探讨建筑设计中自然光设计手法的应用

探讨建筑设计中自然光设计手法的应用

杨幸东

广西华景城建筑设计有限公司 广西南宁 530022

摘要：现代建筑设计中，自然光是不可忽视的关键要素，自然光既影响着建筑的能耗，也关系到建筑的美感。为保证工程设计效果，应合理应用自然光，以增强建筑的舒适性，提高建筑的美观性。

关键词：建筑设计；自然光设计；应用；

现代建筑设计中，设计人员需结合工程实际合理应用自然光，并采取有效措施不断完善建筑自然光设计水平，从而加强建筑空间的舒适性和美观性，打造高品质的建筑空间。

1自然光的特点

自然光的变化有其自身的规律。受到地球自转的影响，地面不同位置的照明状态会发生较为明显的变化，这种变化具有特定的规律。时间的变化会改变自然光照射的角度。不同时间段自然光的入射和折射也会发生变化，该变化符合自然规律。

再者，天气因素对自然光的光线具有显著影响，同时也满足规律要求。若光线的入射角度较小，则自然光的长光波会发生改变，光线色度也会随之下降。如光线入射角度增大，则自然光光线的色度也会有所提高。研究显示，光线色温和光谱成分是影响自然景物色彩的重要因素。自然景物的光谱成分存在显著差异，受到光线色温照射的影响，人们的视觉感官也会产生十分明显的变化。

2自然光在建筑设计中的作用

2.1有利于节能减排

现阶段，诸多建筑中采光井设置、庭院布置和建筑体量设计的理论研究和建设依旧存在着一定的不足。为加强建筑室内环境的舒适性和安全性，人们也在建筑设计的过程中尝试应用自然采光方式。但电气照明技术日益完善，建筑空间照明中，人工照明得以广泛应用，设计人员忽视了自然采光的有效应用。然而单纯使用照明设备来营造室内环境氛围会增加建筑的能耗。对此，设计者需采取有效措施合理利用自然光，降低能源消耗和污染物排放。合理应用自然采光还能够有效控制人工照明产生的热量，减少室内空调运行中所消耗的电能。 2.2有利于维护人体的健康

合理利用自然采光能够保护自然环境，降低能源消耗，进而为人们打造更加和谐舒适的工作和生活环境。建筑发展中，自然采光照明是最为常见的照明方式。电力技术发展中，建筑的高度不断升高，出现了部分无窗空间，虽然无窗空间利用率显著增大，但是其也更加依赖电力设备。而长期在这种黑暗且密不透风的空间中生活和工作，会直接影响人们的情绪，甚至导致住户身患抑郁症，或身体其他部位出现不适症状，无法感受自然环境的变化，生物钟长期处于紊乱状态，降低人们的生活质量。

2.3有利于优化建筑设计

自然采光本身具有十分积极的作用，如在设计中无法采取有效的处理措施，就会影响到其他领域。自然光的稳定性较差，如在设计中不能合理利用自然光，则无法保证室内的照度，进而破坏室内的观感。自然光自身的不足也成为了设计人员选择高稳定性照明设备的主要原因。诸多优秀的建筑设计方案中，设计师均会采取合理的技术和设计方式提高室内光环境的稳定性，注重室内光环境，这种设计方式也丰富了建筑外立面的感官效果。

3现代建筑设计中自然光的应用

3.1自然采光的整体设计

现代建筑设计中，要以建筑整体设计为基础不断改进和完善自然光设计，同时充分考虑建筑朝向、间距及体量控制的科学性和有效性。

3.1.1建筑朝向

建筑自然光采集和应用受建筑朝向的影响。在建筑设计中，设计者一方面要全面考虑当地的地理条件和区域规划，另一方面也应考量自然光照射的效果。如我国夏至日南偏东或偏西60°的日照时间较长，且日照时间在8小时以上。冬至日时，偏东或偏西30°的位置，自然光照效果更好，且太阳落下后室内温度显著提高，故而建筑要朝向南偏西45°。

3.1.2间距控制

建筑间距对建筑采光也有着显著影响。在高层建筑中，该现象更为显著。诸多设计者为减少空间占用，而大肆缩小建筑间距或忽视建筑间的遮挡关系，这直接破坏了建筑采光的效果。为此，在建筑设计中，务必充分考虑建筑单体的高度，建筑间的位置关系、遮挡关系和太阳高度角，以此明确建筑间距。

3.1.3体量控制

建筑体量是除建筑朝向、间距外必须考虑的重点要素。若建筑体量超出正常水平，其与内部的间距越小，则自然光就越少。为此，设计人员可利用科学的造型设计理念不断优化建筑空间结构，确保建筑深度空间的采光。若在造型设计和空间布局的过程中，采用分散式的设计方式，就能够十分有效地减轻甚至规避以上问题，一方面保证体量不发生变化，另一方面还可扩大建筑与外界的基础面积，从而加强建筑内部自然采光的整体效果。

3.2建筑细部设计

建筑细部设计直接影响着建筑采光的效果，其对窗体设计、天花板设计和墙体构造的影响尤为明显。

3.2.1建筑窗体设计

建筑物窗体设计中，若要应用自然光设计，则必须严格控制窗体的位置、形状和尺寸，将窗体作为建筑物采光的重要区域，不断完善建筑物内部的光照条件及光照水平。诸多因素均会对自然光的应用效果产生十分显著的影响，如窗体的形状、材料的透光性能以及设计的方式和建造的手法。所以，设计人员必须积极采取有效措施注重窗口设计的科学性和可靠性，从而最大限度地利用光和影的变化，体现建筑空间设计的整体效果，进而全面改进建筑物设计的质量。

天窗、角窗的设计中均应用自然光设计手法。侧窗主要适用于面积较小，而深度较大的建筑。天窗采光可有效提高室内照明的亮度，针对集中式的围合建筑，设计者一方面要加强天窗采光的效果，另一方面也应设置侧窗采光，整组室内采光照明的质量，以期最大限度地展现出自然光设计的重要意义。

3.2.2建筑物孔隙设计

建筑设计中应用自然光本质上是建筑物孔隙的合理设置。在建筑设计的过程中，设计人员需结合当前实际设置采光井、阳台和中庭，不断扩大住户与外界的基础面积，从而改进建筑采光和通风的整体效果。所以，在建筑物孔隙设计阶段，设计人员要采取自然光的设计方式，科学利用采光井，不断增强建筑的适用性和住户的满意度。

现代高层建筑设计和建设的过程中，竖井方式得到了广泛应用，自建筑物顶层向建筑物内部引入自然光。这种采光方式不仅可以优化建筑内部的采光效果，而且也能够降低电能的消耗，全面加强建筑设计的整体效果，高度满足住户的审美要求。不仅如此，在自然光设计中，还要合理设置中庭，以实现建筑中心内部的采光中庭和建筑侧面窗户的充分结合。

3.3建筑物采光设计

建筑设计期间，自然光的应用主要体现在采光条件和室内温度上，建筑采光设计时主要采用诱导式采光设计。诱导式采光更加关注自然采光，所以设计人员需要合理利用光导纤维、百叶窗和遮阳设施等，向建筑内部引入自然光，从而有效控制人工照明的损耗。再者，设计人员还要合理利用阳光收集器、光导纤维技术提高采光效率。阳光收集器充分利用了光线反射和折射的原理，保证采光设计的效果。除此之外，设计人员也应将阳光收集器设置在建筑光照不足的位置，以此强化自然采光效果。

4结束语

建筑设计阶段，设计人员需参照建筑所在地的自然条件和环境特征完成建筑设计工作，同时根据实际不断优化和完善建筑的朝向和布置，并结合建筑的外形采取不同的采光方式，进而减少人工照明的消耗，以此真正实现节能减排，绿色环保的建设目标。

参考文献：

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[3]刘斌.分析建筑设计中自然光设计手法[J].建材与装饰.2018(49)

[4]杨乐.建筑设计中自然光设计手法的应用[J].山西建筑.2018(36)

[5]管涛.建筑设计中自然光设计手法的应用[J].四川水泥.2018(07)