分析建筑設(shè)計中自然光設(shè)計手法

劉斌

（深圳市清華建筑與規(guī)劃設(shè)計研究院 廣東省深圳市 518000）

1 自然光在建筑設(shè)計中應(yīng)用的意義與特點

1.1 意義

（1）室內(nèi)環(huán)境作為建筑設(shè)計中的主要因素之一，在室內(nèi)環(huán)境的設(shè)計中融入自然光設(shè)計手法，有助于調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，增加室內(nèi)環(huán)境的明亮度。而且自然光具有調(diào)節(jié)溫度的作用，在不同的季節(jié)與不同的區(qū)域，人們對室內(nèi)溫度的要求會存在差異，特別是對于北方寒冷地區(qū)而言，在冬季對于室內(nèi)溫度要求很高。通過引入充足的自然光，有助于提升室內(nèi)溫度，營造溫馨、舒適的室內(nèi)環(huán)境。

（2）光照是人類生活與生存不可缺少的因素，充足的光照有有助于視覺作用的發(fā)揮，提升室內(nèi)空間的色彩與物體形狀的視覺需求。在我國科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展下，人們已經(jīng)可以利用自然光的調(diào)節(jié)營造出不同的光照效果，從不同角度、方位的表達(dá)，獲得豐富多彩的視覺效果，以滿足人們的生理與心理要求。

此外，在建筑行業(yè)的不斷發(fā)展下，與建筑行業(yè)息息相關(guān)的建材領(lǐng)域為了滿足建筑行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新的要求，不斷推出新型的建筑材料，為多樣化的建筑設(shè)計提供了充足的條件。自然光設(shè)計與新型建材的結(jié)合，推進(jìn)了建筑設(shè)計水平的提升，改變了以往建筑設(shè)計中高能低效的不足，符合我國建筑行業(yè)的低碳節(jié)能發(fā)展觀念，具有非常重要的意義。

1.2 自然光的特點

自然光的特點主要體現(xiàn)在照明效果規(guī)律性變化、照射角度規(guī)律性變化、光線入射角度規(guī)律性變化三個方面，建筑設(shè)計人員在自然光設(shè)計中需要充分了解與利用自然光的規(guī)律性特點，以此優(yōu)化建筑設(shè)計方案，給人們帶來不一樣的視覺效果。

2 自然光在現(xiàn)代建筑設(shè)計中的應(yīng)用

自然光在現(xiàn)代建筑設(shè)計中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在總平面設(shè)計、建筑內(nèi)部設(shè)計、建筑外部設(shè)計等方面。

2.1 總平面設(shè)計

在建筑工程的設(shè)計中，建筑總平面設(shè)計有著重要的意義，其是建筑物總體布局的重要依據(jù)，所以在進(jìn)行建筑總平面的設(shè)計中，設(shè)計人員首先需要結(jié)合當(dāng)?shù)毓庹諚l件，對于建筑施工來說，不同地點有著不同的光照條件，所以進(jìn)行總設(shè)計時設(shè)計人員首先需要掌握建筑工程所在地點的光照條件，需要房屋結(jié)構(gòu)可以保證使用者可以得到最大的光源采光。同時在建筑工程的總體布局中，要考慮兩座建筑之間的實際距離，盡量保證建筑之間不要出現(xiàn)擋光問題，針對建筑工程的實際情況，避免造成土地資源浪費(fèi)，同時也不要由于建筑物之間距離過短而出現(xiàn)擋光情況，做到兩全其美。

同時在建筑物室內(nèi)的格局設(shè)計中，對于建筑物室內(nèi)面積需要進(jìn)行全面考慮，如建筑物室內(nèi)面積過大，考慮到陽光的照射問題，所以無法使建筑物達(dá)到綜合采光的要求。為滿足建筑物室內(nèi)的采光要求，對室內(nèi)面積較大建筑物來說，只能進(jìn)行人工照明，以此來彌補(bǔ)自然光不足的情況。其次為滿足室內(nèi)面積較大的建筑物采光需求，設(shè)計人員第一應(yīng)將采光的窗戶加大，其次可以將光線進(jìn)行分散式設(shè)計，以此減少墻體。加大自然光的引入，投入折射器具，做到光線引導(dǎo)。

2.2 建筑內(nèi)部設(shè)計

自然光是建筑物重要的光源，同時在不同的地點，光線照射也不同，這是建筑物對光線使用的外在因素，同時對于建筑物來說，其內(nèi)部設(shè)計同樣是光線使用的重要因素之一。在建筑物的設(shè)計中，光源是由采光口照射進(jìn)入，不同樓層和不同角度都是影響光源照射進(jìn)入的重要因素，排除外部因素來說，其內(nèi)部空間設(shè)計同樣存在較多方面的因素。影響建筑物采光的內(nèi)部設(shè)計較多，如墻體過多、窗戶與客廳之間存在陽臺設(shè)計，影響了室內(nèi)采光等。因此在建筑物的舍內(nèi)設(shè)計中，需要考慮建筑光的方向性，在結(jié)合光的遠(yuǎn)近，達(dá)到完美設(shè)計。

在建筑物室內(nèi)空間的設(shè)計中，設(shè)計者首先需要考慮陽光的照射角度問題，不同樓層所受到的陽光照射不同，所以其得到的照射時間也存在一定的差異，因此在設(shè)計中，需要將陽光照射的問題考慮其中，其次在建筑物的室內(nèi)設(shè)計中，設(shè)計者應(yīng)減少光線的阻擋，多以透明器物為主。并且在設(shè)計的過程中，可以使用反射光線設(shè)計，如在低樓層設(shè)計中，可以使用暖光地板或者地板磚進(jìn)行店面鋪設(shè)，以此可以做到一定的光線折射。同時在設(shè)計反光和折射問題時，保證室內(nèi)氣氛與建筑物的環(huán)境相同，折射應(yīng)以最大限度的滿足人們采光為主，不可以出現(xiàn)影響生活的問題。

2.3 外部設(shè)計

在建筑工程的建設(shè)過程中，為保證建筑物的穩(wěn)定，所以在建設(shè)施工過程中，會將外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)相結(jié)合，以保證建筑物的整體穩(wěn)定，同時對于建筑物來說，想要提高其自然采光，外部結(jié)構(gòu)設(shè)計同樣必不可少。在外部結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要在兩方面進(jìn)行提高：①建筑物的外形設(shè)計，針對建筑物來說，外形設(shè)計不僅具有美觀的作用，同時也具有一定的功能性，首先在建筑物外形需要與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相結(jié)合，保證整體穩(wěn)定，同時利用外部結(jié)構(gòu)的便利性，提高采光度。如在受到照射等方面影響，采光方面可能無法達(dá)到指定要求，所以可以在建筑物外圍設(shè)計采光井，通過采光井來提高建筑物的采光率，保證建筑物的使用度。②對于自然光的使用來說，需要制定相應(yīng)的應(yīng)用設(shè)計，針對不同樓層和不同朝向，會受到不同的超射情況，因此可以結(jié)合實際情況，制定相應(yīng)的采光方案，通過不同的采光設(shè)計，滿足人們的采光需求，設(shè)計人員可以根據(jù)自然光的照射規(guī)律，采用的自然光設(shè)計手法，進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)的完整性。對于自然光照射時間比較長的建筑工程，設(shè)計人員可以根據(jù)光照時間，科學(xué)制定自然光設(shè)計方案。

3 自然光設(shè)計的應(yīng)用手段

3.1 光的收集

在光的收集中主要是對熱量進(jìn)行收集，主要的方式為蓄熱墻的方式，位于南向的垂直蓄熱墻可以通過玻璃采集陽光，利用傳導(dǎo)和輻射等條件將熱量輸入到建筑物的內(nèi)部，一般的墻體會涂成黑色或者是較深的顏色，這樣可以更好的吸收陽光。主要的蓄熱形式可以分為實體式集熱形式、花格式形式、水墻式形式以及快速的蓄熱形式等。

3.2 傳遞熱量

在建筑當(dāng)中，熱能的傳遞至關(guān)重要。熱傳遞最常用的一種方式就是對流傳熱，熱能可以通過氣體傳遞到其他地方去，熱傳導(dǎo)的對流形式可以分為自然性和強(qiáng)制性，依據(jù)具體的流動形態(tài)可以劃分為層流形式和湍流形式。利用對流進(jìn)行熱能的傳遞和利用機(jī)械輔助對流的形式均可，當(dāng)季節(jié)為冬季的時候就可以通過太陽能的集熱器將熱量傳遞到室內(nèi)，利用太陽光進(jìn)行采暖可以實現(xiàn)氣體在室內(nèi)的循環(huán)流轉(zhuǎn)。

3.3 導(dǎo)光管法和反射法的應(yīng)用

導(dǎo)光管法采集自然光是一種比較有效的手段，通過導(dǎo)光筒的合理安放就可以實現(xiàn)人們在陽光下休息、辦公和用餐等活動，采光器可以過濾掉陽光中的紫外線或者是紅外線，還可以有效的消除陽光中存在的放射線，可以為人類解決安全用光的愿望，避免擔(dān)心陽光帶來的皮膚損傷和身體損害。

4 結(jié)語

建筑設(shè)計人員在實際工作中，仍然會遇到很多問題，如建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較低等，這就需要建筑設(shè)計人員不斷學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的自然光設(shè)計手法，有效提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益，減少資源的浪費(fèi)。