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

管 濤

（信陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 河南 信陽 464000）

前言：在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者大多采用人造光的設(shè)計(jì)原理，雖然能夠加強(qiáng)室內(nèi)的照明效果，但是實(shí)際上卻違背了自然法則和綠色環(huán)保的理念，逐漸被新技術(shù)和新思想所取代。因此，當(dāng)前大多數(shù)建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者都會(huì)根據(jù)建筑所處的位置，主要引進(jìn)自然光，在盡量保持室內(nèi)光照充足的情況下，滿足建筑設(shè)計(jì)的基本法則，從而促進(jìn)我國建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的長足發(fā)展。

1 自然光的特點(diǎn)分析

自然光的變化并不是毫無規(guī)律可循的，是根據(jù)地球轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間，地面上的光照效果會(huì)隨著光照時(shí)間的變化而逐漸發(fā)生變動(dòng)；自然光的角度也會(huì)隨著光照時(shí)間和地球的轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生改變，因此在不同的時(shí)間段內(nèi)，自然光的折射和入射會(huì)發(fā)生不同的變動(dòng)；受不同天氣的影響，自然光也會(huì)呈現(xiàn)出大大小小的規(guī)律，光線的入射角如果較小，波長就會(huì)隨之發(fā)生變化，同時(shí)伴隨著色溫的下降，室內(nèi)的光照也會(huì)發(fā)生明顯改變；如果入射角比較大，室內(nèi)的自然光會(huì)明顯增多，色溫也會(huì)更亮一些。

2 在建筑設(shè)計(jì)中采取自然光設(shè)計(jì)的重要意義

2.1 充分展現(xiàn)建筑的魅力

在建筑設(shè)計(jì)中采取自然光的設(shè)計(jì)手法在我國起步較晚，但是在一些發(fā)達(dá)國家早在上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)應(yīng)用了，不少研究者也發(fā)現(xiàn)，在建筑中采取自然光的設(shè)計(jì)理念和手法，能夠最大限度地提升建筑的自然效果，呈現(xiàn)一種靜態(tài)的流動(dòng)之美。尤其是對當(dāng)下城市高層建筑來說，通過采取自然光，能夠減少對于人們的輻射，提升生活水平，同時(shí)，自然光的應(yīng)用大大削減了人造光的使用量，還可以提升可再生資源的使用價(jià)值，從而促進(jìn)綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展[1]。

2.2 自然光的重要性

我國人口眾多，密度較大，經(jīng)濟(jì)雖然保持持續(xù)增長的態(tài)勢，但是環(huán)境污染和資源緊缺等問題卻一直困擾著人類的發(fā)展，限制著我國社會(huì)的進(jìn)步。因此，在建筑設(shè)計(jì)中，采取自然光的設(shè)計(jì)理念和手段，可以促進(jìn)建筑行業(yè)對于資源的利用效率，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境資源保護(hù)等方面的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，自然光作為重要的節(jié)能資源，人類的任何勞動(dòng)和生產(chǎn)都離不開自然光，如果設(shè)計(jì)師能夠在建筑設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用自然光的設(shè)計(jì)思想，不僅可以提升人們的生活質(zhì)量，同時(shí)也為環(huán)境保護(hù)和資源的建設(shè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

3 建筑材料中自然光的效應(yīng)分析

3.1 透光材料

在我國的建筑設(shè)計(jì)中，通常會(huì)采用透光材料，其也會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)師的需要和人們生存環(huán)境的變化逐漸做出調(diào)整。這些透光材料無論是質(zhì)量上還是性能上都有了一定的突破，并逐漸應(yīng)用于建筑的外圍設(shè)計(jì)中。例如現(xiàn)在建筑中大量使用透光玻璃，在保證透光的情況下，還能通過各種顏色和形狀的制定，增加建筑的整體風(fēng)格和美感，使當(dāng)代建筑形式擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的束縛。因此，透光材料可以充分利用自然光設(shè)計(jì)原理，使建筑空間由于自然光的照射而發(fā)生奇妙的變化。

3.2 不透光材料

我國早期建筑主要應(yīng)用的材料就是水泥、木頭和石頭等，通過堆砌這些材料來保證建筑室內(nèi)的溫度和平衡，從而起到良好的遮光作用。這樣雖然能在冬天保溫，但是卻無法接受到自然光的照射，不僅影響人類的基本生活質(zhì)量，對于身體健康也產(chǎn)生了一定威脅。再加上類似建筑的成本較高，在當(dāng)今的建筑設(shè)計(jì)中已經(jīng)很少應(yīng)用類似的材料。隨著時(shí)代和技術(shù)的發(fā)展，伴隨著混凝土技術(shù)的使用和革新，在建筑設(shè)計(jì)中通過自然光和金屬等材料與混凝土的搭配設(shè)計(jì)，可以滿足人們居住環(huán)境的清潔和舒適，從而有效保障了建筑設(shè)計(jì)的基本原則。

4 建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用分析

4.1 建筑總平面設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)師在對建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃過程中國，總平面的設(shè)計(jì)師其中的黑心，同時(shí)為了能夠保障建筑施工工作的順利展開，設(shè)計(jì)者應(yīng)該充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀还庹諚l件，運(yùn)用科學(xué)的自然光光照手法，通過嚴(yán)謹(jǐn)精密的測量，提升建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量。具體要求，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在充分考察當(dāng)?shù)氐匦螚l件的情況下，控制好兩棟建筑之間的距離，如果距離和縫隙過大，雖然自然光能夠得到滿足，但是會(huì)造成土地浪費(fèi)；如果縫隙較小，則會(huì)嚴(yán)重影響居住者的生存條件，大大降低了自然光的利用率。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)該利用光照間距法，使采光能夠滿足居住者的需求[2]。

除此之外，建筑面積對自然采光也會(huì)產(chǎn)生一定影響，面積太大，采光的范圍和面積就有限。因此建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分調(diào)動(dòng)當(dāng)?shù)亟ㄖ膬?nèi)部照明設(shè)施條件，輔助安裝一定的照明設(shè)備，為居住者提供充足的照明條件，從而有效彌補(bǔ)自然光不足的局限。同時(shí)，為了保障自然光在面積較大建筑中的合理應(yīng)用，設(shè)計(jì)者應(yīng)該采取集中或分散的方式，加大玻璃的面積，從外部保障自然光的充足。同時(shí)在門窗的設(shè)計(jì)過程中，還可以適當(dāng)增加洞口的設(shè)計(jì)，滿足自然光的照射量，有效提升自然光的利用效率。

4.2 建筑內(nèi)部的設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)人員在對現(xiàn)代建筑進(jìn)行內(nèi)部設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該充分結(jié)合建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性，通過分析和比較的方法，合理設(shè)計(jì)自然光的采用方案。對于一些室內(nèi)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的建筑類型，應(yīng)該結(jié)合以往的設(shè)計(jì)結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)，制定適合該建筑類型的自然光采取方案，從而保障其手法能夠得到合理的應(yīng)用。對于一些需要較強(qiáng)自然光的建筑類型，建筑設(shè)計(jì)人員就需要充分考慮建筑設(shè)計(jì)的總體類型，盡量減少照明設(shè)備的應(yīng)用，加強(qiáng)墻體的透光設(shè)計(jì)，從而有效促進(jìn)生態(tài)建設(shè)。 同時(shí)，為了能夠保證自然光手法在建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)中的高效應(yīng)用，建筑設(shè)計(jì)人員可以在實(shí)際的規(guī)劃中，結(jié)合自然光的實(shí)際條件和分布及照射規(guī)律，提升利用率。如果建筑內(nèi)部的光線較暗，不僅會(huì)影響人們的心情，使其感到壓抑，還會(huì)造成居住者的小雞心理。因此設(shè)計(jì)人員在開自然光設(shè)計(jì)手法的過程中，還應(yīng)該科學(xué)使用建筑施工材料，保證內(nèi)部建筑設(shè)計(jì)和外部結(jié)構(gòu)規(guī)劃的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性，對于一些較為復(fù)雜的工程類型，根據(jù)建筑的實(shí)際使用功能，制定科學(xué)合理的自然光利用方案，從而不斷提升建筑設(shè)計(jì)的總體質(zhì)量，并根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部特征，使電氣設(shè)備和自然光進(jìn)行緊密結(jié)合，從而不斷提升居住者的視野感受。

4.3 建筑外部設(shè)計(jì)

在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，想要全面保障建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，就需要設(shè)計(jì)人員充分結(jié)合建筑內(nèi)部和外部的特征，將兩者緊密結(jié)合在一起，對建筑外形設(shè)計(jì)和自然光外部設(shè)計(jì)進(jìn)行合理規(guī)劃。具體來說，設(shè)計(jì)人員可以通過自然光采集技術(shù)，設(shè)置采光井等基礎(chǔ)設(shè)施，在光照條件不足的情況下，提升自然光的使用效率。同時(shí)還可以利用物理中的發(fā)射性原理，采取光影技術(shù)，提升建筑外部設(shè)計(jì)的總體性能。除此之外，為了保障自然光的收集效果，對于一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的建筑而言，設(shè)計(jì)者可以通過加強(qiáng)對建筑的外部環(huán)境設(shè)計(jì)，利用反射和折射的原理和技術(shù)，提升自然光的照射時(shí)間。尤其是在冬天，加強(qiáng)墻體和玻璃透明結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，保持自然光持久地照射，在全面保障居住者生活的情況下，提升其滿意度，從而促進(jìn)當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平，使綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念深入人心[3]。

總結(jié)：綜上所述可知，在建筑設(shè)計(jì)中，通過采取自然光的設(shè)計(jì)手法，不僅能夠提升人們生活的質(zhì)量，同時(shí)還能提升可再生資源的利用效率，從而促進(jìn)綠色環(huán)保理念的可持續(xù)發(fā)展。因此在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者需要對當(dāng)?shù)氐墓庹諚l件進(jìn)行系統(tǒng)考察，提升光照資源和混凝土及玻璃等材料的混合設(shè)計(jì)質(zhì)量，在全面保障居住者生活環(huán)境的同時(shí)，促進(jìn)現(xiàn)代建筑水平的發(fā)展。