淺析建筑設(shè)計(jì)中的自然光設(shè)計(jì)手法

徐經(jīng)緯

(江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 210006)

淺析建筑設(shè)計(jì)中的自然光設(shè)計(jì)手法

徐經(jīng)緯

(江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 210006)

在人們生活水平不斷提高的帶領(lǐng)下，照明產(chǎn)業(yè)也得到了飛速的發(fā)展，特別是綠色照明設(shè)計(jì)已受到越來(lái)越多人的推崇。自然光作為最主要的綠色照明方式，在照明設(shè)計(jì)中凸顯著重要位置。本文將以自然光為論述點(diǎn)通過(guò)對(duì)自然光的理解，自然光在建筑中的組織作用，并結(jié)合具體案例來(lái)闡釋自然光在建筑照明設(shè)計(jì)中的無(wú)可比擬性。

自然光；建筑設(shè)計(jì)；運(yùn)用

一、自然光的涵義及特點(diǎn)

自然光是有規(guī)律變化的，地球自身的轉(zhuǎn)動(dòng)，使照明條件發(fā)生規(guī)律性的變化。光線的入射角和景物的光影都會(huì)受到時(shí)間的影響，在時(shí)間不斷前進(jìn)的影響下，它的變化不僅呈現(xiàn)出周期性，還體現(xiàn)出規(guī)律性。光線的入射角的角度由平角逐漸的加大，當(dāng)與地面之間成直角的時(shí)候，入射角的角度就開(kāi)始逐漸的變小，當(dāng)與景物或者是物體成平行線時(shí)，物體的投影從長(zhǎng)到短，在從短到長(zhǎng)不斷的變化。同時(shí)光線的色溫的變化也呈現(xiàn)出規(guī)律性，當(dāng)入射角很小或者照射成平行時(shí)，這時(shí)的長(zhǎng)光波會(huì)逐漸的增多，色溫就非常低；反之，也成立。景物的色彩的影響因素有兩個(gè)，一個(gè)是色溫，另一個(gè)是自然光的光譜成份變化。

二、自然光在建筑設(shè)計(jì)的重要性

（一）自然光在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用的必要性

現(xiàn)在世界上人口最多的國(guó)家就是中國(guó)，在最近的十年里，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)出穩(wěn)定的狀態(tài)，為了能適應(yīng)當(dāng)今環(huán)境污染和資源短缺的形式，就要采用經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的方法，積極吸引其它國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)，來(lái)發(fā)展經(jīng)濟(jì)和社會(huì)，但是上業(yè)化和現(xiàn)代化的快速發(fā)展也嚴(yán)重的破壞了自然環(huán)境，同時(shí)還造成了大量的資源浪費(fèi)，這此問(wèn)題都是急需解決的。在當(dāng)前社會(huì)中，即能使經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等協(xié)調(diào)統(tǒng)一的發(fā)展，又促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是我國(guó)當(dāng)前需要重視的關(guān)鍵問(wèn)題。不同的時(shí)代，其建筑會(huì)山于社會(huì)背景、經(jīng)濟(jì)情況、風(fēng)俗習(xí)慣、地理位置的不同而不同，并且對(duì)建筑的設(shè)計(jì)、材料、設(shè)備等也有一定的影響。左右的建筑的采光形式也是不一樣的。建筑中的采光問(wèn)題是一個(gè)重點(diǎn)，所以，我們一定要對(duì)采光進(jìn)行全方位的思考，使其所用得到充分的發(fā)揮，否則就會(huì)失去價(jià)值。那些認(rèn)為科技手法能夠解決所有問(wèn)題的建筑師，只注重人為的創(chuàng)造，卻忽視了自然資源為了可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)中的自然光加以分析和運(yùn)用，從而構(gòu)建新的設(shè)計(jì)理念和方法是十分必要的

（二）自然光對(duì)人的意義

世間萬(wàn)物都是有規(guī)律的在變化，自然因素的地域分布是主要原因，之所以有地域之分，是由于太陽(yáng)輻射是以維度的變化而變化的。然而所有的變化的一個(gè)共同要素就是陽(yáng)光，它是世間萬(wàn)物賴以生存的必要條件，人類是所以能夠征服大自然，歸根到底都是陽(yáng)光的功勞，如果陽(yáng)光不存在，世間的所有有生命的都會(huì)消失，因此，可以看出生命的存在對(duì)陽(yáng)光具有很大的依賴性。特別是對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，人類對(duì)它的需求更是無(wú)法比喻的。

（三）自然光在建筑中的作用

自然光不僅是節(jié)能的資源，還是給人舒服感最佳的資源，為了減少自然光的浪費(fèi)，為人們帶來(lái)更舒適的生活，人們必須要合理的利用自然光。自然光隨著緯度的變化，其方向和輕度也會(huì)隨著發(fā)生相應(yīng)的變化，重要的是人們對(duì)自然光也賦予了不同的希望。不同地方的人們從自身的需要為出發(fā)，選擇合適的手段來(lái)利用自然光，這都是由于地方性的差別造成的。因此可以發(fā)現(xiàn)，影響建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素是自然光，它和建筑之間有著緊密的聯(lián)系。

三、自然光在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）自然光與建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑內(nèi)部來(lái)說(shuō)，使用自然光的目的就是為了讓建筑減少鋼筋混凝土的約束，使其能夠與自然環(huán)境融為一體。在建筑環(huán)境設(shè)計(jì)的所有構(gòu)成成分中，最主要的成分就是自然光，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，就流了一個(gè)窗口，作為自然光的進(jìn)口，滿足光線的視覺(jué)強(qiáng)度，給辦公生活帶來(lái)便利的同時(shí)，還能使空間效果更加的豐富多彩。這種空間效果包含了方向性效果、立體感效果和空間的開(kāi)敞性效果等。光的方向性在建筑室內(nèi)的環(huán)境中起了主要的作用。要想使建筑空間具有意想不到的效果，就要充分的利用好光的方向性與光的遠(yuǎn)近、強(qiáng)弱等的關(guān)系。

（二）自然光與建筑外部設(shè)計(jì)

當(dāng)今的建筑外形結(jié)構(gòu)與自然光之間有著密切的關(guān)系。自然光是設(shè)計(jì)建筑外形結(jié)構(gòu)的依據(jù)，主要考慮自然光的強(qiáng)弱和照射的角度。在赤道一帶，建筑的主要材料都是木頭和稻草，，因?yàn)檫@一地帶的受到陽(yáng)光的直射的同時(shí)，并且時(shí)間還非常長(zhǎng)；中庭是過(guò)去建筑和自然相融合的典型例子。這種建筑以自然光線為主，根據(jù)自然光的反射原理。光和影之間的相互融合，形成了一種變化多樣和虛實(shí)分明的效果，擺脫了全封閉的限制。

四、建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)的手法運(yùn)用

（一）建筑總平面的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)建筑的平面圖紙是建筑設(shè)計(jì)的首要工作，這時(shí)的主要任務(wù)有兩個(gè)，一是明確兩個(gè)建筑物的合理距離，二是確定建筑物的形式和布局。不要有因?yàn)榻ㄖ镏g的距離過(guò)小而出現(xiàn)建筑的自然采光不好的現(xiàn)象發(fā)生，所以，為了防止這一現(xiàn)象發(fā)生，建筑師們采用控制日照間距的方法，使所有的建筑都能得到合適的光照。建筑的平面設(shè)計(jì)對(duì)室內(nèi)采光的效果起到了決定的作用。通常，建筑面積過(guò)的建筑的采光是存在問(wèn)題的，不僅光照的時(shí)間短，另外光線照進(jìn)室內(nèi)的距離比較短，因此，對(duì)于這種建筑，通常使用的方法是分散式，增加室內(nèi)入射的光量。

（二）建筑物的窗體設(shè)計(jì)

建筑物窗體的大小、位置、形狀、透光材料以及構(gòu)造做法決定著建筑空間的自然光的藝術(shù)效果，洞口的巧妙設(shè)計(jì)，可使的建筑的空間活躍與光和影的變化之中。根據(jù)建筑物窗體的具體位置，可以將窗體設(shè)計(jì)成天窗采光、角窗采光以及側(cè)窗采光。

（三）在建筑物上插入“孔隙”

這種方法就是把采光井、庭院和平臺(tái)設(shè)計(jì)在建筑之中。通過(guò)插入“孔隙”不僅加大了人和建筑與外界的接觸面積，還有利于建筑的通風(fēng)和采光。所以，插入“孔隙”可以使建筑得不到良好采光的有效方法。比如在當(dāng)今的一些建筑中，為了是使建筑有一個(gè)很好的采光，于是就在設(shè)計(jì)的過(guò)程中使用采光井，采光井對(duì)于各種建筑都適用，無(wú)論是地下建筑，還是高層建筑。在多層的建筑中通常使用的是采光豎井，采光豎井的設(shè)計(jì)原則就是從建筑的最高層向最底層引進(jìn)進(jìn)自然光。

（四）采用技術(shù)手段

建筑設(shè)計(jì)中的自然光的設(shè)計(jì)大多是通過(guò)對(duì)建筑物形式的設(shè)計(jì)，來(lái)讓建筑物具備自然采光的條件，所以，首先應(yīng)該利用建筑的設(shè)計(jì)手段解決建筑的光照問(wèn)題，然后再利用技術(shù)的手段來(lái)作進(jìn)一步的優(yōu)化措施。在技術(shù)手段之中，遮陽(yáng)設(shè)施是最簡(jiǎn)易與廣泛的，遮陽(yáng)設(shè)施可以防止室內(nèi)的眩光以及室內(nèi)溫度過(guò)熱，同時(shí)可以將光線反射或者折射到建筑物深處的區(qū)域，使的原來(lái)光線到達(dá)不了的區(qū)域得到自然光。經(jīng)常用到的遮陽(yáng)設(shè)施有百葉、反光板、擴(kuò)散體以及遮陽(yáng)帷幕等。

（五）誘導(dǎo)式的采光設(shè)計(jì)

其實(shí)這一設(shè)計(jì)就是采用自然采光的方法來(lái)，使建筑內(nèi)得光照得到最大化，達(dá)到節(jié)約建筑內(nèi)人工照明的能耗。通常建筑工程師們采用安裝百葉窗以及采用光導(dǎo)纖維和設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施等來(lái)實(shí)施這種設(shè)計(jì)方式，這一設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，一是為建筑提供自然的舒適光，二是能使人工照明的消耗量大大的減少，尤其是太陽(yáng)光收集器和光導(dǎo)纖維技術(shù)應(yīng)用和普及，推動(dòng)著生態(tài)建筑向新高度進(jìn)發(fā)。

[1] 徐純一. 光在建筑中的安居[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2014 .

[2] 張正偉. 淺談自然光與室內(nèi)設(shè)計(jì)的光環(huán)境[J]. 大眾文藝（理論），2014.

[3]王蕾，張亮.現(xiàn)代建筑采光方式與室內(nèi)空間效果分析[J].山西建筑，2012.

徐經(jīng)緯(1985.6-)男；籍貫：江蘇；漢族；學(xué)位：學(xué)士學(xué)位；職位：建筑師；職稱：初級(jí)工程師；研究方向：建筑設(shè)計(jì)；工作單位：江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司

TU7

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1007-6344（2016）03-0116-01

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