建筑设计中自然光设计手法的应用

建筑设计中自然光设计手法的应用

李懿霏

北京市建筑设计研究院有限公司成都分公司  四川成都市 610000

摘要：自然光设计手法作为一种新型设计手法，在建筑设计中发挥着越来越重要的作用，尤其在强调环保事业的大环境下，自然光更加被设计人员青睐。由于自然光设计手法对于社会生产和经济发展的正面作用，本文将围绕针对建筑设计中自然光设计手法的应用就行深入分析和讲解。

关键词：建筑设计；自然光；设计手法；应用

引言：

随着时代的发展与社会的进步，人造光的劣势摆在了建筑师的面前，过往关于人造光的设计方案逐渐被客户与设计师摈弃，人们越来越喜爱自然光所带来的感受和便利，所以在保证建筑内光量充足的情况下引入自然光，成为了更加广大设计者的选择。而自然光设计手法的引入，也必将成为国内建筑设计发展的助推器，促进国内建筑设计者水平的提高。

一、关于自然光在自然条件下的物理特性

想要更好的利用自然光，首先就需要了解自然光的物理特性。自然光作为我们广泛接触的可见光，由太阳发出经过地球大气层射地面，它呈现的效果存在一定的改变规律，它会根据地球的运行周期出现不同的效果，同时它也受到地球气候的影响。自然光射入的角度也是影响其呈现效果的关键，射入角度影响它的波长，如果射入角度偏小，屋内的光效就会偏冷淡。而如果希望室内的色彩更加温暖，则需要调大自然光的射入角度。

二、自然光技术给现代建筑设计所带来的益处

2.1将建筑物自身的优势更好的呈现

由于我国的建筑设计方面起步较发达国家稍晚，所以目前我国建筑设计师与专家，在这一领域还是以吸收其他发展快的国家经验为主，专业人员从其他国家的实验设计中发现，自然光相比于人造光最大的优势在于两点。第一，人造光的工业感严重，而自然光可以使人立体化地感受到大自然的气息。第二，随着人类环保意识的增强，自然光作为更加健康的存在更受现今大众的青睐。减少人造光的使用对于减少电力成本和节约能源存在积极作用。

2.2 自然光对于国家生产生活的意义

我国作为世界第二人口大国与世界第三领土大国，资源并不充裕，随着如今经济的腾飞和生产生活活动的发展，能源问题更加捉襟见肘，成为国家发展的绊脚石。面对环境污染严重与能源匮乏的问题，我们需要在各方面都进行完善和优化。显而易见的是，自然光的利用有助于国家减少能源的消耗，提高能源利用效率，在推动建筑行业发展的同时，使能源能够利用在更加需要的地方，推动国家产业发展。同时，自然光作为我们日常接触最多的光线，对于生产生活的重要性不言而喻，若设计人员在设计建筑时增加自然光的引入，不仅有助于节约能源保护环境，对于用户的日常劳动与生活还存在正面影响，有利于增加用户的生活工作体验。

三、关于自然光在不同材料中的使用问题

3.1在可透光材料中的使用

在目前国内的建筑领域当中，可透光材料还是占据着较大的比例，毕竟可透光材料在品质上领先不可透光材料较多。在现如今与未来的建筑行业之中，可透光材料还是呈现利用率增大的趋势，建筑设计者也会根据建筑的实际情况与客户的要求，对可透光材料进行不同的规划利用。在建筑的外层设计中，可透光材料的使用也会逐渐增多，相对于内部，外层设计更具有表现的多样性。比如，在写字楼的外层，设计师更喜欢利用透光玻璃，在不同天气条件与不同时间段，这种透光玻璃往往会表现出不同的效果，这种效果可以增强建筑物的美感，所以自然光应该在这种可透光材料中广泛使用。

3.2 在不可透光材料中的使用

由于过往建筑与现今所要求的功能与条件不一，所以现今的建筑设计者仍然要面对自然光在不可透光材料中的使用问题。在过去的建筑物中，水泥，石木是主要原料，这些原材料在保证人们生活标准的同时，也阻挡了自然光线的照射，影响人们正常生产活动且有害于人们的身体健康。随着此类原材料的弊端被人们发现和其性价比的降低，它们在建筑行业的使用将会大量减少。而建筑材料的创新使得混凝土与金属结构的利用越来越多，建筑材料的选择也将更偏向于自然光和金属混凝土结构的混合使用，让未来的施工材料更科学且贴近于正常的生产生活活动。

四、自然光手法在建筑物各部分中的利用

4.1建筑地区整体平面

建筑设计师需要对建筑地区全局的自然光照射进行统一规划，而这工作的前提，便是对建筑地区进行全面、精准、细致的测量工作，掌握完整的建筑平面信息，之后通过精细严谨的计算来确定建筑物的位置与建筑物相互之间的距离。这任务虽然繁琐，对于建筑物的采光却很重要。如果建筑物间距过大，就会造成自然光能源的浪费以及土地资源的耗费，从而影响到建筑收益。如果建筑物间距过小，也会造成部分建筑无法享受到自然光的照射，影响到用户的正常生活。所以对于建筑师而言，需要合理的规划和利用土地和阳光资源。同时，由于建筑地区存在不同的实际状况，有出现不同问题的可能，建筑设计者在有必要的条件下，应该详细规划如何最大限度地利用光源。在设计门窗时加入洞口也是提高自然光照射效率的方法。

4.2内部结构设计

由于建筑物内部结构各异，设计师在设计建筑内部的时候，需要结合内部实际情况进行规划，从而使自然光能够达到最好的效果呈现。部分建筑物内部设计复杂繁琐，如何引入自然光就成为了摆在建筑设计者面前的难题，参考过往建筑物的设计结构与思想是解决这一问题的有效方法。有些建筑物内部对于自然光的需求较大，设计师就需要通过增大采光面积、增加可透光材料的使用等方法来保证自然光的照射量，如果建筑物内部的照射量不足，在影响住户的心情时也会给住户的正常生活带来诸多不便。综上所述，当面对结构复杂的建筑中，设计人员需要对建筑材料的利用和搭配有完好的设计方案，以保证自然光的照射效率，从而让人们有更好的居住生活体验。

4.3 外部结构设计

在建筑设计中，因为设计建筑的要求与建筑的实际情况，自然光的利用不可能在每个建筑中都利用完备，而当自然光采集不够的时候，设计师也可以采取其他补光设施。通过对建筑布局的研究，在适当处加入自然光收集技艺，在部分地方增加采光井等措施都是弥补光线照射不足的好方法。提高自然光的采集和利用效率是一个合格的设计者需要做的。时间与季节同样是设计者需要去考虑的，比如在冬天，自然光不如其他季节充沛，如何通过设计手法的应用，使自然光可以得到最大限度的利用，加强光线的采集，以确保住户的正常生活体验，提高住户对建筑的满意度是设计者的光线设计重心。

4.4其他光线设计

对于纵深较大建筑的自然光采集，中庭设计具有重要的意义，中庭设计得当可以使提升建筑内部空间的层次和格局，让住户与客人感受到建筑布局的气派端庄，同时自然光在中庭的引入也让内部空间愈发明亮堂皇，实现色彩与空间上的有效搭配。以下几点，是中庭设计的关键。

首先，建筑的采光是前提，在纵深大、高度高的建筑中，自然光设计手法更需仔细打量，在做好精准的测量和计算之后，从窗户和大门引入自然光。要注意自然光从垂直窗户射入的过程中，会根据时间呈现不同的射入角度。为方便主人的工作生活，应该避免阳光直射，多采用侧面墙体玻璃或窗户，不影响住户生活的同时增大采光效率。

其次，需要做好自然光收集工作，通过折射、反射等方式来让自然光更加通透，增加采光效率。虽然说目前自然光收集还有这较高的成本，但设计者也需要去考虑未来的发展趋势，在实际设计中，也需要多参考住户、企业和施工环境的意见。同时，建筑也需要在部分位置增加自然光的引入，以满足部分住户对于动物、绿植的需求，提高用户在建筑内居住的多样性[2]。

最后，由于中庭是一个较宽大的空间，建筑设计者应该去考虑各方面的因素，如楼层间变化、住户的要求、建筑结构等。同时，在细节处更加用心，也可以体现出设计者的高超水平，提高用户对于设计者的满意度。

五、结语

由于自然光在节能环保和提升用户体验方面的优势，自然光设计手法的引入在现今的建筑设计行业里越来越受到重视，进行合理、完善的自然光手法设计已然成为设计师们的必修课。建筑设计者在进行设计时也需要根据建筑周围与内部的实际情况，对施工材料和设计方案进行选择，以提供用户最好的居住体验。总体而言，自然光设计手法的应用必然会成为建筑设计领域发展的助推动力。

参考文献：

[1]高大煜. 建筑设计中自然光设计手法的应用研究[J]. 建筑与装饰, 2020(5):2.

[2]张督军. 浅谈建筑设计中自然光设计手法的应用[J]. 建筑与装饰, 2020(9):2.