重庆地区单层厂房适用天窗类型分析及优化设计初探[3]

　　2. 3 调研结论

　　通过本次调研，结合对重庆市相关设计院的走访，对重庆地区单层厂房天然采光存在的问题总结如下:

　　( 1) 重庆地区既有单层厂房的天然采光状况并不理想，比较突出的问题是采光系数和照度均匀度指标没有达到国家规范要求，不少室内工作区域必须靠人工照明补足。

　　( 2) 三种天窗类型中平天窗的应用最广泛，但与其他地区使用相同的标准化定型天窗产品，未考虑地区气候差异，室内眩光和夏季过热问题难以解决。组合天窗的综合性能较单一平天窗更好，但在实践中应用较少。

　　( 3) 厂房方案设计阶段普遍缺乏建筑物理技术支撑，在进行屋架构造、采光设计时，主要依靠经验、套用标准图进行设计，导致光、热环境不佳。

　　3 单层厂房适用天窗类型分析

　　3. 1 国外工厂天窗采光案例

　　与国内形成对比的是，在国外单层厂房中，锯齿形天窗的应用却十分普遍( 见表3) 。以下是笔者搜集的一些案例( 图3 ～ 图7) ，可以看出采用锯齿形天窗的厂房类型很多，但这些锯齿形天窗均在传统天窗基础上进行了一定的改进，使采光效率得到了很大提高。

　　与国内的锯齿形天窗相比，国外的锯齿形天窗无论从构造形式还是安装方式，及与其他装置( 如人工照明装置，屋顶太阳能板) 的结合来看，都更为成熟且多样化。上述实例也证明了传统天窗形式经过改良和升级是完全可以满足现代工业厂房高标准室内光、热环境需求的。

　　3. 2 单层厂房适用天窗类型分析

　　平天窗的优点是采光效率高、结构简单、施工方便，适用于多种厂房结构形式。但其缺陷也十分明显: 照度均匀度差、眩光严重、照度变化剧烈，天窗形式丰富，可创造出富于变化、更为有趣的室内空间环境，有利于塑造高品质、特色突出、更为人性化的现代厂房环境。

　　4 锯齿形天窗优化探索

　　目前，锯齿形天窗未在国内各类单层厂房中得到广泛应用，其主要原因一是采光效率低于平天窗，另一个原因在于其结构、施工相对复杂，成本较高。由于国内多年以来一直沿用传统平天窗，未对锯齿形天窗架及相应的配套构件进行开发，造成目前锯齿形天窗的设计、研发、制造及应用大大落后于国外的现状。要改变这种状况，必须首先解决如何通过合理的优化设计，有效提高采光效率这一问题。

　　4. 1 提升采光效率和光环境品质

　　4. 1. 1 材料优化

　　锯齿形天窗通常由一个倾斜反光面、两个三角形侧面和一个开窗面组成。为保证采光效率，应选择透射比高的采光材料及高反射比的室内表面材料。如图8 所示，通过提高倾斜反光面及相邻屋面反射比，可提高采光效率。