基于节能性的室内自然光环境设计探究

□肖西茂 四川城市职业学院

随着技术的不断提升以及人们对生活质量要求的不断提高，室内自然光环境设计受到了更多的关注。自然光的科学设计不仅能够为人们打造更加舒适的生活空间，还能节约一定的能耗，符合资源节约型社会发展的需求。

一、窗洞设计

为了在室内更好地利用自然光，保证其节能的效果，设计者需要注意窗洞设计的科学性。窗洞位置存在一定的区别，因此可以从角窗采光、天窗采光和侧窗采光三个角度进行分析。角窗主要指的是建筑物四角交界处的折线形窗户，其采光效果较好。在室内设计角窗，可以照亮周边的墙壁，将室外的阳光引入室内，角窗和墙面可以设计合适的角度以避免出现眩光的问题，减少室内光照给人带来的不适感。在设计顶面采光的过程中，天窗的设计十分关键，使自然光可以从不同角度进入室内，但是其缺点是会导致室内温度过高，影响人们居住和办公的感受，设计者还需要根据需求进行选择和设计。因此，设计天窗采光时，需要避免室内热能的损耗，要根据地域特点和要求选择更加科学的开窗比例，要注意天窗设计要靠近需要照射的区域，有些地区将天窗分为几个部分进行设计。侧窗采光主要利用房间内的侧墙，在侧墙开设采光口，这种方式更好地利用了光线的方向，其缺点是会出现一定阴影，光照衰减速度较快。侧窗一般设计为矩形，采光量较大，在选择窗户大小和形式时，需要结合地理位置进行分析，尽量注意提高窗口周围墙面的反射能力，改善室内亮度。

二、中庭采光设计

中庭设计一般较重视顶部采光的效果，中庭可以将天然光线引入室内，随着采光面积的增加，采光系数的增长会逐渐变得缓慢。例如，德国国会大厦的中庭采光设计，模拟了玻璃穹顶，其主要作用是为市民提供参观的坡道，底部则是玻璃天窗，利用了一种倒锥体反射装置，将一些水平光线反射为漫射光，这些光线进入大厅，能够极大满足大厅的光照需求，达到良好的节能效果。中庭采光的设计，不仅要保证照明，还要考虑一定的美感，因此在设计过程中，要注意提高其艺术性。

三、导光装置设计

导光装置设计可以达到一定的节能效果，尤其是在设计过程中要运用光的反射、折射等基本原理，借助相应的技术，将光进行更加合理的运用。目前常见的导光装置设备有反光板、导光管、导光棱镜窗等。反光板比较受欢迎，是比较常用的导光装置之一，主要原理是借助天然的采光构件，在窗口内侧安置一块挡板，挡板的位置需要进行合理设计。如果窗户的形式存在明显区别，比如观景窗和无观景窗，其要安装的挡板不同。在观景窗安装反光板，由于上部窗口玻璃透光率较高，光线进入室内能够被反射使用，下部窗口透光率低，窗口处光照度较低，眩光问题会逐渐缓解。反光板上可以使用浅色的饰面，避免反射光后产生光斑，影响室内的视觉效果。导光管也比较常用，导光管的中心是棱镜玻璃组成的锥体，可以起到折射阳光的作用，其外表是合成弹力纤维制作的表皮，能够将光线散射到窗户上，并在地面投射出美丽的图案，具有一定的艺术魅力。导光棱镜窗带有平行的棱镜，其背面平整，可以借助折射作用改善光线的方向，改善室内的照明度，提高舒适度，减少眩光。使用棱镜窗时，需要注意其呈现的景象比较模糊，因此多应用在天窗设计中，可以保证室内光线的柔和度。

四、遮阳设计

合理运用太阳光，不仅可以满足光照要求，还可以用于取暖。但若太阳照射角度或方向存在问题，就会影响人们的室内工作和生活。因此，设计者需要采取有效的遮阳措施来改善这一问题。目前在遮阳设计中，设计者经常使用的材料有镶嵌材料和中空内置百叶窗等。镶嵌材料主要的原料是玻璃，比如我国的北方地区对光照需求较高，为了更好地保暖，会采用双层中空玻璃材料。南方多使用折光型的印花玻璃，可以更好地起到阻挡紫外线的作用。近年来，随着技术的不断发展，玻璃材料不断丰富，我国已经具备了中空内置百叶窗，其特点在于将百叶窗和中空玻璃相结合，然后将百叶窗封于中空玻璃中，通过手动磁控来控制百叶窗的方向。这种百叶窗的隔热效果较好，适合很多地区使用。除此之外，一些简单的遮阳装置也常被使用，比如遮阳帘、遮阳纱幕等。遮阳帘的材料多种多样，如布、纱、竹等，根据不同的需求可以选择不同的遮阳材料。其中纱帘具有半透明的效果，因此常常被使用于卧室或办公区域。遮阳纱幕是一种新型材料，其原料是玻璃纤维，安装后可以与窗户紧密相连，其稀稠度直接关系着室内光照的强度，可以保证室内光线均匀。

为了更好地实现室内自然光环境设计的节能目的，设计者可以从多角度进行设计，尤其是借助采光口、采光装置等，可以更加合理地运用自然光，节约人工照明的能耗，将技术和艺术进行有效结合，能够达到更好的照明效果。