建筑设计中自然光设计手法的应用

庞荣才

【摘要】文章在分析建筑设计中自然光应用价值的基础上，重点探讨了建筑设计中自然光设计手法的应用要点，希望能够为相关设计人员提供有益启发。

【关键词】建筑设计;自然光;设计手法;应用要点

在建筑行业，自然采光是设计中十分重要的元素，良好的采光设计会提升建筑物内部空间的品质，同时还能减少该建筑物内部因照明而导致的能源损耗，从而节约资源，节约成本。随着时代的发展，人们越来越认识到人与自然和谐共生的重要性，明确人与自然是生命共同体，人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然。光是自然界最普遍的一种物质，也是一种极为重要的取之不尽、用之不竭的绿色能源，对人的身体健康具有十分重要的影响。在绿色发展理念下，人们在建筑设计时越来越重视自然光的采集，重视建筑物的采光效果。

1、建筑设计中自然光的应用价值

利用自然光可以最大限度地改善室内的照明环境，给人以舒适的感受。透光式诱导设计的特征是可以最大范围地采纳自然光，减少人工照明的消耗，进一步节约资源和能源，提高业主居住的方便程度。但需要注意的是，在设计的过程中，还要充分考虑人工照明目前的分布条件，尽可能节约人工照明的能耗，并通过光的分布路线，设计一个让业主满意的照明条件，体现建筑的品质和细节，既要考虑自然光照的光度、色度，也要通过人工照明的配合，达到一个更加舒适的设计效果。提交设计方案之后可以进行模拟实验，对于光照的适应性进行分析，以更好地适应本地区的生态环境与条件，促进建筑设计水平提升。

2、建筑设计中自然光设计手法的应用

2.1透光屋顶设计中的应用

2.1.1透光屋顶设计。一般比较适合于低层建筑的设计，在自然采光中可以显著提高设计的采光效果，建筑如果采用透光屋顶，就可以显著提高早晨和傍晚的采光效果，让室内的明亮度达到一个均匀分布的水平。相对于传统的侧面采光方式，明亮度可提高70%～200%。

2.1.2透光屋顶设计的方法。相对于传统的侧面采光的方法，可以避免某一个区域过于高亮的情况，整体设计更加柔和，可以提供全角度适合的照明，对于进深过大的住宅是一个显著的改善。例如，在某高层综合住宅设计中，采用的住宅进深一般都在5m以内，在这个范围内采用透光屋顶进行设计，可以充分利用自然采光。

2.1.3低层设计。增加自然采光也可以增加整个住宅的通透程度。经过优化设计之后，相对于传统的侧面设计方式，透光屋顶增加4个透光玻璃，采光率可提高70%。对于小型住户而言，使用透光玻璃相比于垂直窗户，温度也可以提高 10%～25%，不仅可以增加采光，节约人工照明消耗，还可以达到一定的艺术效果，满足业主的个性化居住需求，尤其是适应现代青年人的审美，具备比较强的艺术美感。

2.2 中庭设计中的应用

中庭设计方法也可以显著增加屋内的自然采光，避免低层建筑自然采光能力差，尤其是对于一些进深过大的建筑而言，通过中庭设计的方式可以更加有效地进行空间利用。

2.2.1在建筑上增加采光。中庭可以将自然光充分地导入进来，尤其是利用中午时间的直射光，通过建筑侧面的窗户进行自然采光，配合中庭设置，可以将垂直窗户与中庭充分地结合在一起，将自然光全部导入屋内。

2.2.2在中庭设计的过程中，要充分考虑建筑的相关细节，随着建筑楼层的增加而进行灵活的调整，针对进深过大的建筑增大中庭，使得中庭底部可以接收到更加充足的自然光线。

2.2.3太阳光收集。太阳光收集也属于中庭诱导式设计的一种方式，可以通过光纤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这种采光方式可以提供充足的自然照明。但是目前太阳光收集器的成本较高，应用这种方式会显著提高建筑的造价。实际运用的过程当中，还要结合业主项目部、施工项目部、监理项目部三项意见进行综合设计与分析。

2.3建筑内部设计中的应用

如果想要保证自然光顺利照射到室内，就要在实际工作中，结合自然光的特点和规律，让其融入建筑的内部结构中。比如：在设计建筑窗户时，设计人员可以在建筑内部光照充足的条件下，进行自然外界采光分析，通过建筑物内获得自然光的容量，进一步优化设计窗户。目前，在建筑设计中应用最为广泛的一种方案就是加装百叶窗或者加装一个遮阳的设置。在阳光直射的时间，调整百叶窗的方向以及竖向窗帘的位置，尽可能获得更多的自然采光，在外界自然光比较柔和的情况下，可以将窗帘全部打开，或者将百叶窗的角度调整为全部开放状态，提高自然光的通透率。不仅如此，建筑的使用功能也非常重要，通过整体上的设计可以给居住者带来不一样的视觉感受。

2.4气候交换系统设计中的应用

2.4.1利用自然光还要注重气候交换系统的设计，在生态建筑发展的过程当中，通过优秀的采光提高建筑的通风等级，这属于自然光利用的进深阶段。尤其是对于进深大的建筑而言，可以充分利用自然光的设计，全面改善建筑的通风程度，降低室内的闷热感，为业主创造更加良好的居住环境。

2.4.2使用诱导式中庭通风系统，可以采纳自然光和通风，改善屋内的生态居住环境，利用自然光热效应来降低暖风空调系统的运行消耗。在冬季可以更好地利用室内的建筑材料起到保温的作用，快速利用光线升温达到预设的温度;在夏季可以利用烟囱效应促进建筑内部空气的循环，改善通风的环境，通过自然风来降低建筑的温度。

2.4.3通过这样内外循环的方式，不仅可以节约建筑的能量，还可以改善空气的质量。在中庭中也可以种植更多的高大植物，进一步改善建筑内部的小循环。

结语：

綜上所述，自然光设计的方法可以显著提高建筑的生态等级，促进建筑水平的提高，由本文的分析可知，研究自然光的设计有利于从建筑技术发展的角度优化建筑设计水平。要加快技术研究，研发更多的新材料，运用新的设计方法，提高建筑自然光的利用程度，扩大自然光的应用范围。

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