“两甩袖”民居室内光环境研究

王慧娟，汪秀平

（1.河北工程大学，河北 邯郸 056000；2.青岛理工大学建筑设计研究院，山东 青岛 266000）

1 引言

1.1 “两甩袖”民居简介

“两甩袖”民居（如图1）分布于冀南地区，隶属于河北省的南部。冀南地区的合院建筑在我国民居建筑领域也占据着重要地位。其中，以“两甩袖”民居最具有代表性。这种民居大多分布于武安地区，由于武安地处太行山余脉，在山西省与河北省的交界地带，多数地区呈现丘陵地貌，气候夏热冬冷，春季较多风沙，自然环境恶劣，因此形成了这种建筑单体间排列紧凑，建筑密度大的布局形式，有利于建筑的保温隔热。狭长形的庭院空间有利于减少风沙，改善人居环境。

本次研究选取的模拟对象（如图2）位于北安庄乡同会村，是典型的正房五开间，厢房三开间的“两甩袖”形制的民居。房屋坐北朝南，整座建筑都是一层，仅有的一个出入口设在东南角。

图1 “两甩袖”平面图

图2 同会村“两甩袖”正面图

1.2 基本模型的建立

模拟软件主要采用Ecotect和Desktop Radiance。根据实际测量的数据在Ecotect软件中建立1：1模型，基础数据（如表1）。

“两甩袖”民居模型尺寸数据 表1

2 “两甩袖”民居的室内光环境分析及朝向优化策略

2.1 室内光环境分析

分别对正房、东厢房和西厢房在春分日、夏至日、秋分日和冬至日四个日期的正午12：00进行静态光环境模拟。

通过模拟发现，正房的平均照度位于200～400Lux之间，最小照度位于100Lux左右，二者变化不大，夏至过后，有小幅度提升。最大照度变化较大，最大差异达到400Lux，春分和秋分日最大照度较大。右侧的室内光照分布图从上到下依次是春分、夏至、秋分和冬至日。可以得出，夏至日由于太阳高度角最大，室内光照分布较其他三个节气紧凑。冬至日由于太阳高度角最小，室内光线分布较广。甩袖部分夏至日表现最好，接下来依次是秋分日、冬至日，光照最弱是春分日。

东厢房的平均照度和最小照度变化均不大，最大照度在秋分日之后减小，在冬至日降至最低。从右侧室内照度分布可得出，夏至日室内光照最集中，采光均匀度最不好。之后光照分布越来越散，室内照度均匀度越来越好。北侧窗户的光照表现好于南侧的窗户，房屋中轴线上照度表现最好是冬至日的时候，夏至日表现最差。

西厢房的平均照度约280Lux和最小照度不到100Lux依然变化幅度较小，有小幅度减小。最大照度在夏至日之后开始降低，到冬至日时降到最低值。右侧光照分布图可得，冬至日室内照度均匀度最好，中轴线上的照度也是最好的。夏至日均匀度最低，窗户下方眩光情况最为严重，光线最为集中。

2.2 朝向优化策略

在实地走访调研中发现，村落的房屋虽然大体上都是坐北朝南建设的，但是由于道路、周边房屋的限制，不都是正北正南的，也会出现偏角，这些偏角对室内的自然光环境是否有影响，影响到何种程度是值得探究的一个问题，因此本研究的目的就是测出这些偏角对室内光环境的影响程度。在具体的模拟中，以15。为一个步长，研究从南偏西90。到南偏东90。的13种工况下正房、东厢房和西厢房室内平均照度。模拟结果如图3所示。

图3 不同偏角下室内照度变化

由图可得，随着房屋由西向东旋转，西厢房的室内照度值越来越小，东厢房的室内照度值越来越大，正房的照度值先增大后减小，南偏东12。时达到峰值385Lux。东西厢房的室内照度交叉点也在南偏东12。。所以，综合三个房间考虑，当房屋角度处于南偏东12。时，三个房间处于较优的照度水平。

3 结语

本次研究首先介绍了冀南地区“两甩袖”民居的基本情况，根据实地数据在Ecotect软件中建立模型。首先分别模拟了春分、夏至、秋分和冬至日四种工况下三个主要房间的室内照度情况，发现夏至日的室内光照均匀度是最低的，冬至日均匀度最高。对于东西厢房来说，冬至日室内照度较低，而对于正房来说夏至日室内照度最低，冬至日次之。甩袖的照度水平一直较高，夏至日最好。其次，模拟了由南偏西90。到南偏东90。这13种工况下室内的照度情况，发现当角度为南偏东12。时三个房间同时处于较好水平，不会出现极端情况。最后，本研究侧重静态光环境模拟，未能涉及动态光环境模拟，以后的研究会更加深入。