建筑設計中自然光設計手法的應用

龐榮才

【摘要】文章在分析建筑設計中自然光應用價值的基礎上，重點探討了建筑設計中自然光設計手法的應用要點，希望能夠為相關設計人員提供有益啟發。

【關鍵詞】建筑設計;自然光;設計手法;應用要點

在建筑行業，自然采光是設計中十分重要的元素，良好的采光設計會提升建筑物內部空間的品質，同時還能減少該建筑物內部因照明而導致的能源損耗，從而節約資源，節約成本。隨著時代的發展，人們越來越認識到人與自然和諧共生的重要性，明確人與自然是生命共同體，人類必須尊重自然、順應自然、保護自然。光是自然界最普遍的一種物質，也是一種極為重要的取之不盡、用之不竭的綠色能源，對人的身體健康具有十分重要的影響。在綠色發展理念下，人們在建筑設計時越來越重視自然光的采集，重視建筑物的采光效果。

1、建筑設計中自然光的應用價值

利用自然光可以最大限度地改善室內的照明環境，給人以舒適的感受。透光式誘導設計的特征是可以最大范圍地采納自然光，減少人工照明的消耗，進一步節約資源和能源，提高業主居住的方便程度。但需要注意的是，在設計的過程中，還要充分考慮人工照明目前的分布條件，盡可能節約人工照明的能耗，并通過光的分布路線，設計一個讓業主滿意的照明條件，體現建筑的品質和細節，既要考慮自然光照的光度、色度，也要通過人工照明的配合，達到一個更加舒適的設計效果。提交設計方案之后可以進行模擬實驗，對于光照的適應性進行分析，以更好地適應本地區的生態環境與條件，促進建筑設計水平提升。

2、建筑設計中自然光設計手法的應用

2.1透光屋頂設計中的應用

2.1.1透光屋頂設計。一般比較適合于低層建筑的設計，在自然采光中可以顯著提高設計的采光效果，建筑如果采用透光屋頂，就可以顯著提高早晨和傍晚的采光效果，讓室內的明亮度達到一個均勻分布的水平。相對于傳統的側面采光方式，明亮度可提高70%～200%。

2.1.2透光屋頂設計的方法。相對于傳統的側面采光的方法，可以避免某一個區域過于高亮的情況，整體設計更加柔和，可以提供全角度適合的照明，對于進深過大的住宅是一個顯著的改善。例如，在某高層綜合住宅設計中，采用的住宅進深一般都在5m以內，在這個范圍內采用透光屋頂進行設計，可以充分利用自然采光。

2.1.3低層設計。增加自然采光也可以增加整個住宅的通透程度。經過優化設計之后，相對于傳統的側面設計方式，透光屋頂增加4個透光玻璃，采光率可提高70%。對于小型住戶而言，使用透光玻璃相比于垂直窗戶，溫度也可以提高 10%～25%，不僅可以增加采光，節約人工照明消耗，還可以達到一定的藝術效果，滿足業主的個性化居住需求，尤其是適應現代青年人的審美，具備比較強的藝術美感。

2.2 中庭設計中的應用

中庭設計方法也可以顯著增加屋內的自然采光，避免低層建筑自然采光能力差，尤其是對于一些進深過大的建筑而言，通過中庭設計的方式可以更加有效地進行空間利用。

2.2.1在建筑上增加采光。中庭可以將自然光充分地導入進來，尤其是利用中午時間的直射光，通過建筑側面的窗戶進行自然采光，配合中庭設置，可以將垂直窗戶與中庭充分地結合在一起，將自然光全部導入屋內。

2.2.2在中庭設計的過程中，要充分考慮建筑的相關細節，隨著建筑樓層的增加而進行靈活的調整，針對進深過大的建筑增大中庭，使得中庭底部可以接收到更加充足的自然光線。

2.2.3太陽光收集。太陽光收集也屬于中庭誘導式設計的一種方式，可以通過光纖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這種采光方式可以提供充足的自然照明。但是目前太陽光收集器的成本較高，應用這種方式會顯著提高建筑的造價。實際運用的過程當中，還要結合業主項目部、施工項目部、監理項目部三項意見進行綜合設計與分析。

2.3建筑內部設計中的應用

如果想要保證自然光順利照射到室內，就要在實際工作中，結合自然光的特點和規律，讓其融入建筑的內部結構中。比如：在設計建筑窗戶時，設計人員可以在建筑內部光照充足的條件下，進行自然外界采光分析，通過建筑物內獲得自然光的容量，進一步優化設計窗戶。目前，在建筑設計中應用最為廣泛的一種方案就是加裝百葉窗或者加裝一個遮陽的設置。在陽光直射的時間，調整百葉窗的方向以及豎向窗簾的位置，盡可能獲得更多的自然采光，在外界自然光比較柔和的情況下，可以將窗簾全部打開，或者將百葉窗的角度調整為全部開放狀態，提高自然光的通透率。不僅如此，建筑的使用功能也非常重要，通過整體上的設計可以給居住者帶來不一樣的視覺感受。

2.4氣候交換系統設計中的應用

2.4.1利用自然光還要注重氣候交換系統的設計，在生態建筑發展的過程當中，通過優秀的采光提高建筑的通風等級，這屬于自然光利用的進深階段。尤其是對于進深大的建筑而言，可以充分利用自然光的設計，全面改善建筑的通風程度，降低室內的悶熱感，為業主創造更加良好的居住環境。

2.4.2使用誘導式中庭通風系統，可以采納自然光和通風，改善屋內的生態居住環境，利用自然光熱效應來降低暖風空調系統的運行消耗。在冬季可以更好地利用室內的建筑材料起到保溫的作用，快速利用光線升溫達到預設的溫度;在夏季可以利用煙囪效應促進建筑內部空氣的循環，改善通風的環境，通過自然風來降低建筑的溫度。

2.4.3通過這樣內外循環的方式，不僅可以節約建筑的能量，還可以改善空氣的質量。在中庭中也可以種植更多的高大植物，進一步改善建筑內部的小循環。

結語：

綜上所述，自然光設計的方法可以顯著提高建筑的生態等級，促進建筑水平的提高，由本文的分析可知，研究自然光的設計有利于從建筑技術發展的角度優化建筑設計水平。要加快技術研究，研發更多的新材料，運用新的設計方法，提高建筑自然光的利用程度，擴大自然光的應用范圍。

參考文獻：

[1]許亞軍.建筑設計中自然光設計手法的應用[J].建材與裝飾，2020（19）：109+113.

[2]嚴晨暉.解析建筑設計中自然光設計手法的應用[J].中國住宅設施，2020（03）：45-46.

[3]歐陽琳.建筑設計中自然光設計手法的應用[J].住宅與房地產，2020（03）：99.

[4]肖迎蕾.生態建筑的材質對自然光的影響研究[J].建材與裝飾，2020（04）：55-56.

[5]顧孟源，徐雷.探析自然光在博物館空間中的運用[J].家具與室內裝飾，2019（11）：116-117.