【摘要】建筑設(shè)計中合理應(yīng)用自然光設(shè)計手法能夠使建筑整體設(shè)計質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，提高建筑工程設(shè)計方案的合理性和科學(xué)性，進(jìn)而提高建筑的工程質(zhì)量，滿足應(yīng)用需求，可見，將自然光設(shè)計中應(yīng)用到建筑工程設(shè)計中是必要的。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計;自然設(shè)計;工程質(zhì)量;屋頂設(shè)計

經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使社會上許多行業(yè)都呈現(xiàn)出了繁榮狀態(tài)，而且也為社會發(fā)展注入了活力。做好建設(shè)設(shè)計能夠為人們建設(shè)出一個功能完善、美好外觀的建筑工程?？梢?，要做好建筑設(shè)計，在具體設(shè)計期間要合理采用自然光設(shè)計手法，提高建筑工程質(zhì)量，為人們提供一個舒適生活環(huán)境。

1、自然光的特點

自然光在變化過程中會呈現(xiàn)出一定變化規(guī)律，自然光會隨著時間的改變而發(fā)生變化，這也會使自然光效果發(fā)生一定程度變化。隨著時間變化，自然光照射角度會發(fā)生變化，而且，自然光線也會到天氣影響[1]。從物理角度對自然光進(jìn)行分析，溫度變化會對自然光造成一定影響，自然光色彩包括光譜和色彩成分，自然光內(nèi)部光譜成分存在一定差異，當(dāng)不同類型自然光照射在人身上時，會給人們帶來不同感受，因此，在建筑設(shè)計中合理應(yīng)用自然光意義重大。

2、自然光在建筑設(shè)計中應(yīng)用的意義

2.1 調(diào)節(jié)室內(nèi)明暗程度

光線充足明亮建筑室內(nèi)空間能夠在生活中給人們帶來視覺上和精神上的雙重感受，使人們能保持放松狀態(tài)，為人們提供舒適的居住環(huán)境。設(shè)計人員在建筑設(shè)計中對自然光進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑室內(nèi)空間自然光明暗程度的合理調(diào)節(jié)，從而改變建筑內(nèi)部環(huán)境[2]。在部分冬日光照充足區(qū)域，要具有足夠時長實現(xiàn)對室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)整，通過光照，提高室內(nèi)溫度，進(jìn)而減少能耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的。除此之外，將自然光應(yīng)用到建筑設(shè)計中，可以有效降低的居住者在白天對燈具照明的應(yīng)用率，減少非必要的電能損耗。

2.2 調(diào)節(jié)視覺效果

建筑設(shè)計中合理應(yīng)用自然光能夠?qū)崿F(xiàn)對自然視覺效果的調(diào)節(jié)，需要注意的是，這種調(diào)節(jié)效果主要適合應(yīng)用在外觀結(jié)構(gòu)構(gòu)造中，利用明暗度不同光線，提高建筑外觀整體設(shè)計的立體感[3]。設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計建筑外形時，依據(jù)建筑外觀構(gòu)造實際需求，科學(xué)控制建筑空間，以及物體具體光照情況，改變光照的角度、位置、強度、形式等各項內(nèi)容，從而使建筑物能夠呈現(xiàn)出不同視覺效果，通過這種設(shè)計方式，能夠使建筑物在不同時刻呈現(xiàn)出特定的數(shù)據(jù)效果，進(jìn)而提高建筑工程整體性能，使建筑物知名度程度得到進(jìn)一步提高，甚至能夠成為當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性建筑。

2.3 確保能源持續(xù)發(fā)展

科技的飛速發(fā)展現(xiàn)代建筑節(jié)能設(shè)計使原建筑能耗情況得到明顯改變，而將自然光應(yīng)用到建筑設(shè)計中則是一項錦上添花的行為。將自然光引入到建筑工程設(shè)計中，可以對室內(nèi)明暗程度情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，在晴朗白天，不需要采用照明設(shè)備對室內(nèi)光亮程度進(jìn)行調(diào)整，這樣就能夠減少電能消耗量。此外，自然光作為一種太陽能源，充足光照可以使室內(nèi)獲取到大量熱度，進(jìn)而提室內(nèi)溫度，在溫度較低的區(qū)域和季節(jié)，適當(dāng)延長光照時長，能夠減少在取暖上的能耗，貫徹低碳理念，從而促進(jìn)我國建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

3、建筑設(shè)計中對自然光設(shè)計手法的具體應(yīng)用

3.1 透光屋頂設(shè)計

（1）透光屋頂設(shè)計主要適合應(yīng)用在一些層數(shù)較低的建筑中，自然采光中能夠大幅度提升設(shè)計采光效果，如果在建筑工程中采用透光屋頂（如圖1所示），則可以提高建筑工程中應(yīng)用期間在傍晚和早晨采光效果，進(jìn)而使室內(nèi)整體明亮程度能夠平均分布。透光屋頂設(shè)計與傳統(tǒng)側(cè)面采光的特點如表1所示。

（2）低層設(shè)計中提高自然采光率能夠提高整個建筑透明程度。通過優(yōu)化設(shè)計后，采取透光層屋頂設(shè)計，能夠提升建筑整體采光率[4]。針對小型住戶來說，利用透光玻璃與垂直窗戶相比，溫度能夠提升10%-25%之間，這一方面能夠提高采光率，另一方面也可以減少因為照明而發(fā)生的能耗，而且能夠使藝術(shù)效果得到進(jìn)一步提高，滿足人們對于建筑工程性能的需求。

3.2 中庭設(shè)計方案

建筑設(shè)計中應(yīng)用中庭設(shè)計方法能夠提高自然采光，有效避免由于建筑工程中的低層采光能力差，而導(dǎo)致室內(nèi)光照不足問題，特別是真的大深建筑來說，采用中庭設(shè)計，能夠提高空間利用率，某建筑采用中庭設(shè)計如圖2所示。

（1）將采光中庭應(yīng)用到建筑設(shè)計中，能夠?qū)胱匀还猓貏e是對中午直射光進(jìn)行應(yīng)用，利用側(cè)面窗戶完成對自然光的采集，適當(dāng)進(jìn)行中庭設(shè)置，合理融合中庭和垂直窗戶，將自然光都導(dǎo)入到室內(nèi)[5]。

（2）設(shè)計中庭期間，要全面考慮建筑工程中每一項細(xì)節(jié)，隨著建筑樓層增要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，針對過深建筑，要適當(dāng)擴大建筑中的中庭，進(jìn)而使中庭底部能夠接受到充足自然光照。

（3）收集太陽光也是中庭誘導(dǎo)式設(shè)計的一種形式，利用折射和反射方式提高自然光透射率他，通過對這種采光方式的應(yīng)用，能夠使這些部位得到充足自然光照。需要注意的是，太陽光收集器成本高，因此，對其進(jìn)行應(yīng)用，會提高建筑工程的整體成本。具體應(yīng)用時，要全面結(jié)合具體情況，進(jìn)行綜合分析，考慮生態(tài)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)性，確定應(yīng)用的合理性。

3.3 建筑工程內(nèi)部設(shè)計

建筑工程內(nèi)部設(shè)計時要全面自然光規(guī)律和特點，讓其能夠合理融入到建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)。例如，進(jìn)行建筑窗戶設(shè)計時，要在建筑內(nèi)部采光充足基礎(chǔ)上，對自然界采光情況進(jìn)行分析，確定建筑物內(nèi)能夠得到自然光，對設(shè)計窗戶進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化?，F(xiàn)階段建筑設(shè)計最廣泛的方案就是加裝遮陽和百葉窗。陽光直射時，對百葉窗方向進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而獲取到更多自然采光，而在外界自然光較為柔和時，全部打開窗簾，也可以調(diào)整百葉窗，使其處于全部開放狀態(tài)，使自然光照通透率能夠得到進(jìn)一步提高。

3.4 氣候交換系統(tǒng)設(shè)計

（1）采用自然光時要做好氣化變換系統(tǒng)設(shè)計，在生態(tài)建筑發(fā)展期間，要對優(yōu)秀采光進(jìn)行合理應(yīng)用，進(jìn)而使建筑工程的采光，通風(fēng)等級都得到進(jìn)一步提高。特別是針對一些進(jìn)深大的建筑工程來說，在實際設(shè)計期間，合理采用自然光設(shè)計，可以大幅度減低室內(nèi)出現(xiàn)的悶熱感，進(jìn)而為人們營造一個舒適的生活環(huán)境。

（2）采取誘導(dǎo)式中庭通風(fēng)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對自然光和自然風(fēng)的采集，使室內(nèi)居住生態(tài)環(huán)境得到改善。在冬季利用光照，使建筑物內(nèi)能溫度快速升高，快速達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，而夏季應(yīng)用煙囪效應(yīng)，使建筑內(nèi)空氣實現(xiàn)循環(huán)，利用自然風(fēng)，降低建筑室內(nèi)溫度。

（3）采取內(nèi)外循環(huán)方式，一方面可以改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，另一方面也可以減少建筑能耗。

結(jié)語：

總而言之，將自然光設(shè)計應(yīng)用到建筑設(shè)計中，可以使建筑物外部視覺效果得到進(jìn)一步提高，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、光亮程度，減少了采暖和照明設(shè)備在應(yīng)用時的非必要能耗，在提高人們居住舒適度的同時，達(dá)到節(jié)能減耗目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱云麗.綠色建筑設(shè)計在建筑工程中的應(yīng)用研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020（16）：39-40.

[2]何偉銘.現(xiàn)階段建筑設(shè)計中綠色建筑設(shè)計理念的運用探析[J].居舍，2019（25）：77.

[3]付亞東.基于節(jié)能的高層辦公建筑自然采光設(shè)計策略研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（15）：21-23.

[4]劉洋，劉濤.淺論建筑照明的類型以及自然光在建筑照明中的應(yīng)用[J].四川水泥，2019（05）：155.

[5]孫小建.自然光在養(yǎng)老建筑設(shè)計中的應(yīng)用及采光效果探析[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（06）：70.

作者簡介：

丁俊（1988.03-），女，漢，本科，工程師，湖南冷水江，主要從事建筑設(shè)計及相關(guān)工作。