基于節能性的室內自然光環境設計探究

□肖西茂 四川城市職業學院

隨著技術的不斷提升以及人們對生活質量要求的不斷提高，室內自然光環境設計受到了更多的關注。自然光的科學設計不僅能夠為人們打造更加舒適的生活空間，還能節約一定的能耗，符合資源節約型社會發展的需求。

一、窗洞設計

為了在室內更好地利用自然光，保證其節能的效果，設計者需要注意窗洞設計的科學性。窗洞位置存在一定的區別，因此可以從角窗采光、天窗采光和側窗采光三個角度進行分析。角窗主要指的是建筑物四角交界處的折線形窗戶，其采光效果較好。在室內設計角窗，可以照亮周邊的墻壁，將室外的陽光引入室內，角窗和墻面可以設計合適的角度以避免出現眩光的問題，減少室內光照給人帶來的不適感。在設計頂面采光的過程中，天窗的設計十分關鍵，使自然光可以從不同角度進入室內，但是其缺點是會導致室內溫度過高，影響人們居住和辦公的感受，設計者還需要根據需求進行選擇和設計。因此，設計天窗采光時，需要避免室內熱能的損耗，要根據地域特點和要求選擇更加科學的開窗比例，要注意天窗設計要靠近需要照射的區域，有些地區將天窗分為幾個部分進行設計。側窗采光主要利用房間內的側墻，在側墻開設采光口，這種方式更好地利用了光線的方向，其缺點是會出現一定陰影，光照衰減速度較快。側窗一般設計為矩形，采光量較大，在選擇窗戶大小和形式時，需要結合地理位置進行分析，盡量注意提高窗口周圍墻面的反射能力，改善室內亮度。

二、中庭采光設計

中庭設計一般較重視頂部采光的效果，中庭可以將天然光線引入室內，隨著采光面積的增加，采光系數的增長會逐漸變得緩慢。例如，德國國會大廈的中庭采光設計，模擬了玻璃穹頂，其主要作用是為市民提供參觀的坡道，底部則是玻璃天窗，利用了一種倒錐體反射裝置，將一些水平光線反射為漫射光，這些光線進入大廳，能夠極大滿足大廳的光照需求，達到良好的節能效果。中庭采光的設計，不僅要保證照明，還要考慮一定的美感，因此在設計過程中，要注意提高其藝術性。

三、導光裝置設計

導光裝置設計可以達到一定的節能效果，尤其是在設計過程中要運用光的反射、折射等基本原理，借助相應的技術，將光進行更加合理的運用。目前常見的導光裝置設備有反光板、導光管、導光棱鏡窗等。反光板比較受歡迎，是比較常用的導光裝置之一，主要原理是借助天然的采光構件，在窗口內側安置一塊擋板，擋板的位置需要進行合理設計。如果窗戶的形式存在明顯區別，比如觀景窗和無觀景窗，其要安裝的擋板不同。在觀景窗安裝反光板，由于上部窗口玻璃透光率較高，光線進入室內能夠被反射使用，下部窗口透光率低，窗口處光照度較低，眩光問題會逐漸緩解。反光板上可以使用淺色的飾面，避免反射光后產生光斑，影響室內的視覺效果。導光管也比較常用，導光管的中心是棱鏡玻璃組成的錐體，可以起到折射陽光的作用，其外表是合成彈力纖維制作的表皮，能夠將光線散射到窗戶上，并在地面投射出美麗的圖案，具有一定的藝術魅力。導光棱鏡窗帶有平行的棱鏡，其背面平整，可以借助折射作用改善光線的方向，改善室內的照明度，提高舒適度，減少眩光。使用棱鏡窗時，需要注意其呈現的景象比較模糊，因此多應用在天窗設計中，可以保證室內光線的柔和度。

四、遮陽設計

合理運用太陽光，不僅可以滿足光照要求，還可以用于取暖。但若太陽照射角度或方向存在問題，就會影響人們的室內工作和生活。因此，設計者需要采取有效的遮陽措施來改善這一問題。目前在遮陽設計中，設計者經常使用的材料有鑲嵌材料和中空內置百葉窗等。鑲嵌材料主要的原料是玻璃，比如我國的北方地區對光照需求較高，為了更好地保暖，會采用雙層中空玻璃材料。南方多使用折光型的印花玻璃，可以更好地起到阻擋紫外線的作用。近年來，隨著技術的不斷發展，玻璃材料不斷豐富，我國已經具備了中空內置百葉窗，其特點在于將百葉窗和中空玻璃相結合，然后將百葉窗封于中空玻璃中，通過手動磁控來控制百葉窗的方向。這種百葉窗的隔熱效果較好，適合很多地區使用。除此之外，一些簡單的遮陽裝置也常被使用，比如遮陽簾、遮陽紗幕等。遮陽簾的材料多種多樣，如布、紗、竹等，根據不同的需求可以選擇不同的遮陽材料。其中紗簾具有半透明的效果，因此常常被使用于臥室或辦公區域。遮陽紗幕是一種新型材料，其原料是玻璃纖維，安裝后可以與窗戶緊密相連，其稀稠度直接關系著室內光照的強度，可以保證室內光線均勻。

為了更好地實現室內自然光環境設計的節能目的，設計者可以從多角度進行設計，尤其是借助采光口、采光裝置等，可以更加合理地運用自然光，節約人工照明的能耗，將技術和藝術進行有效結合，能夠達到更好的照明效果。