心理健康都有极大的影响，故在活动室中引入自然光有重大意义。本文基于侧窗采光的基本
模式，利用高侧窗的方式，进一步改善幼儿园活动室的采光问题。希望最终能得到高侧窗采
光系统相关的建筑设计建议。
关键词：幼儿园：光环境：活动室；高侧窗
Lighting design of high side windows of kindergarten activity room based on indoor natural light analysis
Hu Cangjie
（Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100001）
Absrtact: Activity rooms play an important role in kindergarten buildings. Foreign studies have shown that natural light has a great impact on the physical development and mental health of young children, so it is of great significance to introduce natural light into activity rooms. Based on the basic mode of side window lighting, this paper uses the method of high side windows to further improve the lighting problem of kindergarten activity rooms. I hope that I can finally get the architectural design suggestions related to the high side window lighting system.
Keywords: Kindergarten;Light Environment ;Activity Room; High Side Window
1 现今幼儿园光环境不足
自然光对于儿童的生长发有密不可分的关系。光的不同颜色和强度对血压、脉搏和呼吸速度、大脑活动、线体活动和新陈代谢、生理功能节律等有重要影响。日照时间不足会导致幼儿缺少维生素D，骨骼和牙齿脱碳，身体免疫系统减弱，压力增加并容易产生疲劳感。
心理学研究表明，自然光对幼儿心理健康包括视觉、情绪、认知与行为等方面有重要影响。适量的自然光照有助于培养幼儿积极向上的性格，提高儿童的活动力。
通过研究发现，北京老城区的幼儿园光环境设计并不完善，存在较多的问题，同时新建幼儿园对于光环境的中事业不足。因此，无论对现有幼儿园活动空间的改造，或是未来新建的幼儿园，都缺乏一套比较完善的自然采光设计方法。虽然需要因地制宜、因人而异，各个幼儿园建造项目的出发点也各有不同，但都是基于幼儿身心健康及成长发育的理念。因此，本文将提供较为系统的幼儿园自然采光环境设计或改造的策略，同时也会提出如何实际情况进行针对性的光环境设计及优化。
2 高侧窗采光是侧窗采光的主要优化手段
侧窗采光是最适用也是建筑师们最喜欢的开窗形式之一，它不仅对建筑形态的影响较小，亦不会对建筑的剖面带来太大的影响，十分简便，故被大量地应用于中国社区化幼儿园当中。但对于侧窗采光系统来说，它的劣势在于近窗处容易产生眩光的情况，且随着房间进深的增大，采光系数值逐渐减小，导致室内光照均匀度较差。这也是成为幼儿园建筑中常见的眩光和室内照度不均的主要原因。
高侧窗采光的形式通常与侧窗采光相结合，能够解决侧窗所带来的照度不均匀的问题。高侧窗越大能够使越多的光线进入房间内部，且以为设置的高度要比侧窗采光系统高，故亦可改善眩光带来的不利影响。高侧窗的形式多种多样，本文将就这一问题开展研究。
3高侧窗形式光环境模拟
3.1 模型尺寸
《建筑设计指导丛书—幼儿园建筑设计》中活动室的平面设计有详细归纳。书中介绍：活动室的面宽尺寸一般在 9~10m；进深一般在 5.6~6.6m之间。书中建议的活动室平面尺寸为 9m×6m 或 9.9m×5.6m；方形平面 7.4m×7.4m，但方形平面，单侧采光，进深过大影响室内照度不均匀。
在单独依靠单侧光采光条件下，30 人的课室，结合规范中的指导要求，房间确定在 50㎡左右，房间尺寸设计为9×6×3.6㎡，侧窗高度2.2，宽 2m，窗地比为0.24满足规范要求。以北京气候数据为模拟条件。
3.2不同形式光环境模拟
侧窗采光系统上文说到，有采光不均匀与眩光等两大问题。
高侧窗系统可以通过对高侧窗形态，从而增加室内采光系数均值，提高室内光环境均好性。将设置三种高侧窗形态，与初始状态不设置高侧窗的方案进行对比分析，方案一：采用坡形屋面；方案二：采用半坡形屋面，方案三采用双向内坡形屋面，增加南北两侧采光。接下来对高侧窗形态进行模拟分析。
表1 不同高侧窗形式的光环境模拟分析
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根据上述模拟结果，添加高侧窗的可直接提高活动室室内采光系数数值，低于3%的占比也大幅减少。三种方案中，方案三双向内凹形屋顶的采光效果最好，方案一坡形屋面的采光效果次之。
分析原因：1.高侧窗采光系统反射进的光线通过坡屋面能更有效地照射进房间深处，但屋面的坡度影响较大，过大的坡屋面并不会更有效。2.侧窗提高了侧光入射的面积，侧窗开在屋顶中部只有特定时间才有入射光。
4 结论
通过全文对高侧窗形式的分析，为达到改善活动室室内光照均匀度，使得采光系数在室内分布均匀的目的，设计方法：1.控制自然光射入室内的路径，天花板可设计为反射材料，控制反射光线方向；2.增加自然光射入室内的数量，设计南向高侧窗，结合坡屋面合理设计。
参考文献：
[1]王梦蕊. 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[D].
华南理工大学,2018.
[2]徐奕洋. 基于室内自然光分析的广州地区幼儿园活动室高侧窗采光设计[D].
华南理工大学,2017.
[3]戴立飞. 中小型建筑自然采光设计研究[D].天津大学,2006.
[4]顾振雷. 幼儿园室内环境安全性设计研究[D].中南林业科技大学,2016.
作者简介：胡仓颉（1995.3-），女，山东省利津县，硕士研究生，研究方向：建筑设计及其理论。
“本研究由北京建筑大学研究生创新项目资助”
论文作者:胡仓颉
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷22期
论文发表时间:2020/3/10
标签：采光论文; 幼儿园论文; 自然光论文; 屋面论文; 室内论文; 眩光论文; 环境论文; 《建筑实践》2019年38卷22期论文;