建筑设计中自然光设计手法的运用

　　摘要：为了保证建筑工程能够更好的投入到正常使用中, 合理利用自然光设计手法非常重要。因此, 本文主要分析自然光的特点, 包括自然光设计手法在建筑设计中的具体应用途径, 希望能够给建筑设计人员提供一定的参考与帮助。

　　关键词：建筑工程; 自然光设计手法;

　　由于我国居民生活水平的不断提升, 建筑工程数量正在不断增多。在建筑工程中, 通过合理应用自然光, 能够满足居民的生活需求, 减小环境污染。鉴于此, 本文主要分析自然光设计手法在建筑设计中的具体应用, 从而为居民提供一个舒适生活环境, 保证居民生活质量。

　　1 自然光的特点

　　自然光具有以下三方面特点: (1) 自然光的变化具有一定的规律, 随着地球的转动, 地面上的照明效果会发生规律性变化; (2) 自然光的照射角度会随着时间的变化而变化, 在不同的时间段, 自然光光线的入射与折射呈规律性变化; (3) 自然光的光线受天气影响, 也体现出一定的规律性, 如果光线的入射角较小, 自然光长光波会发生相应的变化, 光线色温也会不断下降。当光线的入射角较大时, 自然光光线色温会提升[1]。根据相关研究表明, 影响自然景物色彩的因素主要包括光线色温与光谱成分, 由于自然景物内部的光谱成分不同, 在光线色温的照射下, 会给人带来不同的视觉感受。

　　2 建筑设计中应用自然光的重要意义

　　由于建筑工程数量的不断增多, 电力的消耗量正在逐年增加, 在建筑工程设计中, 通过合理应用自然光, 能够减少电能的消耗, 提高电力系统的运行效率, 真正达到节能减排的目的。建筑设计中应用自然光, 并非不使用电力设备, 而是适量减少电力设备的使用, 降低电能的损耗, 有效利用各项自然资源, 不断减少环境污染。对于内部结构比较复杂的建筑工程, 通过制定合理的自然光设计方案, 不仅能够保证建筑工程中的各项施工材料得到更好的利用, 而且能够降低电能的损耗。

　　在建筑工程中, 通过合理利用自然光, 能够减少电力资源的浪费, 提高各项自然资源的利用率。自然光数据清洁能源, 建筑设计人员需要结合当地的光照条件, 合理调整建筑工程中的内部结构, 减少人工照明, 提高自然光线的利用。在一些大型建筑工程中, 合理利用自然光, 能够帮助设计人员更好的了解工程内部结构, 针对工程内部结构中存在的问题, 制定相应的解决方案, 从根本上保证自然光得到合理利用[2]。

　　除此之外, 自然光的科学利用能够有效保护生态环境, 提高人们的工作积极性, 对人们的身体健康有一定的帮助。近些年来, 由于建筑高度不断增加, 建筑中的照明设备越来越多, 污染环境, 影响空气质量。通过合理利用自然光, 能够减少照明设备的使用次数, 对环境起到良好的保护作用。在一些超高层建筑中, 设计人员需要结合建筑内部结构特点, 做好相应的调整工作, 在满足建筑光线需求的基础上, 不断提高自然光的利用率, 保护我们赖以生存的生态环境。

　　3 自然光设计手法在建筑设计中的具体应用

　　3.1 建筑总平面设计

　　在建筑工程设计中, 建筑总平面设计的整个工程设计的核心, 为了保证建筑总平面设计工作能够顺利开展, 设计人员需要结合当地光照条件, 合理应用自然光设计手法。建筑工程设计人员需要严格控制两栋建筑物之间的距离, 如果建筑物之间的距离过大, 会造成土地资源的浪费, 而距离过小, 则会严重影响建筑照明, 降低自然光的利用率。设计人员可以采用控制日照间距的方法, 合理调整建筑物之间的距离, 保证建筑物内部采光符合相关要求[3]。

　　建筑面积对采光也有一定的影响, 如建筑工程内部的建筑面积过大, 而自然光照射距离有限, 建筑设计人员需要根据建筑内部照明情况, 安装一定数量的照明设备, 人工照明设备能够为人们提供良好的光线, 弥补自然光的不足。另外, 为了保证自然光在建筑面积较大的建筑中得到更好的应用, 设计人员也可以采取分散式方法, 减少墙体, 从根本上保证自然光的入射, 减少照明设备的使用。

　　除此之外, 在设计建筑物门窗的过程中, 为了保证建筑物内部的光照体现良好的艺术效果, 建筑工程设计人员可以根据自然光照射情况, 设计合理的洞口, 不断增加自然光的照射量, 进一步提高自然光的利用率[4]。为了保证自然设计手法在建筑设计中得到更好的应用, 设计人员可以将建筑窗体设计成采光天窗, 该天窗能够根据光照情况, 合理利用自然光, 能够有效保护生态环境, 保证建筑采光质量。例如, 在某钢筋混凝土工程中, 建筑面积为2514m2, 通过制定合理的建筑总平面设计方案, 工程经济效益有了明显的提升, 由之前的53%提高到了68%, 自然光的利用率由之前的35%提高到了56%, 具体数据见表1。
 

　　3.2 建筑内部设计

　　建筑设计人员在进行工程内部设计的过程中, 需要考虑建筑内部结构特点, 合理利用自然光设计方案。对于结构比较复杂的建筑工程, 设计人员可以结合以往的设计经验, 制定合理的自然光设计方案, 进而保证自然光设计手法在建筑设计中得到更好的应用。对于自然光线较强的建筑工程, 设计人员要根据建筑结构特点, 科学选择自然光设计方案, 减少照明灯具的使用, 有效保护生态环境。

　　为了保证自然光设计手法在建筑内部设计中得到合理应用, 设计人员在实际工作中, 可以结合自然光的照射情况, 找到自然光的照射规律, 并结合建筑内部设备的分布情况, 制定合理的设计方案, 进一步提高自然光的利用率。另外, 建筑的使用功能与自然光设计具有密切联系, 如果建筑内部光线较暗, 会影响人们的心情, 给人带来一种压抑的感觉, 通过采用合理的自然光设计方法, 能够为人们提供良好的视觉感受, 让人们拥有一个愉悦的心情。

　　想要保证建筑内部设计方案得到更好的实施, 设计人员在实际工作当中, 需要选择合理的施工材料, 保证自然光与建筑内部环境的协调性, 为人们提供良好的生活环境。对于结构比较复杂的建筑工程, 设计人员可以根据建筑的使用功能, 制定相应的自然光利用方案, 在保证自然光合理利用的基础上, 不断提高建筑工程的总体施工质量。在自然光线较弱的地区, 建筑设计人员结合自然光的实际照射情况, 采用合理的自然光设计手法, 并根据建筑内部结构特点, 将自然光与电气设备进行有效结合, 不断提升人们的视觉感受[5]。

　　3.3 建筑外部设计

　　在建筑工程中, 为了保证整体结构的稳定性, 设计人员需要结合建筑内部结构特点, 将建筑内部结构与外部结构进行有效结合。为了保证自然光设计手法在建筑设计中得到合理的应用, 做好建筑结构外部设计工作非常重要。建筑结构外部设计主要分为两部分, 分别是建筑外形设计与自然光的应用设计[6]。建筑设计人员可以采用先进的光线采集技术, 合理采集自然光。例如, 可以在建筑工程外部设置采光井, 采光井能够将自然光引进到建筑内部, 提高了自然光的利用率。设计人员也可以利用反射原理, 有效处理建筑的光影问题, 不断提高建筑结构的可靠性。

　　为了保证自然光采集效果, 建筑设计人员可以根据建筑内部结构特点, 选择合理的自然光采集方法, 如果建筑内部结构比较复杂, 可以选择比较简单的采集方法。另外, 设计人员需要结合建筑外形, 制定相应的自然光设计方案, 不断提高自然光的利用率。由于建筑外形与自然光照射联系比较紧密, 故自然光的照射角度不同, 会影响建筑内部的光线分布。设计人员可以根据自然光的照射规律, 采用的自然光设计手法, 进一步提高建筑结构的完整性。对于自然光照射时间比较长的建筑工程, 设计人员可以根据光照时间, 科学制定自然光设计方案。

　　4 结束语

　　综上所述, 在建筑总平面设计、建筑内部设计与建筑外部设计中合理应用自然光设计手法, 能够有效减少能源的消耗, 保护生态环境。但是, 建筑设计人员在实际工作中, 仍然会遇到很多问题, 如建筑内部结构复杂、结构稳定性较低等, 这就需要建筑设计人员不断学习国内外先进的自然光设计手法, 有效提高建筑工程的经济效益, 减少资源的浪费。

　　参考文献
　　[1]高鸣乡.生态建筑设计中对自然光的利用[J].科技资讯, 2016 (35) :86+88.
　　[2]卢紫荫.思想与实体的碰撞, 一场光影的戏剧——路易斯·I·康的建筑哲学与自然光设计之“光之刃”[J].建筑与文化, 2016 (12) :152~153.
　　[3]徐经纬.浅析建筑设计中的自然光设计手法[J].四川水泥, 2016 (03) :116.
　　[4]孙巍.“感知与隐喻”——读斯蒂文霍尔建筑设计中的自然光语义[J].苏州工艺美术职业技术学院学报, 2015 (03) :41~46.
　　[5]吴维维.浅析现代建筑设计与自然元素的结合——以自然光为例[J].设计艺术研究, 2015 (06) :85~87+98.
　　[6]叶昕.建筑设计中自然光设计的技术因素[J].山西建筑, 2015 (17) :60~61.