何心儀 鄭爽

摘要：在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，自然光的有效利用，能夠降低部分能源資源的消耗，因此，我們必須加強(qiáng)對(duì)自然光設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用分析，從而最大程度的提高建筑設(shè)計(jì)中自然光的利用效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然光資源的有效利用。本文主要針對(duì)建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì);自然光;設(shè)計(jì)手法;應(yīng)用

1建筑設(shè)計(jì)中自然光設(shè)計(jì)手法的意義

自然光是一種非常重要的可再生自然資源，與人類(lèi)的任何生產(chǎn)活動(dòng)都有著非常重要的關(guān)系。它也是建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的元素。自然光進(jìn)入建筑空間，不僅可以滿(mǎn)足生活和工作的需要，還可以創(chuàng)造豐富多彩的空間效果，同時(shí)降低電能的消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

2自然光的特征

自然界中非人類(lèi)因素產(chǎn)生的光稱(chēng)為自然光。自然光隨地球的運(yùn)動(dòng)而變化。因?yàn)榈厍虻倪\(yùn)動(dòng)有一定的規(guī)律性，所以隨地球運(yùn)動(dòng)而變化的自然光也有一定的規(guī)律性。同時(shí)，自然光在操作過(guò)程中，事物的明暗光照效果也有相應(yīng)的規(guī)律性變化，這是可以通過(guò)人為操作來(lái)控制的。另外，自然光的折射角和光照角在不同的時(shí)間段會(huì)表現(xiàn)出不同的入射角和折射角。當(dāng)入射角較小時(shí)，自然光的光波會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，從而導(dǎo)致自然光色溫的降低。

3自然光對(duì)室內(nèi)空間氛圍和意境的影響

自然光是營(yíng)造空間意境的重要手段，它能用自身的語(yǔ)言來(lái)詮釋空間環(huán)境的內(nèi)涵和設(shè)計(jì)師想要表達(dá)的思想。自然光在其充斥的空間中會(huì)傳達(dá)各種不同的情感，它隨著陽(yáng)光強(qiáng)度、色調(diào)、飽和度等特性的不斷改變，同時(shí)改變了我們對(duì)空間的感知——或開(kāi)闊、狹窄，或明朗、壓抑等。著名建筑大師哥布基說(shuō)過(guò)：“建筑物透過(guò)光線(xiàn)的照射后，才是有生命、有靈魂的。”雖然是針對(duì)建筑物而言，但對(duì)室內(nèi)空間的光環(huán)境也同樣適用。

根據(jù)光線(xiàn)照射方向的不同，室內(nèi)空間會(huì)營(yíng)造全然不同的環(huán)境氛圍，產(chǎn)生不同的陰影效果。自然光通過(guò)窗戶(hù)或天窗照射進(jìn)入室內(nèi)空間，灑落在室內(nèi)，充斥整個(gè)空間，形成錯(cuò)落有致、變化多端的光影效果以及不同色彩交織的視覺(jué)感受，使空間更加生動(dòng)、明朗。

1991年落成的真言宗本福寺水御堂是日本用光大師安藤忠雄表現(xiàn)自然光的頂級(jí)之作。水御堂藏在蓮花池下，要進(jìn)入建筑物，需要從蓮花池中央的樓梯拾級(jí)而下。在走進(jìn)水御堂正廳的過(guò)程中，顏色和光線(xiàn)與外面環(huán)境截然不同。樓梯左側(cè)則是以紅色為色彩基調(diào)的水御堂正廳，每當(dāng)黃昏時(shí)分，夕陽(yáng)余暉從大廳西側(cè)的御堂映入室內(nèi)，室內(nèi)空間中的列柱、格柵便落下長(zhǎng)長(zhǎng)的投影。佛像朝東，斜陽(yáng)從佛像背后透出，紅色的主基調(diào)更加深了整個(gè)空間所充斥的靜謐、莊嚴(yán)的氣氛，將人們從日常的喧囂中升華出來(lái)。

4現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中自然光的應(yīng)用分析

4.1基于建筑整體，全面考量建筑朝向、間距和體量等要素

首先是建筑的朝向。建筑朝向直接影響自然光的采集和應(yīng)用。因此，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師一方面要綜合考慮地理環(huán)境和區(qū)域規(guī)劃，另一方面也要考慮自然光的條件。如果中國(guó)的夏至是華南或東面60°，日照時(shí)間較長(zhǎng)，一般超過(guò)8小時(shí)。冬季，東、西30°范圍內(nèi)自然采光效果較好，西落太陽(yáng)過(guò)程中室內(nèi)溫度也會(huì)升高。因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑朝向設(shè)置時(shí)，應(yīng)選擇南偏西45°。二是間距控制。建筑間距對(duì)建筑采光的影響尤為明顯，尤其是高層建筑。樓層數(shù)越多，影響越大。為了減少空間占用，避免建筑間距的不合理布局和利用，設(shè)計(jì)者應(yīng)正確處理建筑物之間的遮光關(guān)系，全面加強(qiáng)建筑物的采光效果。另外，在建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮個(gè)別高度區(qū)域的太陽(yáng)高度角、建筑位置關(guān)系和遮擋關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上提高建筑間距計(jì)算和設(shè)計(jì)的合理性。

最后，音量控制。除了朝向和間距，建筑設(shè)計(jì)師還需要綜合考慮建筑的體積。如果建筑體積超過(guò)正常水平，建筑與室內(nèi)的距離越小，自然采光的限制就越明顯。對(duì)此，設(shè)計(jì)師需要在日常工作中采取更加完善的造型設(shè)計(jì)手段，優(yōu)化和完善建筑空間結(jié)構(gòu)，選擇對(duì)建筑采光效果有積極影響的深層空間。如果采用分散照明，可以更好地保證建筑設(shè)計(jì)的整體效果，避免上述問(wèn)題。在體積不變的情況下，應(yīng)適當(dāng)增加建筑與外界的接觸面積，以改善建筑內(nèi)部的自然采光效果。

4.2 注重細(xì)部設(shè)計(jì)

在建筑細(xì)部設(shè)計(jì)過(guò)程中，自然光的影響尤為明顯，尤其是在窗戶(hù)設(shè)計(jì)、天花板和墻體結(jié)構(gòu)中。首先是形式設(shè)計(jì)。在天窗照明設(shè)計(jì)中，必須嚴(yán)格按照空間的流動(dòng)線(xiàn)性，采用不同的采光方式。天窗采光主要分為點(diǎn)、線(xiàn)、面三種方式。點(diǎn)式設(shè)計(jì)通常在小面積建筑中使用，房屋的長(zhǎng)度相對(duì)較大，這使得空間更加流暢，而長(zhǎng)邊占據(jù)了主導(dǎo)地位。在設(shè)計(jì)中，照明帶應(yīng)與建筑物內(nèi)的流向一致，并充分發(fā)揮其導(dǎo)向作用。對(duì)于大空間建筑，設(shè)計(jì)師需要采用一體化的采光屋頂。公共面積較大的建筑物，也應(yīng)在采光屋頂上方覆蓋遮雨棚，為居民營(yíng)造半室外的視覺(jué)效果。

側(cè)窗照明是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的設(shè)計(jì)形式之一。同時(shí)，該設(shè)計(jì)方法還可以加強(qiáng)通風(fēng)效果。側(cè)窗按其位置可分為低側(cè)窗、中側(cè)窗和高側(cè)窗。低側(cè)窗可以增強(qiáng)地面光的反射效果，還可以將光線(xiàn)順利引入室內(nèi)環(huán)境。中側(cè)窗主要位于景觀環(huán)境好、通風(fēng)采光效果好的位置。高側(cè)窗顯著增強(qiáng)了建筑空間的隱蔽性和私密性，拓寬了個(gè)人視線(xiàn)，并能順利將自然光引入室內(nèi)。其次，天花板和墻體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從窗戶(hù)中間向外看，天空的上下邊緣可以形成一個(gè)與天空垂直的角度。天空的垂直角度與進(jìn)入窗戶(hù)的光線(xiàn)量成正比。如果天窗與墻的夾角為鈍角，則為傾斜。天空的垂直角比數(shù)學(xué)意義上的垂直角大，這使得它在室內(nèi)吸收更多的光。

4.3 加強(qiáng)建筑物孔隙設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，自然光應(yīng)用的關(guān)鍵是建筑孔隙的設(shè)置。設(shè)計(jì)師在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)合理設(shè)置采光井、陽(yáng)臺(tái)和中庭，不斷擴(kuò)大居民與外界的接觸面積，增強(qiáng)建筑采光通風(fēng)的整體效果。另外，自然采光設(shè)計(jì)方法在建筑孔隙設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，也對(duì)建筑設(shè)計(jì)師的技術(shù)水平提出了更高的要求。建筑設(shè)計(jì)師需要在日常工作中結(jié)合采光的實(shí)際科學(xué)應(yīng)用，提高建筑的適用性，提高居民對(duì)建筑設(shè)計(jì)的滿(mǎn)意度。在現(xiàn)代高層建筑的設(shè)計(jì)中，設(shè)置豎井是非常常見(jiàn)的，它可以將自然光直接引向建筑物頂部，并將其層層引入建筑內(nèi)部。一方面，這種照明方式可以改善建筑物內(nèi)部的照明效果，減少電能的消耗。另一方面也可以提高建筑整體設(shè)計(jì)的藝術(shù)效果，充分滿(mǎn)足業(yè)主對(duì)建筑美觀的要求。在自然光設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師可以在建筑中心設(shè)置中庭，也可以采取多種措施，實(shí)現(xiàn)建筑側(cè)窗高度的統(tǒng)一與組合。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，合理運(yùn)用自然光設(shè)計(jì)，可以增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性和美感，有助于創(chuàng)造高品質(zhì)的建筑，降低施工過(guò)程和投入使用后的能耗，實(shí)現(xiàn)綠色建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)，進(jìn)而護(hù)送人們的身心健康，在自然光的作用下展現(xiàn)建筑的獨(dú)特美。

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（作者單位：湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司）