建筑艺术的自然采光与环境节能设计研究

《建筑艺术的自然采光与环境节能设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、建筑艺术的自然采光与环境节能设计研究　　自然光是取之不尽、用之不竭的绿色能源。在进行自然采光设计时，运用技术调节或关闭部分人工照明设备，达到节省电力的目的，这样不仅减少了照明设备向室内散热，同时也节省了空调运行的电力。自然光对室内的照射在增加室内照度、节省照明用电的同时，也会使太阳辐射的热量增加。现代室内照明设计中过度依赖人工照明，这不仅阻碍了人与大自然的联系，也造成了极大的能源消耗，同时给人类健康带来了各种隐患。从建筑节能角度来讲，室内自然采光设计是建筑节能中极为重要的内容，但至今尚未引起我国建筑行业和室内设计行业的足够重视

2、。　　一、建筑形式与自然采光　　照明设计大师路易斯·康曾说：“自然光是唯一能使建筑艺术称之为艺术的光。”太阳光沿着建筑形式的变化而流动，建筑影像跟随自然光的流动而改变，贝聿铭的伊斯兰历史博物馆完美展现了这一设计理念。建筑体量、建筑平面规划、建筑剖面和建筑外墙体的虚实都是基本的建筑形式因素，在自然采光设计中，这些建筑形式都对采光起着基本的决定因素。不论是从建筑的自然采光效果，提高室内的视觉舒适度，还是从解决建筑内部的某项功能性任务来讲，建筑形式都是与采光过程紧密相连的。　　我们必须首先明确建筑联盟进行自然采光的目的以及所需要达到

3、的内部视觉效果，在明确设计目标后再进行物质层面上的建筑形式与采光关系的探讨。基本的建筑形式是由建筑体量、建筑平面规划、建筑剖面和建筑外墙体来构成的。建筑内部空间自然采光的主要因素是对采光方式的研究，采光方式决定了建筑空间光的照度范围和方向，从原则上讲，所有的建筑采光方式应依据建筑空间功能的不同要求而设定。形式的主旨是对本质的具体化表现，它由各种不可分割的元素组合而成。形式的构建往往先于设计，形式引导设计的发展方向，因为形式是把握各项元素之间关系的纽带。建筑形式的设计在很大程度上对自然采光设计的合理性与科学性产生决定性影响。建筑

4、形式的构建必须以明确的自然采光原则和准则为设计基础，从确定采光的内容和目的着手设计。　　二、建筑物体量与自然采光　　随着人工照明的出现及大量普及，建筑对自然光照的需求变得明显降低，由于不再受自然采光设计的约束，大进深的建筑空间，大体量的建筑规模开始出现，同时也导致了建筑物内部与外界自然环境、自然景观之间的联系减少以及自然光照的缺失和自然通风的阻塞。虽然人工照明可以为建筑空间提供优质的照明效果，但却无法取代自然光给人的生理上带来的积极作用，导致的结果是建筑能耗的急剧增加和各种心理及生理疾病的产生。没有自然光，一个空间就无法成为真

5、正的建筑。随着自然光的射入，自然光通过一天不同时间段和一年中的季节更替所产生的微妙变化，对建筑空间进行光照度的明暗、冷暖调节，为建筑空间提供了丰富的视觉感受和变换的意境。为保证建筑空间的各部分都可得到的自然光的照射，在建筑物的体量与建筑平面、剖面设计方面应进行合理的控制。小体量的建筑物较适合采用双侧或多侧采光，而体量巨大的建筑则可以利用垂直采光井、内部庭院以及采光门厅等设计手法来保证建筑物内部的自然采光。在中国南方夏季温度较高，控制室内温度是节能的首要工作，在建筑设计上宜采用小面宽大进深的构建格局；北方冬季漫长寒冷，节能以室内

6、保温为主，建筑体量宜采用长宽比大的建筑格局。从自然光的采光角度考虑，随着建筑进深的增加内部光线会越来越弱，因此一方面建筑进深不宜过大，另一方面尽可能减少空间内的隔墙对自然光线的遮挡，以确保采光照度值和光照均匀度。所以在构建建筑体量时应兼顾内部空间光热环境的节能需求，最终计算出最佳的长宽比值。　　三、建筑平面、剖面规划与自然采光　　建筑的平面、剖面设计方案，在很大程度上决定了阳光入射到建筑室内的角度、深度和广度，同时也确定了建筑物内部空间的光照模式，进而确定建筑外部遮阳设施的制式和悬挑规格，因此，建筑物平面与剖面的设计可以描述照

7、明的序列关系以及室内外之间的相互联系。甚至还可以研究光照在内部空间所形成的氛围和性质。要使建筑内部空间获得充足的自然光照并形成恰当的自然光性质，房间的进深和高度就成为自然采光设计所受到的限制因素之一。自然光线从室外入射到室内，建筑单项侧面采光建筑在自然采光上面临的最大难题就会显现，那就是光照量会从入射口向室内深处迅速衰减。若在设计上采用双侧或多侧采光，就可以在很大程度上提高室内的光线射入量和光照分配量。由于这些方法都是从周围墙壁或周边空间进行采光设计，把自然光线引入室内，所以建筑的进深成为采光设计的主要因素。而屋顶采光则可以将

8、自然光线引入到建筑内部的几乎任何位置，所以，建筑物的高度就成为影响建筑物底层部分采光的更重要因素。房间的进深和高度还会影响到建筑的窗户、天窗的具体位置及大小。建筑的表面形式经过确定功能的采光设计后可以储存、反射、过滤，甚至按照设计的需要改变光线照射路径，重新分配自然光。通过建