建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用

沈毅

【摘要】建筑設(shè)計(jì)中，有效的運(yùn)用自然光提高了建筑設(shè)計(jì)水平，因此，在分析建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用過程，設(shè)計(jì)人員要提高對(duì)于自然光設(shè)計(jì)手法應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，本文基于實(shí)踐分析，總結(jié)了具體的設(shè)計(jì)方法，希望分析能加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)水平，從而提高建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的實(shí)踐應(yīng)用能力。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì);自然光設(shè)計(jì);應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

自然光設(shè)計(jì)是建筑工程設(shè)計(jì)過程重要的環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)者對(duì)于自然光的有效利用，不僅保證了建筑的采光效果，同時(shí)也進(jìn)一步優(yōu)化了用戶的體驗(yàn)。隨著新時(shí)期建筑結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜，如何合理的運(yùn)用自然光設(shè)計(jì)手法，需要設(shè)計(jì)人員積極學(xué)習(xí)與實(shí)踐研究，從而創(chuàng)新設(shè)計(jì)形式，有效的提高建筑工程設(shè)計(jì)水平。

1、建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的意義

自然光是主要的自然資源，具有再生性，該類資源與人類的生活關(guān)聯(lián)度更高。在對(duì)建筑環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，自然光也是更為關(guān)鍵的要素。自然光在建筑內(nèi)不但能夠迎合人類的生存需求，還可形成更為豐富的空間效果，降低電能等資源的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。對(duì)于我國的建筑設(shè)計(jì)工作來講，自然光設(shè)計(jì)發(fā)展相對(duì)滯后，當(dāng)前還處于發(fā)展時(shí)期，行業(yè)研究人員在此方面也投入了大量的精力。將自然光的設(shè)計(jì)方法用于建筑設(shè)計(jì)，能夠明顯優(yōu)化建筑的整體設(shè)計(jì)效果，呈現(xiàn)出更為舒適和科學(xué)的設(shè)計(jì)風(fēng)格，居住者在建筑中能夠體驗(yàn)到靜態(tài)的美感。在實(shí)施城市建筑設(shè)計(jì)時(shí)，大部分設(shè)計(jì)工作均需以上述設(shè)計(jì)理念為指導(dǎo)，不斷提高建筑的自然光效果，為居住者帶來更為愉悅的居住體驗(yàn)。同時(shí)自然光設(shè)計(jì)方法還可明顯降低人類對(duì)電能等資源的消耗量，從而優(yōu)化環(huán)境。最后自然光設(shè)計(jì)還能提升建筑整體對(duì)光源的利用效率，充分體現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展思路。

2、建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法

2.1自然光收集

該種收集方法主要對(duì)自然資源中的熱量進(jìn)行收集，借助蓄熱墻玻璃對(duì)建筑南向的墻面陽光進(jìn)行熱量的收集，再通過傳導(dǎo)等方式對(duì)建筑內(nèi)的熱量進(jìn)行輸送。通常墻體的顏色以深色或者黑色為主，這樣便可大量吸收熱量。此外蓄熱形式主要為實(shí)體式、水墻式等蓄熱方法。近年來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也帶動(dòng)了行業(yè)科技的提升，多數(shù)建筑已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用太陽能設(shè)計(jì)生態(tài)建筑，該種建筑形式能夠有效保證周圍的生態(tài)環(huán)境不受污染，因此也成為建筑未來的發(fā)展方向。

2.2熱量的傳遞

建筑中更多熱量傳遞具有明顯的重要意義。通常使用的熱量傳輸方式為對(duì)流傳熱。具體來講時(shí)通過氣體來傳輸熱能。其中熱傳導(dǎo)有自然和強(qiáng)制兩種對(duì)流形式，結(jié)合流動(dòng)的形態(tài)還可分為細(xì)流和湍流兩種。開展項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，可依據(jù)實(shí)際選擇適合的熱能傳導(dǎo)方式。在冬季期間，可通過集熱設(shè)備向建筑內(nèi)輸送太陽能，促使陽光能夠隨著室內(nèi)氣體循環(huán)。

2.3應(yīng)用導(dǎo)光管法與反射法

可使用導(dǎo)光管完成自然光的采集，其效果較為理想?？茖W(xué)在建筑上裝置導(dǎo)光筒，能夠?yàn)榫幼≌咛峁┚哂懈霉庹諚l件的休息和辦公等環(huán)境。采光器可將太陽光中的紫外線與紅外線進(jìn)行去除，從而保證提供的光源對(duì)人類是安全的，這樣居住者便不會(huì)受到皮膚甚至是健康損傷。導(dǎo)光管的理論為通過采光罩將陽光引入通風(fēng)系統(tǒng)，在導(dǎo)光管的過濾處理后將陽光射進(jìn)建筑物內(nèi)。此外反射法最初由美國提出，其原理為通過傳光棱角對(duì)陽光進(jìn)行采集，從而向十層左右的建筑提供自然光。

3、建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的實(shí)際應(yīng)用

3.1總平面建筑設(shè)計(jì)

在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，總平面設(shè)計(jì)更為重要，同時(shí)也可直接影響設(shè)計(jì)質(zhì)量，是首先需完成的設(shè)計(jì)工作內(nèi)容。首先，設(shè)計(jì)人員需全面分析建筑區(qū)域的光照情況，保證在建筑建設(shè)過程中，能夠合理利用光源，提升自然光采集的效率，從而優(yōu)化建筑的設(shè)計(jì)效果。在具體設(shè)計(jì)建筑時(shí)，設(shè)計(jì)人員需以科學(xué)的理念為指導(dǎo)，同時(shí)依據(jù)國家和行業(yè)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此保證設(shè)計(jì)風(fēng)格達(dá)到預(yù)期的要求，建筑物間的距離也需控制在規(guī)定范圍，避免發(fā)生相互擋光等問題，此外也不要出現(xiàn)土地資源浪費(fèi)或者采光效率偏低等情況，保證設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量達(dá)到要求。此外，設(shè)計(jì)人員還需考慮到建筑內(nèi)的照明問題，將自然光與照明形成互補(bǔ)的形勢(shì)，這樣便可全面提升建筑居住的舒適度。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，一般可使用分散設(shè)計(jì)的方法，也就是說降低墻體的使用數(shù)量，避免陽光受阻，能夠盡量射入建筑內(nèi)，提升建筑的采光量，可從根本上優(yōu)化居住者的體驗(yàn)。

3.2內(nèi)部建筑設(shè)計(jì)

自然光可作為建筑的主要光源。由于各區(qū)域的自然條件存在差異，因此光照條件也不同，使建筑物的光照使用會(huì)受到較大的影響。在具體實(shí)施建筑設(shè)計(jì)時(shí)，建筑物結(jié)構(gòu)對(duì)光的使用效率具有直接的影響作用，通常采光口是主要的自然光來源，由于光照具有一定的變化規(guī)律，因此在不同的樓層和角度，均會(huì)受到不同的光源照射。建筑內(nèi)的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，如墻體、陽臺(tái)間隔等，均會(huì)對(duì)采光的效果產(chǎn)生一定的影響。因此若想提升建筑的采光效果，便需科學(xué)依據(jù)光照的方向，提升室內(nèi)陽光的照射量。首先需明確陽光的照射角度和光照效果的變化規(guī)律，我國當(dāng)前的建筑數(shù)量不斷提升，這便要求建筑設(shè)計(jì)人員需結(jié)合不同的樓層開展設(shè)計(jì)，對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。如果光照量較小，則需盡量減少自然光的遮擋物，或者利用光的反射原理使用折射等設(shè)備，從而提升用戶的體驗(yàn)感。

3.3外部建筑設(shè)計(jì)

建筑外部設(shè)計(jì)工作效果可對(duì)人們的視覺產(chǎn)生直接影響，可總體體現(xiàn)出建筑的美觀性。因此在對(duì)建筑外部進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，便需以美觀和實(shí)用作為設(shè)計(jì)的原則。在開展設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需將整體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用到外部設(shè)計(jì)中，同時(shí)注意將建筑內(nèi)外部設(shè)計(jì)的特色保持一致，從而提升建筑采光的有效性。在此期間，主要需完成建筑外形和采光兩方面的設(shè)計(jì)工作。一般而言，設(shè)計(jì)人員可運(yùn)用行業(yè)前沿的采光技術(shù)，保證自然光能夠照射到室內(nèi)，以此優(yōu)化建筑的采光效果。如地下車庫便可降低對(duì)電能的依賴，借助采光通風(fēng)井來解決部分照明問題。如果不具備相應(yīng)的條件，則可運(yùn)用導(dǎo)光管來提升室內(nèi)照明的效果。還可基于光的反射原理，依據(jù)建筑的內(nèi)部設(shè)計(jì)特征來優(yōu)化方案，提升建筑設(shè)計(jì)效果的合理性，保證自然光的設(shè)計(jì)能夠達(dá)到更高的科學(xué)性。如設(shè)計(jì)人員可結(jié)合自然光的照射規(guī)律與建筑外形建立聯(lián)系，努力延長(zhǎng)自然光的照射時(shí)間，從而優(yōu)化照射效果，為居住者營(yíng)造更為生態(tài)和舒適的居住環(huán)境。

結(jié)語：

總之，建筑設(shè)計(jì)過程自然光源的有效運(yùn)用，加強(qiáng)了建筑設(shè)計(jì)的美觀性，也進(jìn)一步降低了建筑使用過程不必要的資源消耗。通過以上分析，結(jié)合建筑工程設(shè)計(jì)實(shí)際，探索了自然光設(shè)計(jì)手法的具體應(yīng)用對(duì)策，通過進(jìn)一步分析，加強(qiáng)了設(shè)計(jì)實(shí)踐研究能力，希望分析能全面提高建筑設(shè)計(jì)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]武紅艷.建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的運(yùn)用[J].門窗，2019（11）：127.

[2]李長(zhǎng)英.建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用分析[J].建材與裝飾，2019（06）：101-102.

[3]于涵.建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2019（03）：226-227.