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摘要:本文主要针对建筑设计中自然光设计手法的应用展开深入研究,结合整体设计和细部设计,对自然光设计手法在建筑设计中的应用进行了阐述,主要包括建筑朝向、建筑群体间距控制、建筑体量控制、窗体设计以及天花和墙体构造设计等,然后论述了自然光设计手法的应用措施,主要包括光热的收集和储存、加强导光管法的应用等,充分彰显出自然光设计手法的应用价值,不断提高建筑设计水平,贯彻落实好生态环保观念,为建筑施工企业提供更为广泛的发展空间。
关键词:建筑设计;自然光;设计手法;应用
在生态观念的强大推动下,对建筑企业提出了全新的要求,要求建筑企业在建设过程中,必须要将生态发展观念落实到位,并注重应用自然光,顺利实现生态建筑良性发展目标,将室内环境调节到最佳的状态,争取与人们的心理和生理需求相符合,确保建筑设计技术水平的稳步提升,为建筑企业现代化发展目标的实现创造有利条件。
一、建筑设计中自然光设计手法的具体应用
(一)自然采光的整体设计
1.建筑朝向。在选择建筑朝向过程中,气候变化、地理环境以及城市规划等,起着重要的影响和作用,所以在朝向的确定过程中,要从建筑工程实际情况出发。比如如果处于冬季,要将充足的自然光线引入进来,借助太阳辐射,为建筑内部提供充足的光亮,但是如果处于夏季,要对室内的自然光线进行控制。与此同时,要对当地的主导风向优势进行利用,在夏季,要借助自然风,以此来进行释放,而如果处于冬季,要避免进入外部冷空气。建筑朝向的设置,要与地形相符合。一般来说,夏至日偏西60°朝向范围内,其日照时间大都在8小时以上[1],而冬至日偏西30°朝向范围内,日照时间是比较充足的。需要进行明确的是,日照的西晒,极容易加剧房间室内的温度,必须要调整到南偏西45°以内。
2.建筑群体间距控制。建筑群体间距控制,旨在防止建筑物之间相互遮挡。前后相邻建筑物设置,要想给予北侧建筑的日照一定的保障,要对南侧建筑与北侧建筑的间隔距离进行控制,也就是日照间距。结合日照标准,要对日照间距和遮挡计算高度的壁纸进行确定,进而成为日照间距系数。日照间距系数,与各个地区的太阳高度角之间的关系是紧密联系、密不可分的,在太阳高度角较大的情况下,会减少日照间距系数。该系数可以将当地建筑间距和建筑高度的控制标准进行充分反映。
3.建筑体量控制。在总平面设计中,如果对以上参数进行了确定,要加强建筑主体和整体形态设计,借助建筑体量的控制,要将场地关系进行平衡,确保建筑和环境之间的高度一致和统一。对于体量较大的建筑,而且在集中分布的情况下,会大大提高光照的难度性,而进深较深的建筑与窗口之间的距离比较远,所以针对大体量集中式的建筑物,要加强分散式布局方法的应用,分化大体量,将建筑和外界接触的表面面积提升上来,进而为建筑内部的自然光亮创造有利条件。
(二)细部设计
1.窗体设计。在建筑整体设计以后,在建筑顶部或墙体上,要对孔洞进行合理布设,将自然光线引入进来。具体如图1所示。首先,天窗采光。结合空间流线性,不同天窗采光的方式也具有着一定的差异性,其类型主要包括点状、线状以及面状等。对于点状设计来说,在小面积的建筑中具有高度的适用性,房间长细比的增加,可以将空间整体流动状态的长边特点充分体现出来[2],这时采光带,要避免与建筑内部流线出现差异性,将引导性充分体现出来。如果建筑的空间比较大,要加强整体性采光顶的应用。如果公共建筑的面积比较大,在整体性采光顶上方要将遮挡物设置上去,实现半室外的空间效果的顺利构建。其次,侧窗采光。其优势主要可以保证自然采光的充足性,而且自然通风具备良好的条件,可以给予自然景观效果强有力的保障,其可控性特点比较显著。侧窗结合位置的不同,其类型主要可以分为低侧窗、中侧窗以及高侧窗等,对于低侧窗来说,可以便于地面光线反射,确保光线顺利延伸到建筑室内。而对于中侧窗来说,可以确保良好的景观效果,而且通风和采光的位置也比较适宜。高侧窗,对空间的私密性进行了充分的体现,有效提高了人的视线,而且实现了室内和天空的有机整合。
2.天花和墙体构造设计。从窗口的中央位置向窗外望去,天空的上边缘和下边缘形成了天空垂直角,可以将室内看到室外的景色度充分反映出来。天空垂直角与窗口的进光量之间的关系比较密切,主要以正相关关系为主。如果天窗和墙体的呈现状态为钝角倾斜,与直角进行对比,天空的垂直角比较显著,从天空进入室内的自然光线比较多。在天花或墙体位置,要采用“八”字形采光口设计形式[3],对窗口开洞进行设置,以此来遮挡自然光线。
3.加强细部创新设计。通过细部创新设计,可以营造宗教氛围感,比如对让努维尔光影建筑思想进行分析,对自然光的特性进行了应用,打造了神圣无比的教堂宗教氛围。建筑师对光有着不同层次的思想认知,其中,在建筑中,照明光具有高度自然属性,而对于艺术光来说,主要对光的表现力进行应用,以此来将建筑和周边环境的艺术性体现出来。
图1侧窗采光示意图
二、建筑设计中自然光的应用措施
(一)光热的收集和储存
自然光,可以有效改善建筑物室内的温度,也就是在建筑物中,加强蓄热墙方式的应用,可以对建筑物室内温度进行有效调整。现阶段,建筑物南向垂直面,借助蓄热墙,进行吸收阳光,然后再进行传导和辐射,可以确保吸收的热量顺利传入到室内,进而促使室内温度的增加[4]。一般来说,要想确保建筑物墙体的吸热能力的稳步提升,要将黑色和深色作为重要的墙体颜色。现阶段,在我国建筑物设计中,通过运用“零能房屋”,可以将建筑物对自然光的利用效率提升上来,对于“零能房屋”来说,主要是对太阳光进行了转化,具体成为建筑物所需的能源,避免出现空气污染现象。
(二)加强导光管法的应用
在城市化建设过程中,建筑设计理念出现的变化比较显著,极大地促进了绿色节能环保设计理念的应用,不仅对降低能源资源利用效率具有极大的帮助,而且对于强化城市绿化建设也具有极大的帮助。所以在建筑设计过程中,通过利用自然光,可以将大气污染现象的发生概率降至最低。其中,在生态建筑设计中,导光管法发挥着极大的作用,借助导光管,将太阳光激光器收集的光线进行传递,具体到建筑的采光地,再通过相关技术设备,以此来实现向热能的顺利转变,以此来与人们的需求相符合。
三、结束语
总之,在建筑设计过程中,加强自然光设计手法的应用势在必行,可以给予充足的自然采光一定的保障,合理控制人工照明设备的数量,并确保建筑设计的科学性和合理性,贯彻落实好节能环保需求,避免出现更多的能耗,实现生态建筑的发展目标。
参考文献
[1]冯舒婷,李宪锋.基于建筑设计中自然光设计手法的研究[J].建材与装饰,2017(16):110-111.
[2]董峻岩,桑立涛,罗春光,李克超.建筑空间环境的“自然光”视觉设计探究[J].建材与装饰,2016(33):56.
[3]董功,梁琛.光的空间自然光作为建筑设计的媒介&冥想空间建筑设计[J].建筑创作,2015(04):107-113.
[4]吴维维.浅析现代建筑设计与自然元素的结合——以自然光为例[J].设计艺术研究,2014,4(06):85-87+98.