建筑設計中自然光設計手法的應用

楊 樂

(太原市建筑設計研究院，山西 太原 030002)

建筑行業的快速發展雖然促進了城市的建設，促進了人們的生活水平的提升，但是也帶來了巨大的能耗消耗，為了減少生態建設中的環境污染以及不利的影響，在進行建筑工程的設計中，不僅要將綠色低碳的設計理念應用在其中，還需要將節能設計應用在建筑行業中，從而促進建筑行業的可持續發展。而當前建筑工程設計中，自然光設計的重要性逐漸凸顯，其在實際建設中的應用能夠有效的促進建筑的綠色節能應用，并且能夠為住戶提供更加舒適的居住環境。本文則根據這樣的發展狀況，將建筑工程設計中的自然采光設計進行詳細的分析，從而提出優化性的對策，為今后的建筑設計提供有效的參考。

1 自然光在建筑中的作用

1.1 凸顯建筑的獨特魅力

自然光伴隨著地球的轉動，在地面上會呈現出規律性的變化，其照射地面以及建筑物的角度也會隨著時間不斷變化，在不同的時間段，光的入射以及折射情況變化有規律可循。自然光的照射會受到天氣情況的影響，在入射角度比較小的情況下，自然光會出現色溫下降以及波長變化的情況，在入射角比較大的情況則出現完全相反的表現。光譜的主要成分以及光的色溫是影響建筑物色彩的最重要因素，不同的色溫以及光譜會使人產生截然不同的感受。在當前時代發展中，建筑行業的設計內容創新性逐漸被人們發掘。建筑學已經成為與自然生態聯系在一起的藝術設計，其不僅具備實用性的價值，還具備了美化性的價值。設計師們努力營造建筑中的自然之美，讓建筑和自然產生不可或缺的聯系。其中有一些著名的建筑師將復雜的設計和自然植物的彎曲形態聯系在一起，讓建筑的視覺效果和應用效果都能夠提升[1]。

1.2 應用自然光的重要意義

我國當前的發展處于人口密度大，經濟發展較快，但環境污染問題逐漸加重的趨勢，在大量浪費資源的情況下，國民居住的環境逐漸被破壞，人們在實現社會經濟快速發展的同時，也產生了嚴重的經濟和環境不協調的問題。所以，在進行基礎建設的時候，人們需要考慮綠色建筑的重要意義，不僅要讓建筑的設計隨著經濟的發展而變化，還需要讓建筑設計的材料和設備選用更加節能健康。讓人們在生態平衡的環境中生存工作，這樣才能保證人們的生產勞動和自然環境之間的和諧發展。而自然光應用在建筑中時，不僅能夠有效的促進建筑的美觀，還能夠利用自然光的不同角度，實現可再生資源的利用[3]。讓人們在舒適的環境中，合理的利用自然光，同時強化建筑設計的優質發展，其產生的意義極為重要。

2 自然光設計在建筑中的實際應用

2.1 建筑總體的設計

建筑工程的開展離不開總工程的平面設計，這一環節的完善是工程設計的核心部分，想要實現建筑總平面設計工作的順利開展，建筑設計師需要將工程施工現場中的光照條件研究分析透徹，讓建筑的方位和自然光之間能夠合理的結合，設計人員還需要將建筑之間的距離控制在合理的范圍中，避免土地資源浪費或者建筑的照明不充足的現象，影響自然光的利用。而在實際設計中，設計人員可以采用控制日照間距的方式，將建筑物之間的距離調整，完善建筑物內部的采光符合條件即可[4]。

此外，建筑面積也會對采光產生一定的影響，建筑設計人員要考慮建筑內部的照明情況，讓照明設備的安裝數量和自然光之間形成互補，科學的設計人工照明和自然光的范圍，從而使自然光無法照射的部分也能夠有足夠的光源。設計人員可以選用分散式的設計方式，減少墻體，讓自然光能夠在室內的入射面積加大，同時將建筑物的門窗設計與自然光的光照結合，合理的設計洞口，讓藝術效果和自然光的利用率同步提升，從而實現自然光和建筑設計之間的完美融合，當前的一些建筑在進行自然光的采光設計時，一般會選用采光天窗這樣的設計形式，其不僅能夠保證自然光的光照影響減小，還能夠合理的利用自然光，同時保護生態環境，提升建筑的采光質量(具體如圖1所示)。

2.2 建筑的內部設計

建筑設計人們在對建筑工程進行設計的時候，不僅要將整體的設計考慮全面，還需要重點對建筑內部的特點進行分析，尤其在結合自然光設計的情況中，建筑內部的結構情況能夠直接影響整體的建筑效果和自然光的利用效果。設計人員可以根據自身的設計經驗，將自然光的設計方案與建筑的結構設計完美的結合[5]，對于一些自然光較強的建筑中，建筑的結構特點設計是自然光采光的決定性部分，設計人員可以盡可能的建設照明燈具的設計，讓室內的建筑結構整體更加開闊，采光的面積加大，這樣就能夠在生態建設的同時，實現建筑設計和自然光的有效結合，最重要的是自然光的照射情況可以促進建筑設備設計的合理性，從而更進一步提升自然光的利用效率。建筑內部的應用功能和自然光的設計也能夠促進建筑整體的設計質量，建筑內部的光線明亮自然能讓人們的心情舒暢，人們的視覺感受提升，人們的心情自然提升。所以，設計人員可以選用合理的施工材料，在一些結構較復雜的室內設計中，可以將建筑功能部分和自然光結合，用自然光提升建筑內部的功能應用效率，例如：電氣設備和自然光的結合應用，不斷的提升人們的視覺感受，從而提升建筑工程的整體穩定性。

2.3 建筑的外部設計

建筑在設計的過程中，外部的設計能夠直接影響人們的第一視覺效果，所以在設計人員對建筑工程設計的時候，需要將整體結構特點融入在外部設計中，保持內部結構和外部之間的平衡，這樣才能讓建筑的應用效果和美觀效果提升。而在建筑和自然光結合的設計中，外部方面的設計主要分為兩個部分，一個是建筑的外形設計，一個是自然光的應用設計，如何合理的采用自然光能夠直接有效的提升建筑整體的設計質量。設計人員可以選用先進的光線采集技術，讓自然光在合理的范圍采集入射到室內中，例如：采光井的設計，這種設計方式能夠讓自然光自然的引進建筑內部，提升自然光在室內的應用效率。或者采用反射的原理，讓建筑的光影問題減少，建筑設計人員可以根據建筑內部的結構特點進行調整即可。

而外形的設計自然要配合自然光的采集，其主要的目的是提升自然光的利用效率，設計人員需要讓建筑外形和自然光的照射規律聯系在一起，讓自然光的入射光線分布更加均勻，這樣就能夠有效的提升建筑結構整體的完整性，同時自然光在建筑內部的應用范圍加大，促進整體的建筑設計效果。

3 結語

建筑設計與自然光的有效融合在當前的建筑行業中，已經開始普遍應用，自然光的合理應用不僅能夠減少整體建筑的成本，還能夠讓自然資源節約，生態環境建設完善，從而積極有效的促進建筑行業的可持續發展。