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1自然光的作用

1.1展現建筑的魅力

在德國世界上第一所的專業性的建筑和設計學校包豪斯創立以來，建筑學已經從自然中發現設計建筑的價值，設計師會努力營造建筑的自然之美。勒柯布西耶設計的朗香教堂就是利用自然之美的理念加以設計的，他通過在屋頂進行復雜的黑色設計和彎曲的墻面設計展現出屋頂浮于墻面的效應，其墻面的設計是卷曲向上的，這種設計方式已經完全打破以往天主教堂的設計模式。這座教堂的南墻有著“光之墻”的稱號，墻體的設計加厚而且上面布滿不規則的孔洞，孔洞的室外開口要比室內的小，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弧形塔可以將自然光引進建筑物中，這樣一來室內的光線就比較強而且同時凸顯了教堂該有的神秘感。這類利用自然光的建筑設計不勝枚舉，例如有名的日本設計師安藤忠雄設計的光之教堂就是充分的利用了光影效應。建筑和自然融為一體，光與影的交錯使得建筑與自然的結合更加的完美，自然光的設計可以使建筑的結構更加的清晰，展現建筑的魅力[1]。

1.2自然光的重要性

現如今中國的人口密度較大，雖然經濟上得以發展，但是面臨的環境污染問題和資源短缺的問題一直困擾著國民，在社會發展的建設中最主要的就是經濟與環境的協調，建筑是發展經濟的主要類型之一，建筑的設計也會隨著經濟和風俗的變化而變化。建筑的設計離不開材料和設備，建筑的采光對于建筑的各方面都有一定的影響。自然光作為節能資源之一，對人類而言還是最舒服的能源，人類的生產勞動和基本的生活都離不開自然光，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不同的手段對自然光加以合理的利用，自然光與建筑的緊密關系可以展現建筑設計的好壞。

2建筑材料中自然光的效應

2.1透光的材料

建筑的設計當中，一般采用透光的材料，在現代建筑設計中不能缺少透光的建筑材料，透光建筑材料因為人們的需要不斷地做著改進，不論是質量還是最基本的使用性能都有所突破，在建筑的外圍設計結構中大部分會采用質量較好的透光材料，例如現在隨處可見的玻璃，玻璃的應用材料在不同程度上為建筑增加美的感受，玻璃的外形和質地有不同種類的選擇，滿足了人類的不同需要，建筑的形式也因其拜托了傳統設計的束縛，透光的建筑材料就可以充分的利用自然光，建筑的空間也會因為自然光的效應產生不同的改變[2]。

2.2不透光的材料

建筑的早期建設中主要應用的材料是泥土、木頭和石塊，這些材料主要是用來保障建筑物內部的溫度，還可起到遮光的效果，這樣自然光就無法得到利用，對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成本也比較高，隨著混凝土的應用，泥土等建筑材料漸漸退出建筑市場之中，混凝土的應用可以展現建筑的曠野之美，在建筑的工藝上展現建筑的細膩之感，結合金屬材料的應用可以更好的使用自然光。

3自然光的具體應用

3.1自然光的設計

3.1.1外部設計

建筑物的外部設計應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計和自然光的采集應用，在具體的建筑設計中可以應用相關的技術對光線加以采集，例如設置采光井將建筑外的自然光引進內部，自然光的采集也分為簡單采集和復雜采集之分，可以依據建筑的具體外形采用適當的方法。另一方面是建筑物的外部結構和自然光有著密切的關系，自然光投射的角度和自然光隨著時間變化的強度都會影響到建筑的外部結構設計，利用光的反射原理可以處理建筑的光影結合，進一步的展開外部結構的設計。一般的建筑設計還要考慮自然光的直射時間產生的效應，光影之像可以營造建筑的內部活潑生動的感覺，通過虛實之間的轉換可以打破毫無生機的建筑格局[3]。

3.1.2內部設計

建筑的內部設計就可以利用自然光室內的立體感覺，還可調節室內的明暗格調，相關的調配設計很多。窗口的布置就可以使自然光對環境產生一定的影響，建筑物內的整體格局也會受到自然光調節的影響，建筑的使用功能也和自然光的設計有關，明亮的光會帶給人舒心的感覺，偏暗的光就會給人帶來一種壓抑的感覺。建筑的內部設計還涉及到裝飾材料的選擇，建筑的內部材料的應用可以和自然光產生相應的烘托室內氛圍的效應，減輕鋼筋和水泥的厚重感。在現代建筑當中需要添加自然光的效應，為人們營造全新的視覺體驗并提高生活的質量。

3.2自然光設計的應用手段

3.2.1光的收集

在光的收集中主要是對熱量進行收集，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玻璃采集陽光，利用傳導和輻射等條件將熱量輸入到建筑物的內部，一般的墻體會涂成黑色或者是較深的顏色，這樣可以更好的吸收陽光。主要的蓄熱形式可以分為實體式集熱形式、花格式形式、水墻式形式以及快速的蓄熱形式等。近幾年，隨著經濟和科技的發展已經出現了完全利用太陽能提供所有能源的建筑設計，這種零污染的生態建筑可以為未來的建筑市場提供借鑒方案，開辟建筑行業的發展新方向[4]。

3.2.2傳遞熱量

在建筑當中，熱能的傳遞至關重要。熱傳遞最常用的一種方式就是對流傳熱，熱能可以通過氣體傳遞到其他地方去，熱傳導的對流形式可以分為自然性和強制性，依據具體的流動形態可以劃分為層流形式和湍流形式。利用對流進行熱能的傳遞和利用機械輔助對流的形式均可，當季節為冬季的時候就可以通過太陽能的集熱器將熱量傳遞到室內，利用太陽光進行采暖可以實現氣體在室內的循環流轉。

3.2.3導光管法和反射法的應用

導光管法采集自然光是一種比較有效的手段，通過導光筒的合理安放就可以實現人們在陽光下休息、辦公和用餐等活動，采光器可以過濾掉陽光中的紫外線或者是紅外線，還可以有效的消除陽光中存在的放射線，可以為人類解決安全用光的愿望，避免擔心陽光帶來的皮膚損傷和身體損害。導光管法的具體工作的原理就是通過采光罩將陽光引進室內的通風系統，經過導光管對陽光進行過濾，然后將陽光灑進建筑物內的各個角落[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的加州大學提出用來解決十層大樓的采光問題，其他國家利用這種方法對建筑內部的十米深的部位進行照明，對地下室的采光問題加以解決，對無窗建筑的建設具有重要的作用。

4結論

綜上所述，自然光對于人類的生活而言至關重要，自然光在建筑行業中的應用設計可以減少對環境造成的損傷，自然光的使用可以降低管理成本和維修應用的費用，對自然資源進行節約，為了生態文明的建設充分的利用自然光設計，對建筑行業的發展具有促進作用，可以全面的維持國家的可持續發展。

作者:馮舒婷 李憲鋒 單位:常州大學

參考文獻

[1]徐經緯.淺析建筑設計中的自然光設計手法[J].四川水泥，2016，03：116.

[2]王福全.建筑設計中的自然光設計手法分析[J].住宅與房地產，2016，21：64.

[3]賈佳.建筑設計中自然光的運用[J].科協論壇（下半月），2013，04：101~102.

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

[5]邵偉.建筑設計中的自然光設計初探[J].建材與裝飾，2016，52：106~107.