良好、舒适、健康的教室自然光环境。
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