中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A
摘要:建筑與光歷來就存在著極其緊的關系,光是建筑存在的先決條件,建筑是光存在意義的寄托。勒.柯布西耶曾說過:“建筑是對光下各種體量的正確的、精確的和卓越的處理”。各種建筑體量在陽光下獲得生命,同時光的變化也制約著各種建筑體量的演變。在現(xiàn)實世界里正是有了建筑師對這種體量的正確的、精確的和卓越的處理,才使得光的存在與建筑和人的關系得以完美的協(xié)調(diào)。
關鍵詞:建筑物理光學;建筑美學;節(jié)能建筑
光在我們生活中的表現(xiàn)形式或許更多的是呈現(xiàn)一種科學性而非藝術性,我們在研究陽光對建筑的設計的影響之前我們必須先弄清楚光的本質(zhì)特征是什么。光是能量存在的一種表現(xiàn)形式,光線就是這種能量由一個能量源發(fā)出并傳播的過程,光線包含了很多種電磁波,每一種電磁波的傳播速度雖然都相同相同,但是各種電磁波的頻率和波長都各不相同,我們?nèi)庋鬯芸吹降墓饩€是波長在380nm~780nm之間的電磁波,而且不同波長的電磁波會引起肉眼產(chǎn)生不同的顏色視覺,即我們通常所說的紅、橙黃、綠、青、藍、紫。光也是細小顆粒組成的即光子,在我們?nèi)粘I钪兴吹降墓饩€的入射、折射、散射等物理現(xiàn)象都是光子在傳播過程中與物體相互作用的結(jié)果。
一.建筑節(jié)能的重要性
我們在研究光與建筑節(jié)能的關系時,主要考慮的是光的通量和熱輻射量,也就是通常所說的光的亮度和溫度。
在處理好光熱與建筑節(jié)能的關系之后對于建筑使用的能耗會大幅降低,所以建筑節(jié)能首先應從建筑的物理光學入手,最早提出建筑節(jié)能是在二十世紀七十年代石油危機爆發(fā)之后,這次危機的爆發(fā)促使各國開始采取各種節(jié)能措施保護能源,我國也在2012年1月29日頒發(fā)《關于印發(fā)既有居住建筑節(jié)能改造的指南的通知》。2012年4月1日,又下發(fā)《關于推薦夏熱冬冷地區(qū)現(xiàn)有居住建筑節(jié)能改造的實施意見》,《實施意見》提出我國北回歸線及其以北的地區(qū),在第十二個五年計劃期間爭取完成50000萬平方米以上的現(xiàn)有居住建筑的節(jié)能降耗改造,我們應積極探索建筑節(jié)能的技術措施以及實施建筑節(jié)能改造的相關融資模式,從而可以更有力的實施大規(guī)模的建筑建筑節(jié)能改造工程。
二. 光與建筑節(jié)能的關系
在我國北回歸線附近及其以北的地區(qū),因地球自轉(zhuǎn)與繞太陽公轉(zhuǎn)的夾角,造成了一年四季中太陽高度角的不斷變化。所以在我國北回歸線附近及其以北的地區(qū),夏季的太陽高度角都在90度左右,太陽光線入射角極小,所以陽光所帶來的光和熱輻射較為豐富,地面吸收熱量較大;而在冬季的時候,太陽直射南回歸線及其偏北的區(qū)域,我國北方和北回歸線附近的區(qū)域,正午太陽高度角較小,溫度較低。由于這種氣候變化的原因決定了我們在設計建筑的時候,必須考慮到這種光熱的季節(jié)性變化對于建筑的影響,夏季的時候我們應盡量避免光線直射到室內(nèi),導致室內(nèi)溫度升高以及眩光對對人造成不適,降低夏季室內(nèi)的空調(diào)能耗;而冬季應讓竟可能多的光線入射到室內(nèi),從而彌補冬季太陽高度角小所造成的低溫環(huán)境。
三. 建筑節(jié)能的措施
在現(xiàn)在的建筑節(jié)能措施中,除了一些外墻保溫措施外,最為經(jīng)濟、便捷、實用節(jié)能措施就是建筑遮陽技術,遮陽技術中常見的有三種,分別為內(nèi)部遮陽、中部遮陽和外部遮陽,其中外部遮陽是最為方便和直接的,其優(yōu)點是可以將輻射直接擋在室外,節(jié)能效果比較明顯,但因為外部遮陽的遮陽構(gòu)件是直接放置于外墻上面的,無任何遮護,所以外遮陽構(gòu)件需耐久性極高的材料制成。建筑外遮陽根據(jù)其固定方式不同又可分為固定式和活動式兩種,兩種遮陽板相比較而言,固定式的構(gòu)件相對較簡單,構(gòu)造成本和后期維護成本都較低,但因其靈活性差,對冬季的陽光入射和室內(nèi)通風都不易兼顧;而活動式遮陽板的適應性較強,實用靈活,可兼顧陽光入射、采光和室內(nèi)通風,但是其安裝復雜,構(gòu)造成本較高。外遮陽構(gòu)件安裝方式常見的有四種:垂直式、水平式、綜合式和擋板式,垂直式的外遮陽構(gòu)件因其主要遮擋太陽高度角較小的光線照射,所以宜布置在東北向和西北向的窗口;水平式的主要遮擋一些太陽高度角較大的來自建筑南北方向的正午太陽光線;綜合式的即可擋住南北向的正午太陽光線,又可擋住東西向的陽光斜射,所以綜合式的遮陽板宜布置在西南方向到東南方向的扇形區(qū)域;擋板式遮陽板宜布置在東西方向及其附近方向的窗口。在這里我想重點研究一下?lián)醢逯兴綎鸥駬醢宓脑O計原理,擋板式的遮陽板能擋住從窗口正前方射來的直射陽光,擋板式遮陽在建筑設計中的應用特別是幕墻建筑中的應用往往是花格式和百葉式出現(xiàn),這種外墻遮陽形式也會呈現(xiàn)出一種外墻裝飾的效果。
結(jié)語
我們在做建筑設計時就應該充分利用無處不在的光線,通過不同的建筑體量和場合去提現(xiàn)光的意義。自從羅馬時期,阿格里巴設計的萬神中就是利用圓形的天窗營造出來一種空靈,神圣,莊嚴的氛圍。在近現(xiàn)代建筑師也創(chuàng)造了許多用光營造環(huán)境的經(jīng)典案例例如路易斯.康的金貝爾美術館,埃羅.沙里寧設計的克瑞斯基小教堂,約翰遜的水晶教堂等,而到了現(xiàn)代,建筑的門窗幾乎完全從建筑的結(jié)構(gòu)中解放出來了,反而失去了建筑對光體量的渲染,整個世界是一個泛光的世界,整個室內(nèi)世界呈現(xiàn)出一種過分透明的狀態(tài),安藤忠雄說過“這種光暈般擴散的光世界,就像絕對的黑暗一樣,意味著空間的死亡……”
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作者簡介:陳靜(1990.04-) ,武漢紡織大學藝術與設計學院在讀研究生,研究方向:環(huán)境藝術設計。