建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用

龐榮才

【摘要】文章在分析建筑設(shè)計(jì)中自然光應(yīng)用價值的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用要點(diǎn)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)設(shè)計(jì)人員提供有益啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì);自然光;設(shè)計(jì)手法;應(yīng)用要點(diǎn)

在建筑行業(yè)，自然采光是設(shè)計(jì)中十分重要的元素，良好的采光設(shè)計(jì)會提升建筑物內(nèi)部空間的品質(zhì)，同時還能減少該建筑物內(nèi)部因照明而導(dǎo)致的能源損耗，從而節(jié)約資源，節(jié)約成本。隨著時代的發(fā)展，人們越來越認(rèn)識到人與自然和諧共生的重要性，明確人與自然是生命共同體，人類必須尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然。光是自然界最普遍的一種物質(zhì)，也是一種極為重要的取之不盡、用之不竭的綠色能源，對人的身體健康具有十分重要的影響。在綠色發(fā)展理念下，人們在建筑設(shè)計(jì)時越來越重視自然光的采集，重視建筑物的采光效果。

1、建筑設(shè)計(jì)中自然光的應(yīng)用價值

利用自然光可以最大限度地改善室內(nèi)的照明環(huán)境，給人以舒適的感受。透光式誘導(dǎo)設(shè)計(jì)的特征是可以最大范圍地采納自然光，減少人工照明的消耗，進(jìn)一步節(jié)約資源和能源，提高業(yè)主居住的方便程度。但需要注意的是，在設(shè)計(jì)的過程中，還要充分考慮人工照明目前的分布條件，盡可能節(jié)約人工照明的能耗，并通過光的分布路線，設(shè)計(jì)一個讓業(yè)主滿意的照明條件，體現(xiàn)建筑的品質(zhì)和細(xì)節(jié)，既要考慮自然光照的光度、色度，也要通過人工照明的配合，達(dá)到一個更加舒適的設(shè)計(jì)效果。提交設(shè)計(jì)方案之后可以進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，對于光照的適應(yīng)性進(jìn)行分析，以更好地適應(yīng)本地區(qū)的生態(tài)環(huán)境與條件，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)水平提升。

2、建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用

2.1透光屋頂設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1.1透光屋頂設(shè)計(jì)。一般比較適合于低層建筑的設(shè)計(jì)，在自然采光中可以顯著提高設(shè)計(jì)的采光效果，建筑如果采用透光屋頂，就可以顯著提高早晨和傍晚的采光效果，讓室內(nèi)的明亮度達(dá)到一個均勻分布的水平。相對于傳統(tǒng)的側(cè)面采光方式，明亮度可提高70%～200%。

2.1.2透光屋頂設(shè)計(jì)的方法。相對于傳統(tǒng)的側(cè)面采光的方法，可以避免某一個區(qū)域過于高亮的情況，整體設(shè)計(jì)更加柔和，可以提供全角度適合的照明，對于進(jìn)深過大的住宅是一個顯著的改善。例如，在某高層綜合住宅設(shè)計(jì)中，采用的住宅進(jìn)深一般都在5m以內(nèi)，在這個范圍內(nèi)采用透光屋頂進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以充分利用自然采光。

2.1.3低層設(shè)計(jì)。增加自然采光也可以增加整個住宅的通透程度。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，相對于傳統(tǒng)的側(cè)面設(shè)計(jì)方式，透光屋頂增加4個透光玻璃，采光率可提高70%。對于小型住戶而言，使用透光玻璃相比于垂直窗戶，溫度也可以提高 10%～25%，不僅可以增加采光，節(jié)約人工照明消耗，還可以達(dá)到一定的藝術(shù)效果，滿足業(yè)主的個性化居住需求，尤其是適應(yīng)現(xiàn)代青年人的審美，具備比較強(qiáng)的藝術(shù)美感。

2.2 中庭設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

中庭設(shè)計(jì)方法也可以顯著增加屋內(nèi)的自然采光，避免低層建筑自然采光能力差，尤其是對于一些進(jìn)深過大的建筑而言，通過中庭設(shè)計(jì)的方式可以更加有效地進(jìn)行空間利用。

2.2.1在建筑上增加采光。中庭可以將自然光充分地導(dǎo)入進(jìn)來，尤其是利用中午時間的直射光，通過建筑側(cè)面的窗戶進(jìn)行自然采光，配合中庭設(shè)置，可以將垂直窗戶與中庭充分地結(jié)合在一起，將自然光全部導(dǎo)入屋內(nèi)。

2.2.2在中庭設(shè)計(jì)的過程中，要充分考慮建筑的相關(guān)細(xì)節(jié)，隨著建筑樓層的增加而進(jìn)行靈活的調(diào)整，針對進(jìn)深過大的建筑增大中庭，使得中庭底部可以接收到更加充足的自然光線。

2.2.3太陽光收集。太陽光收集也屬于中庭誘導(dǎo)式設(shè)計(jì)的一種方式，可以通過光纖的折射以及反射增加自然光的通透率，一些建筑角落部分采用這種采光方式可以提供充足的自然照明。但是目前太陽光收集器的成本較高，應(yīng)用這種方式會顯著提高建筑的造價。實(shí)際運(yùn)用的過程當(dāng)中，還要結(jié)合業(yè)主項(xiàng)目部、施工項(xiàng)目部、監(jiān)理項(xiàng)目部三項(xiàng)意見進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)與分析。

2.3建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

如果想要保證自然光順利照射到室內(nèi)，就要在實(shí)際工作中，結(jié)合自然光的特點(diǎn)和規(guī)律，讓其融入建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中。比如：在設(shè)計(jì)建筑窗戶時，設(shè)計(jì)人員可以在建筑內(nèi)部光照充足的條件下，進(jìn)行自然外界采光分析，通過建筑物內(nèi)獲得自然光的容量，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)窗戶。目前，在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用最為廣泛的一種方案就是加裝百葉窗或者加裝一個遮陽的設(shè)置。在陽光直射的時間，調(diào)整百葉窗的方向以及豎向窗簾的位置，盡可能獲得更多的自然采光，在外界自然光比較柔和的情況下，可以將窗簾全部打開，或者將百葉窗的角度調(diào)整為全部開放狀態(tài)，提高自然光的通透率。不僅如此，建筑的使用功能也非常重要，通過整體上的設(shè)計(jì)可以給居住者帶來不一樣的視覺感受。

2.4氣候交換系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.4.1利用自然光還要注重氣候交換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在生態(tài)建筑發(fā)展的過程當(dāng)中，通過優(yōu)秀的采光提高建筑的通風(fēng)等級，這屬于自然光利用的進(jìn)深階段。尤其是對于進(jìn)深大的建筑而言，可以充分利用自然光的設(shè)計(jì)，全面改善建筑的通風(fēng)程度，降低室內(nèi)的悶熱感，為業(yè)主創(chuàng)造更加良好的居住環(huán)境。

2.4.2使用誘導(dǎo)式中庭通風(fēng)系統(tǒng)，可以采納自然光和通風(fēng)，改善屋內(nèi)的生態(tài)居住環(huán)境，利用自然光熱效應(yīng)來降低暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行消耗。在冬季可以更好地利用室內(nèi)的建筑材料起到保溫的作用，快速利用光線升溫達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度;在夏季可以利用煙囪效應(yīng)促進(jìn)建筑內(nèi)部空氣的循環(huán)，改善通風(fēng)的環(huán)境，通過自然風(fēng)來降低建筑的溫度。

2.4.3通過這樣內(nèi)外循環(huán)的方式，不僅可以節(jié)約建筑的能量，還可以改善空氣的質(zhì)量。在中庭中也可以種植更多的高大植物，進(jìn)一步改善建筑內(nèi)部的小循環(huán)。

結(jié)語：

綜上所述，自然光設(shè)計(jì)的方法可以顯著提高建筑的生態(tài)等級，促進(jìn)建筑水平的提高，由本文的分析可知，研究自然光的設(shè)計(jì)有利于從建筑技術(shù)發(fā)展的角度優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)水平。要加快技術(shù)研究，研發(fā)更多的新材料，運(yùn)用新的設(shè)計(jì)方法，提高建筑自然光的利用程度，擴(kuò)大自然光的應(yīng)用范圍。

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