建筑設計中自然光設計手法的應用

沈毅

【摘要】建筑設計中，有效的運用自然光提高了建筑設計水平，因此，在分析建筑設計中自然光設計手法的應用過程，設計人員要提高對于自然光設計手法應用的認識，本文基于實踐分析，總結了具體的設計方法，希望分析能加強建筑設計水平，從而提高建筑設計中自然光設計手法的實踐應用能力。

【關鍵詞】建筑設計;自然光設計;應用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

自然光設計是建筑工程設計過程重要的環(huán)節(jié)，設計者對于自然光的有效利用，不僅保證了建筑的采光效果，同時也進一步優(yōu)化了用戶的體驗。隨著新時期建筑結構越發(fā)復雜，如何合理的運用自然光設計手法，需要設計人員積極學習與實踐研究，從而創(chuàng)新設計形式，有效的提高建筑工程設計水平。

1、建筑設計中自然光設計手法的意義

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聯(lián)度更高。在對建筑環(huán)境進行設計時，自然光也是更為關鍵的要素。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，實現(xiàn)節(jié)能的目的。對于我國的建筑設計工作來講，自然光設計發(fā)展相對滯后，當前還處于發(fā)展時期，行業(yè)研究人員在此方面也投入了大量的精力。將自然光的設計方法用于建筑設計，能夠明顯優(yōu)化建筑的整體設計效果，呈現(xiàn)出更為舒適和科學的設計風格，居住者在建筑中能夠體驗到靜態(tài)的美感。在實施城市建筑設計時，大部分設計工作均需以上述設計理念為指導，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。同時自然光設計方法還可明顯降低人類對電能等資源的消耗量，從而優(yōu)化環(huán)境。最后自然光設計還能提升建筑整體對光源的利用效率，充分體現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展思路。

2、建筑設計中自然光設計手法

2.1自然光收集

該種收集方法主要對自然資源中的熱量進行收集，借助蓄熱墻玻璃對建筑南向的墻面陽光進行熱量的收集，再通過傳導等方式對建筑內(nèi)的熱量進行輸送。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體式、水墻式等蓄熱方法。近年來，社會經(jīng)濟的發(fā)展也帶動了行業(yè)科技的提升，多數(shù)建筑已經(jīng)能夠實現(xiàn)應用太陽能設計生態(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流傳熱。具體來講時通過氣體來傳輸熱能。其中熱傳導有自然和強制兩種對流形式，結合流動的形態(tài)還可分為細流和湍流兩種。開展項目設計時，可依據(jù)實際選擇適合的熱能傳導方式。在冬季期間，可通過集熱設備向建筑內(nèi)輸送太陽能，促使陽光能夠隨著室內(nèi)氣體循環(huán)。

2.3應用導光管法與反射法

可使用導光管完成自然光的采集，其效果較為理想。科學在建筑上裝置導光筒，能夠為居住者提供具有更好光照條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行去除，從而保證提供的光源對人類是安全的，這樣居住者便不會受到皮膚甚至是健康損傷。導光管的理論為通過采光罩將陽光引入通風系統(tǒng)，在導光管的過濾處理后將陽光射進建筑物內(nèi)。此外反射法最初由美國提出，其原理為通過傳光棱角對陽光進行采集，從而向十層左右的建筑提供自然光。

3、建筑設計中自然光設計手法的實際應用

3.1總平面建筑設計

在對建筑進行設計時，總平面設計更為重要，同時也可直接影響設計質量，是首先需完成的設計工作內(nèi)容。首先，設計人員需全面分析建筑區(qū)域的光照情況，保證在建筑建設過程中，能夠合理利用光源，提升自然光采集的效率，從而優(yōu)化建筑的設計效果。在具體設計建筑時，設計人員需以科學的理念為指導，同時依據(jù)國家和行業(yè)的規(guī)定進行設計，以此保證設計風格達到預期的要求，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)土地資源浪費或者采光效率偏低等情況，保證設計方案的質量達到要求。此外，設計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的形勢，這樣便可全面提升建筑居住的舒適度。在進行設計時，為實現(xiàn)上述目標，一般可使用分散設計的方法，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。

3.2內(nèi)部建筑設計

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受到較大的影響。在具體實施建筑設計時，建筑物結構對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，均會受到不同的光源照射。建筑內(nèi)的結構相對復雜，如墻體、陽臺間隔等，均會對采光的效果產(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，我國當前的建筑數(shù)量不斷提升，這便要求建筑設計人員需結合不同的樓層開展設計，對室內(nèi)設計進行優(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備，從而提升用戶的體驗感。

3.3外部建筑設計

建筑外部設計工作效果可對人們的視覺產(chǎn)生直接影響，可總體體現(xiàn)出建筑的美觀性。因此在對建筑外部進行設計時，便需以美觀和實用作為設計的原則。在開展設計時，設計人員需將整體的結構特點應用到外部設計中，同時注意將建筑內(nèi)外部設計的特色保持一致，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計工作。一般而言，設計人員可運用行業(yè)前沿的采光技術，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電能的依賴，借助采光通風井來解決部分照明問題。如果不具備相應的條件，則可運用導光管來提升室內(nèi)照明的效果。還可基于光的反射原理，依據(jù)建筑的內(nèi)部設計特征來優(yōu)化方案，提升建筑設計效果的合理性，保證自然光的設計能夠達到更高的科學性。如設計人員可結合自然光的照射規(guī)律與建筑外形建立聯(lián)系，努力延長自然光的照射時間，從而優(yōu)化照射效果，為居住者營造更為生態(tài)和舒適的居住環(huán)境。

結語：

總之，建筑設計過程自然光源的有效運用，加強了建筑設計的美觀性，也進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，結合建筑工程設計實際，探索了自然光設計手法的具體應用對策，通過進一步分析，加強了設計實踐研究能力，希望分析能全面提高建筑設計水平。

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