奇奇怪怪的建筑会好用吗？
相信你在看到那些长相“奇特”的建筑时，总有一个念头是挥之不去的。
“好用吗？”
这个好用与否的评价标准，多数在于“格局”与“采光”，而格局的优劣，其实大都又与采光紧密相连，所以一个建筑的采光，简直不要太重要。
图：上海喜马拉雅艺术中心，大师之作，骨骼精奇，客观来说，如非“艺术中心”这个弹性甚足的主题和本来就想缔造“洞穴”一样的体验之名，这种光环境会给人带来的压抑和神秘感是绝对难出其右的，如果这种空间用于零售、办公等用途，则是绝对很难匹配。
说了那么多，无非就是——外表挺拽，采光挺差
古典的建筑为啥都是方的方，圆的圆，看起来都各种规矩？
一个重要原因，就是“造”不起来啊，如果高迪那个年代能用上犀牛（Rhino，一种三维设计软件，多用于设计立体曲面弧形等非线性变化的构件），恐怕ZAHA的成名就有点悬了。
现如今，随着设计技术和工程、材料技术的飞速发展，建筑已经可以长成各种你想象得到或者想象不到的形状。上述的喜马拉雅艺术中心就是一个典型例子，但建筑的终极使用目标还是为人缔造空间，而不是做一坨雕塑，不规则的异形建筑究竟如何衡量采光环境？
图：鄂尔多斯的牛粪，这……就不展开了。
建筑的设计有没有充分考量采光设计，这不仅关系到后期照明设计人工光的布局，更直接关系到人在空间中的感受，要知道，自然光线对人的机能和情绪正面影响是巨大的。
采光质量指标：从DF到DA，从窗户开得多不多，到窗户开得好不好
上一篇文章《今天阳光正好，算一下有多好》，介绍了常用于衡量建筑采光设计水平的一个指数——采光系数(Daylight Factor)，因为这是用于计算阴天情况下建筑采光质量的其中一个指标，但相对而言，这个指标适用程度有限，局限性还是比较明显的。
譬如适用前提，为啥是阴天呢？这是一个理想条件下的简单假设，因为阴天这个假设前提就相当于建筑处于一个巨大的发光膜天花下，而这个发光天花膜的光是恒定的，只有on／off两种状态。
所以，举个粗暴的比喻，就是这个DF指标基本上就用来判定建筑的窗户开得多不多，越多，光漏进来的就越多，指数就越好。
图：采光系数(Daylight Factor)的前提是个理想状态，这也使得指标的局限性比较明显，譬如不是阴天，而且太阳是到处跑的，照射角度随时变化的，那怎么破？
建筑光环境是一个整体，评价采光的作用不是用来点赞或者给差评，而是用来指导建筑设计和照明设计，这个时候，我们需要另一个更全面的指标DA（Daylight Autonomy），用来评价“建筑的窗户开得对不对”。
什么是DA（Daylight Autonomy ）
全自然采光百分比（Daylight Autonomy,DA），被定义为全年工作时间中单独依靠自然采光就能达到最小照度要求的时间百分比。
这是最简单地用于衡量全年自然采光质量的指标。
它计算了在一年有效时间中（指使用该空间的小时数）空间内水平面上的点在仅有自然光照明情况下达到目标照度的时间百分比。
例如，某办公室在每周一至周五8：00-17：00间目标水平照度为500 lx，（按一年52周计算，一共为52周×5天/周×9小时/天=2340小时），水平面上某一点在这2340小时中有1500小时在仅受自然采光照明下可以达到500lx的目标照度，那么该点的DA就是1500/2340=64%。
通过计算整个水平面上各个点的DA，我们就可以大致的了解该空间自然采光与目标照度的关系（如下图所示），从而有助于我们设计电气照明来补充自然采光，并且估算节能情况。
图：靠近窗的区域80%的时间都能够达到目标照度，我们只需在空间较深的区域安装电气照明用以补充自然采光。而我们仅需要在60%的时间内使用电气照明，因为在40%的时间内自然采光可以达到我们的目标照度。
下图就是典型的商业综合体群楼部分DA计算模型：
通过对照下方的颜色分布示意，就能指导照明设计需要补充完善的区域。
但DA仅仅计算某点在仅有自然采光照明情况下达到目标照度的时间百分比来估算可以完全不用电气照明的时间，那么连续整体的空间怎么计算呢，这里还有个“进阶”指标——cDA
连续采光量Continuous Daylight Autonomy (cDA)
cDA在DA基础上考虑当该计算点自然采光照度低于目标照度时，自然采光可以达到目标照度的百分比。
以上文中办公室的为例，在没有到达500lx的840小时中（2340-1500=840），有400小时的照度为300lx，有200小时的照度为100lx，剩下的240小时为50lx，那么该点的cDA=(1500+400×300/500+200×100/500+240×50/500)/2340=77%。同样的，我们可以计算整个空间水平面上各个点的cDA（如下图所示）。
相比于DA，了解cDA的分布可以帮助我们准确地估算节能情况。
当计算点的照度低于目标照度时，我们并不需要将电气照明开至100%，我们可以通过调节将电气照明的光通量来补充自然采光来达到目标照度。
例如在自然采光可以提供300lx的400小时内，电气照明仅需要提供200lx的照明作为补充。
DA和cDA是目前最为常用的用以衡量全年自然采光质量的指标，通过使用这两个指标可以帮助我们设计电气照明来补充自然采光，同时可以估算使用开关控制或调光控制的电气照明的节能情况。
前方高能，应用示范
说了那么多理论，最后举个牛逼的例子，来自奥雅纳在阿布扎比的项目，那两栋“蜂巢”大楼：
建筑的采光与人工照明设计在一个完整体系中设计，中东阳光的照射非常充足，而且显著关联建筑的采光，因此，建筑外立面的蜂巢其实也是一个个遮阳板单元，可以用于调节采光引入，而且，这些遮阳板是可以单独自己调节的：
但不同区域，不同时点的阳光照射情况是截然不同的：
如何让室内人工光源与自然采光完美结合呢？
这时候，DA、cDA评价体系的引进就很重要了，不仅如此，一年四季的日照角度也是有差异的，因此，奥雅纳做了一整年的日照和采光评价计算：
最终，基于这个完整的建筑采光评价体系，不同角度的“遮阳”单元可以根据时间点的不同而自动调整开合情况，让阳光按照需要进入室内：
而同时，室内空间的人工照明系统，也因应在不同的时点，自动调节用于自然采光的补充：
桌面有多亮，由指标定义；面板灯和遮阳蜂巢怎么配合，由桌面要有多亮决定；遮阳蜂巢怎么遮太阳，那就看太阳现在走到哪了。
对于这样的，采光和照明体系综合应用到如此登峰造极境界的项目，我只想说：收下我的膝盖。
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作者：魏敏晨
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