建筑设计中天然采光的生态方法

建筑设计中天然采光的生态方法

杜柔鹏

哈尔滨工业大学建筑设计研究院

【摘要】在进行建筑工程设计时，设计人员要加大对天然采光设计的重视，减少建筑设计中采用的消耗能源，以减少建筑投入使用之后会对周围环境造成的污染，以便有效提升人们生活环境的质量。本文就建筑设计中天然采光的生态方法进行研究，以进一步促进我国建筑行业的发展。

【关键词】建筑设计；天然采光；生态方法

设计人员在设计建筑采光时，要加大对新建筑材料应用的重视，应用天然采光技术，以提升建筑本身的生态性和环保性，以便减少建筑设计时消耗的能源。另外，在进行建筑设计时，设计人员要保障采光设计能满足人们对生态设计的重视，应用生态环保理念进行采光设计，城市环境的质量才能得到有效的提高。

1天然光的作用

建筑在人们生产和生活中发挥着非常重要的作用，可以说很多人大部分时间都生活在建筑中，这种情况使得很多人都处于长时间无法受到太阳照射，这在一定程度上增加了人们对自然光的需求，不管是在生理还是在心理上人们对需要阳光，在人们成长的过程中自然阳光发挥着非常关键的作用，充足的阳光照射可以让人们始终处于积极、健康的心理状态，在人们成长过程中发挥着非常重要的作用，有利于提升人们日常生产和生活的效率。作为生物成长过程中所必备的物质，阳光的作用非常多样，既能帮助植物进行光合作用，又能灭杀一定的病菌，帮助人们快速的进行新陈代谢，在人们成长过程中阳光发挥着不可替代的作用。因此，在进行建筑设计时，设计人员要加大对采光设计的重视，将自然光设计应用到建筑设计中，重视玻璃的应用，以保障建筑中庭和大厅阳光照射的充足性。另外，在进行建筑采光设计时，设计人员要充分考虑到建筑风格、四季变化等因素对建筑采光造成的影响，以保障人们能够感受到大自然的美好。

2天然采光与节能

随着社会发展水平的提升，人们对能源消耗的重视度也在逐渐提升，建筑作为能源消耗的重要组成部分，设计人员要降低建筑消耗的能源，应用自然能源减少矿物能源的使用，以提升人们生活环境的质量。照明需要消耗大量的矿物质能源，这些能源在使用时，会产生大量的二氧化碳，这些二氧化碳会引发温室效应。因此，设计人员要加大对采光能源使用的重视，应用先进的绿色照明理论，以保障建筑周围生态的平衡性。

近几年，随着人们生态环保意识的增强，人们对生态能源使用的重视度也在逐渐提升。设计人员在进行建筑采光设计时，要加大对天然光应用的重视，结合“绿色照明”理论，以便降低建筑投入使用之后排放的二氧化碳。国家要想真正的实现可持续发展，就要充分利用建筑结构空间，以便有效提升建筑天然采光设计的合理性。现在我国部分建筑在进行设计时，为了满足人们对采光的需求，经常会采用人工照明辅助设计，这种情况在一定程度上降低建筑本身的采光能力。除此之外，设计人员在进行地下空间设计时，由于四面都是墙，就会出现忽略采光设计的情况，这种情况增加了建筑地下空间消耗的能源。

3天然采光的方法

在进行建筑采光设计时，传统的设计方法为安装玻璃窗装置，随着低辐射涂层、选择性膜、空气间层、充气玻璃，高性能窗框的研制和发展，遮阳装置和遮阳材料的发展，高技采光材料的应用，为天然采光的利用提供了条件，同时促进了天然采光技术的发展，现在，设计师可以采用各种技术手段，通过不同的途径来利用天然光天然采光的方法很多，根据建筑的和技术的途径来加以区分，大致分为三种：

3.1不依赖于技术的方法

建筑平面的组织、窗户的型式、构造、结构和材料整体加以考虑，在解决天然采光的目的是技术起了很小的作用或根本不起作用。天然光的质量、特性和数量直接取决于与建筑形式相结合的天然采光方案。

3.2利用技术支撑建筑设计方案

这种方法是通过建筑设计考虑天然采光，但由于某些原因(例如:地形、朝向、气候、建筑的特点等)，天然采光满足不了工作的亮度要求或产生眩光等照明缺陷，而采用遮阳(室内外百叶、幕帘、遮阳板等)、玻璃(各种性能的玻璃及其组合装置)和人工照明控制这样的技术手段来补充和增强建筑的天然采光也就是说天然采光的目标首先通过建筑形式来解决，然后通过技术的整合弥补不足。建筑的表皮呈现动态的控制，这样有利于使用者在不同的位置设置垂直的百叶来满足特殊的采光需要。

3.3采用先进技术的方法

这些方法完全抛开建筑设计手段，采用先进的技术系统来解决天然采光，例如:导光管、太阳收集器、先进的玻璃系统(全息照相栅、三棱镜、可开启的玻璃等)，或者收集、分配和控制天然光的日光反射装置，而不采用建筑本身的解决方法洛杉矶能源中心的走廊就采用了天然采光的技术方法，建筑的外部安装了太阳日光反射装置，这个装置跟踪太阳运动，并通过扩散天窗把天然光反射到空间底部日光反射装置是一种高新技术、有利于高效率地采用天然光。

4天然采光方法的生态原则

在进行采光设计时，人们除了关心采光的效果，还关心在进行采光设计的时候，会对环境和人的健康造成的危害。因此，在进行采光的设计时，要依据生态的原则，采用适当的建筑设计方法，来加强建筑的天然采光能力。天然采光能够有效的减少能源的消耗，而且天然光是一种绿色、无污染的可再生能源，具有很高的生态价值和经济价值。但是，讨论某一种事物的生态作用时，不能只看它的某一方面而应进行全面的综合评价。所以，评价天然采光方法是否合适，关键是要符合可持续发展的要求，符合生态的原则，下面，探讨一下天然采光的有关生态原则。

4.1与气候相协调

由于天然光的光源是太阳，所以天然采光的方法要考虑当地的云状、云量、日照率、大气透明度、日照强度等气候条件，选择最佳的采光措施。

4.2与地理条件相适应

各个建筑所在地点的地理条件都不一样，例如:地理纬度和经度、高山、平原、峡谷、城市、乡村、相邻建筑的高度和距离及周围其它遮挡物(如树木)的距离和高度等都影响着天然采光，因此，采光方法和措施要与这些条件相适应。

4.3满足视觉舒适度的要求

采用的天然光在满足建筑的使用及工作要求的同时，要避免过强或过弱的光线、避免同一工作区内的强度变化过大、避免眩光、避免光帷反射等，确保人的视觉舒适，防止视觉疲劳，预防眼疾，保证工作的安全性。

4.4降低能耗

天然采光降低了本身的照明能耗，但玻璃的热阻小于其它围护结构，夏季的阳光透过玻璃产生了“温室效应”，增加了采暖或制冷的能耗，因此须采用热工性能较好的采光材料，选用热下能耗较小的方法和措施在满足采光要求的前提下，整体考虑采光系统的能耗，从采光材料的生产、运输、施工、维护到废弃，选择能耗最小的天然采光方式。

5结语

通过上述文章，可以知道在进行建筑设计时，设计人员要应用先进的科学技术，根据建筑结构的实际情况设计天然采光，完善现有的天然采光体系，以便提升建筑的经济效益和社会效益。另外，在进行建筑设计时，设计人员要明确天然采光的优点，根据建筑周围的地理环境进行采光设计，以减少建筑运行时消耗的能源。

参考文献

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