1自然光的作用

1.1展現(xiàn)建筑的魅力

在德國(guó)世界上第一所的專(zhuān)業(yè)性的建筑和設(shè)計(jì)學(xué)校包豪斯創(chuàng)立以來(lái)，建筑學(xué)已經(jīng)從自然中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)建筑的價(jià)值，設(shè)計(jì)師會(huì)努力營(yíng)造建筑的自然之美。勒柯布西耶設(shè)計(jì)的朗香教堂就是利用自然之美的理念加以設(shè)計(jì)的，他通過(guò)在屋頂進(jìn)行復(fù)雜的黑色設(shè)計(jì)和彎曲的墻面設(shè)計(jì)展現(xiàn)出屋頂浮于墻面的效應(yīng)，其墻面的設(shè)計(jì)是卷曲向上的，這種設(shè)計(jì)方式已經(jīng)完全打破以往天主教堂的設(shè)計(jì)模式。這座教堂的南墻有著“光之墻”的稱(chēng)號(hào)，墻體的設(shè)計(jì)加厚而且上面布滿(mǎn)不規(guī)則的孔洞，孔洞的室外開(kāi)口要比室內(nèi)的小，外墻仍舊利用彩色裝飾加以修飾，其中墻體和屋頂之間的三個(gè)弧形塔可以將自然光引進(jìn)建筑物中，這樣一來(lái)室內(nèi)的光線就比較強(qiáng)而且同時(shí)凸顯了教堂該有的神秘感。這類(lèi)利用自然光的建筑設(shè)計(jì)不勝枚舉，例如有名的日本設(shè)計(jì)師安藤忠雄設(shè)計(jì)的光之教堂就是充分的利用了光影效應(yīng)。建筑和自然融為一體，光與影的交錯(cuò)使得建筑與自然的結(jié)合更加的完美，自然光的設(shè)計(jì)可以使建筑的結(jié)構(gòu)更加的清晰，展現(xiàn)建筑的魅力[1]。

1.2自然光的重要性

現(xiàn)如今中國(guó)的人口密度較大，雖然經(jīng)濟(jì)上得以發(fā)展，但是面臨的環(huán)境污染問(wèn)題和資源短缺的問(wèn)題一直困擾著國(guó)民，在社會(huì)發(fā)展的建設(shè)中最主要的就是經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)，建筑是發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主要類(lèi)型之一，建筑的設(shè)計(jì)也會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)和風(fēng)俗的變化而變化。建筑的設(shè)計(jì)離不開(kāi)材料和設(shè)備，建筑的采光對(duì)于建筑的各方面都有一定的影響。自然光作為節(jié)能資源之一，對(duì)人類(lèi)而言還是最舒服的能源，人類(lèi)的生產(chǎn)勞動(dòng)和基本的生活都離不開(kāi)自然光，自然光在大自然中主要受緯度的變化所影響，不同的緯度致使自然光的方向和程度都有所不同人們通過(guò)不同的手段對(duì)自然光加以合理的利用，自然光與建筑的緊密關(guān)系可以展現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的好壞。

2建筑材料中自然光的效應(yīng)

2.1透光的材料

建筑的設(shè)計(jì)當(dāng)中，一般采用透光的材料，在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中不能缺少透光的建筑材料，透光建筑材料因?yàn)槿藗兊男枰�不斷地做著改進(jìn)，不論是質(zhì)量還是最基本的使用性能都有所突破，在建筑的外圍設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中大部分會(huì)采用質(zhì)量較好的透光材料，例如現(xiàn)在隨處可見(jiàn)的玻璃，玻璃的應(yīng)用材料在不同程度上為建筑增加美的感受，玻璃的外形和質(zhì)地有不同種類(lèi)的選擇，滿(mǎn)足了人類(lèi)的不同需要，建筑的形式也因其拜托了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的束縛，透光的建筑材料就可以充分的利用自然光，建筑的空間也會(huì)因?yàn)樽匀还獾男��?yīng)產(chǎn)生不同的改變[2]。

2.2不透光的材料

建筑的早期建設(shè)中主要應(yīng)用的材料是泥土、木頭和石塊，這些材料主要是用來(lái)保障建筑物內(nèi)部的溫度，還可起到遮光的效果，這樣自然光就無(wú)法得到利用，對(duì)居住其中的人的健康也有一定的影響，而且這種建筑的建設(shè)成本也比較高，隨著混凝土的應(yīng)用，泥土等建筑材料漸漸退出建筑市場(chǎng)之中，混凝土的應(yīng)用可以展現(xiàn)建筑的曠野之美，在建筑的工藝上展現(xiàn)建筑的細(xì)膩之感，結(jié)合金屬材料的應(yīng)用可以更好的使用自然光。

3自然光的具體應(yīng)用

3.1自然光的設(shè)計(jì)

3.1.1外部設(shè)計(jì)

建筑物的外部設(shè)計(jì)應(yīng)用到自然光可以從兩方面加以探討，一方面是建筑的外形設(shè)計(jì)和自然光的采集應(yīng)用，在具體的建筑設(shè)計(jì)中可以應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)對(duì)光線加以采集，例如設(shè)置采光井將建筑外的自然光引進(jìn)內(nèi)部，自然光的采集也分為簡(jiǎn)單采集和復(fù)雜采集之分，可以依據(jù)建筑的具體外形采用適當(dāng)?shù)姆椒āＡ硪环矫媸墙ㄖ�物的外部結(jié)構(gòu)和自然光有著密切的關(guān)系，自然光投射的角度和自然光隨著時(shí)間變化的強(qiáng)度都會(huì)影響到建筑的外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用光的反射原理可以處理建筑的光影結(jié)合，進(jìn)一步的展開(kāi)外部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。一般的建筑設(shè)計(jì)還要考慮自然光的直射時(shí)間產(chǎn)生的效應(yīng)，光影之像可以營(yíng)造建筑的內(nèi)部活潑生動(dòng)的感覺(jué)，通過(guò)虛實(shí)之間的轉(zhuǎn)換可以打破毫無(wú)生機(jī)的建筑格局[3]。

3.1.2內(nèi)部設(shè)計(jì)

建筑的內(nèi)部設(shè)計(jì)就可以利用自然光室內(nèi)的立體感覺(jué)，還可調(diào)節(jié)室內(nèi)的明暗格調(diào)，相關(guān)的調(diào)配設(shè)計(jì)很多。窗口的布置就可以使自然光對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，建筑物內(nèi)的整體格局也會(huì)受到自然光調(diào)節(jié)的影響，建筑的使用功能也和自然光的設(shè)計(jì)有關(guān)，明亮的光會(huì)帶給人舒心的感覺(jué)，偏暗的光就會(huì)給人帶來(lái)一種壓抑的感覺(jué)。建筑的內(nèi)部設(shè)計(jì)還涉及到裝飾材料的選擇，建筑的內(nèi)部材料的應(yīng)用可以和自然光產(chǎn)生相應(yīng)的烘托室內(nèi)氛圍的效應(yīng)，減輕鋼筋和水泥的厚重感。在現(xiàn)代建筑當(dāng)中需要添加自然光的效應(yīng)，為人們營(yíng)造全新的視覺(jué)體驗(yàn)并提高生活的質(zhì)量。

3.2自然光設(shè)計(jì)的應(yīng)用手段

3.2.1光的收集

在光的收集中主要是對(duì)熱量進(jìn)行收集，主要的方式為蓄熱墻的方式，位于南向的垂直蓄熱墻可以通過(guò)玻璃采集陽(yáng)光，利用傳導(dǎo)和輻射等條件將熱量輸入到建筑物的內(nèi)部，一般的墻體會(huì)涂成黑色或者是較深的顏色，這樣可以更好的吸收陽(yáng)光。主要的蓄熱形式可以分為實(shí)體式集熱形式、花格式形式、水墻式形式以及快速的蓄熱形式等。近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展已經(jīng)出現(xiàn)了完全利用太陽(yáng)能提供所有能源的建筑設(shè)計(jì)，這種零污染的生態(tài)建筑可以為未來(lái)的建筑市場(chǎng)提供借鑒方案，開(kāi)辟建筑行業(yè)的發(fā)展新方向[4]。

3.2.2傳遞熱量

在建筑當(dāng)中，熱能的傳遞至關(guān)重要。熱傳遞最常用的一種方式就是對(duì)流傳熱，熱能可以通過(guò)氣體傳遞到其他地方去，熱傳導(dǎo)的對(duì)流形式可以分為自然性和強(qiáng)制性，依據(jù)具體的流動(dòng)形態(tài)可以劃分為層流形式和湍流形式。利用對(duì)流進(jìn)行熱能的傳遞和利用機(jī)械輔助對(duì)流的形式均可，當(dāng)季節(jié)為冬季的時(shí)候就可以通過(guò)太陽(yáng)能的集熱器將熱量傳遞到室內(nèi)，利用太陽(yáng)光進(jìn)行采暖可以實(shí)現(xiàn)氣體在室內(nèi)的循環(huán)流轉(zhuǎn)。

3.2.3導(dǎo)光管法和反射法的應(yīng)用

導(dǎo)光管法采集自然光是一種比較有效的手段，通過(guò)導(dǎo)光筒的合理安放就可以實(shí)現(xiàn)人們?cè)陉?yáng)光下休息、辦公和用餐等活動(dòng)，采光器可以過(guò)濾掉陽(yáng)光中的紫外線或者是紅外線，還可以有效的消除陽(yáng)光中存在的放射線，可以為人類(lèi)解決安全用光的愿望，避免擔(dān)心陽(yáng)光帶來(lái)的皮膚損傷和身體損害。導(dǎo)光管法的具體工作的原理就是通過(guò)采光罩將陽(yáng)光引進(jìn)室內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)光管對(duì)陽(yáng)光進(jìn)行過(guò)濾，然后將陽(yáng)光灑進(jìn)建筑物內(nèi)的各個(gè)角落[5]。反射法主要是利用傳光棱鏡采集自然光，這種方法最初是美國(guó)的加州大學(xué)提出用來(lái)解決十層大樓的采光問(wèn)題，其他國(guó)家利用這種方法對(duì)建筑內(nèi)部的十米深的部位進(jìn)行照明，對(duì)地下室的采光問(wèn)題加以解決，對(duì)無(wú)窗建筑的建設(shè)具有重要的作用。

4結(jié)論

綜上所述，自然光對(duì)于人類(lèi)的生活而言至關(guān)重要，自然光在建筑行業(yè)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)可以減少對(duì)環(huán)境造成的損傷，自然光的使用可以降低管理成本和維修應(yīng)用的費(fèi)用，對(duì)自然資源進(jìn)行節(jié)約，為了生態(tài)文明的建設(shè)充分的利用自然光設(shè)計(jì)，對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展具有促進(jìn)作用，可以全面的維持國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]徐經(jīng)緯.淺析建筑設(shè)計(jì)中的自然光設(shè)計(jì)手法[J].四川水泥，2016，03：116.

[2]王福全.建筑設(shè)計(jì)中的自然光設(shè)計(jì)手法分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2016，21：64.

[3]賈佳.建筑設(shè)計(jì)中自然光的運(yùn)用[J].科協(xié)論壇（下半月），2013，04：101~102.

[4]王京斌.現(xiàn)代建筑中自然采光手法比較與研究[D].東北師范大學(xué)，2013.

[5]邵偉.建筑設(shè)計(jì)中的自然光設(shè)計(jì)初探[J].建材與裝飾，2016，52：106~107.