建筑设计中自然光设计的技术因素分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 建筑设计中自然光设计的技术因素 分析 摘要： 本文通过建筑设计的体 量与平面形式、插入“ 孔隙 ”、剖面设计、 窗体设计和采用技术手段五方面来探索 建筑设计中自然光的运用与建筑建造之 间的关系，对自然光设计的技术因素进 行了分析。 中国论文网 /2/view-12792394.htm 关键词： 建筑设计； 自然光； 分析 中图分类号：S611 文献标识码： A 文章编号： 在建筑自然光设计中，经常面临 有两个较严重的问题自然光运用 不够与室内产生眩光。由于自然光不能 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 满足房间照度要求或由于产生有较强的 眩光，并没有采取有效的控光措施而迫 使使用者进行遮挡如拉上窗帘等，当下 有很少公共建筑真正能够做到在白天完 全依靠自然光。电灯的发展与应用使人 类对自然光的需求大大降低，而随之放 开了自然光线对建筑物进深的约束，进 深的增大，势必会减少建筑物内部与自 然环境的联系。虽然人工光线可以提供 优质的照明效果，但却无法取代自然光 无论是生理还是心理上的舒适性。对于 空间需求而言，人们对采光的实用性需 求容易得到满足，然而心理需求却往往 很难以简单的方式得以解决。因此，没 有自然光，一个空间无法成为真正的建 筑。建筑设计中自然光运用可从几个方 面展开阐述：建筑体量与平面形式、插 入“孔隙”、剖面的设计、窗体的设计、 采用技术手段。 1 建筑体量与平面形式 (总平面 设计) 在建筑设计的开始阶段，往往要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 做的是总平面设计，这时需要控制的是 建筑物的间距和建筑物的体量和平面形 式。合适的间距不使建筑物之间产生遮 挡而影响后排建筑物的自然采光，最常 用的方法是控制日照间距并对建筑群体 进行全天候的模拟，保证全年每个房间 都会获得一定量的太阳光。建筑体量与 平面形式对室内的采光效果起决定性作 用。一般来讲，大体量集中式的建筑形 式不大容易获得良好的光照，其大进深 的房间较难使室外光线从侧窗入射到房 间内部离窗较远处，因此，大体量集中 式的建筑物可以采用分散式的布局方法， 化整为零，将大体量转化为小体量，扩 大建筑与外界交流的外表皮面积，提高 射入建筑物内部的光量。 2 插入“ 孔隙 插入“ 孔隙” 具体是指在建筑体量 中插入庭院、平台或采光井，这个“孔 隙”可以是垂直的，可以是水平的，也 可以是倾斜或弯曲的。孔隙的插入为建 筑及人增加了与外界的接触，以利于自 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 然采光、自然通风和新鲜空气的进入。 “孔隙”是解决大进深建筑体量不易得到 良好自然采光的最佳手段。由于建筑顶 层以下空间的自然采光要比顶层困难得 多，自然光被限制在每层平面的边缘区 域，这时插入庭院、平台和采光井可以 使建筑物内部获得额外的侧面采光或屋 顶采光，通过插入“ 孔隙”，把大体量建 筑分散成一系列进深较小的房间并形成 开放空间，以改善室内靠窗较深处的照 度水平。对于多层建筑采取合适的中庭 高宽比就可以满足中庭内部的光照要求， 而对于高层建筑的中庭自然光设计，中 庭的高度要远远大于其宽度，直射光线 很难直接到达中庭底部，中庭的光线来 源其实主要是漫反射光，这时中庭内壁 的材料选择就显得尤为重要。选择反射 率较高的材料，如光滑的饰面或玻璃材 质等，使自然光可以通过它们反射向下 传递，形成了运输光线的光通道，照亮 建筑物底部的中庭空间。在建筑的自然 采光设计中，经常使用到采光井这一采 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 光方式，不仅是地下建筑，在多层甚至 高层建筑中都能运用得到。采光竖井一 般贯穿多层，将自然光从屋顶向下方引 入，或是将自然光从地表引向地下。 3 剖面的设计 在建筑剖面的设计中，剖面的形 式、层高和进深的比例控制以及天花墙 体的构造做法等对建筑的自然采光起到 了至关重要的作用。在剖面形式中，矩 形的剖面形式与曲线形的剖面形式会采 用不同的自然采光的方式方法，一般情 况下矩形的剖面中，只有顶层可以采用 天窗采光，下面的楼层只能采用侧面采 光，而在曲线的剖面中每个楼层都有可 能采用顶部采光。福斯特设计的伦敦市 政厅整体呈倾斜的椭球体，经过对当地 全年太阳轨迹的分析，椭球体的倾斜程 度为 31。它逐层的向南退台，不仅形 成了效果显著的南向水平自遮阳，而且 在北向为下层建筑空间留出屋顶作为采 光面，接受北向较为均匀、稳定的漫射 光。通常情况下，自然光能够到达室内 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 的深度为地板到窗体顶部高度的 1.5 倍， 因此，层高在一定程度上决定了自然光 的入射深度，而良好的层高进深比可以 反映出室内的光照质量。当因为建造场 地、策划需求、美学因素等原因无法避 免大进深空间时，必须对空间体量进行 雕琢，以最大限度地获得自然光照。另 外，在剖面的设计中，还应确定房间内 部是否会被隔断、家具或其他结构物阻 隔室外自然光线的射入。天花墙体的构 造做法可以使直射的自然光线转换成柔 和的漫射光，避免室内产生眩光及温度 过热。 4 窗体的设计 窗体的位置、大小、形式、透光 材料和构造做法决定了建筑空间自然光 的艺术效果，巧妙的设置洞口，出奇地 利用光线，可以使建筑空间活跃在光与 影的变化中。根据窗体的位置，窗体的 设计可分为天窗采光、侧窗采光及角窗 采光。天窗采光可以最大限度地利用不 同角度的自然光，不仅光线均匀，而且 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 具有强烈的艺术表现效果。天窗采光的 房间中，室内家具、隔断的摆放不必像 侧窗房间中受到较大的限制，家具、隔 断的移动并不会对采光分布造成较大影 响。形式简单的天窗、遮阳设施、建筑 细部设计以及空间布局可以创造出各种 不同的自然光性质，获取不同的采光量， 从而可以划分出不同的区域和层次。侧 窗根据位置可以分为低侧窗、中侧窗和 高侧窗。低侧窗可以创造机会来利用地 面对光线进行反射，使光线从地板上反 射进室内的深处。中侧窗一般用于欣赏 室外景观以及作为最恰当的采光口和通 风位置，窗户高度的增加会使空间的私 密性增加大，高窗把视线抬高，将室内 与天空联系起来。除了常见的天窗采光 和侧窗采光，还有角窗采光。在建筑物 内部中，房间角落常常是最为幽暗的， 一般的采光方式较难照亮空间的角落部 位。 5 采用技术手段 建筑的自然光设计一般是指通过 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 对建筑形式的控制，来使建筑物具备自 然采光的条件，我们应该首先利用建筑 设计手段来解决光照问题，然后才将技 术手段考虑进来作为进一步的优化措施。 对自然光线的引入固然重要，而对自然 光线的控制也极为重要。而技术手段较 多情况下与采光口设计结合起来以达到 采光、控光、滤光、补光等目的。在技 术手段中，遮阳设施的运用最为简易和 广泛，遮阳设施不仅可以有效地防止室 内眩光和温度过热，还可以将光线反射 或折射到房间的深处，提高照度水平， 使原来光线不能到达的区域获得自然光。 常用的遮阳设施有反光板、百叶、遮阳 帷幕和扩散体等，这些装置可以调节日 光改善室内的自然光布局，并控制射入 内部空间的自然光质量。除了遮阳设施 外，还有导光管法、光导纤维法、采光 搁板、导光板法和棱镜窗等技术手段在 国内也得到了应用，并取得了较好的使 用效果。 6 结语 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 建筑设计中的自然光运用不仅仅 是为了生态节能，它并不独立于建筑设 计中的