建筑设计中自然光的作用

来源：职称阁分类：建筑论文时间：2018-10-10 11:36热度：

　　这篇论文主要介绍的是建筑设计中自然光的作用的内容，本文作者就是通过对自然光在现代建筑设计中的重要性等内容做出详细的阐述与介绍，特推荐这篇优秀的文章供相关人士参考。

建筑设计中自然光的作用

　　关键词:建筑设计，自然光，生态环境

　　在大自然创造的万物中，自然光是一种取之不竭、用之不尽的资源之一，自然光为人们的生活工作提供了方便，近些年，随着城市化进程不断加快，工业化发展速度越来越快，因而消耗了大量的能源资源，导致资源匮乏，同时对大气产生较大的污染，出现了许多环境问题[1]。基于此，人们在建筑设计方面提出了绿色环保的理念，在这一理念的影响下也提高了对可再生资源的利用率。因此在近些年的城市建筑设计中加强了对自然光的利用，降低了人们对资源的消耗。但在自然光利用过程中也存在许多不足之处，需要进一步加强人们对自然光与建筑材料之间关系的认识。因此，本文就相关的问题进行深入的分析研究。

　　1自然光在现代建筑设计中的重要性

　　首先，自然光的利用能够对室内环境起到一定的调节作用。由于我国地域辽阔，南北地域跨度比较大，因此在各个城市化建设过程中，每个地域对自然光的利用各不相同，尤其对于高纬度的地域，自然光照射时间比较少，而且高纬度地域的季节变化明显，在寒冷的冬季室内外温差比较大，室内温度多以空调或煤炭取暖，因此对能源的消耗比较大[2]。此外，利用煤炭、木材取暖的地域，经常出现一氧化碳中毒的事件，对人们的生命安全造成严重的威胁。而利用自然光则能够降低人们对空调、煤炭的利用率，同时自然光也能调节室内的温度。其次，自然光有利于改变建筑物的视觉效果。随着建筑行业的发展，人们对建筑设计的创新力度非常大，因此许多建筑物在自然光的照射下其视觉效果发生很大的变化，而且部分建筑在光照的情况下能够提高其观赏性[3]。因此，在近些年人们加强了对自然光的利用，使得城市建筑群进一步吸引人们的眼球。与此同时，自然光的利用还能节约资源能源，由于自然光能够改善室内的温度和亮度，因此减少了建筑物室内的光照时间，降低了人们对资源能源的利用率，最终起到节能环保的效果。

　　2自然光与建筑材料的关系

　　在城市化建设发展过程中，建筑结构设计中自然光的利用率越来越高，与此同时，自然光与建筑材料之间的关系越来越密切，其中透光质地的建筑材料和不透光质地的建筑材料运用越来越广泛。首先，透光质地的建筑材料运用越来越频繁，并且成为当今城市建设中不可缺少的一部分，并且随着相关技术的进步，透光质地的材料质量也不断提升，因此，城市建设中许多建筑物的外层结构由透光质地材料代替，能够有效改善建筑物室内的光照和温度，同时也提高了建筑物室内的光感透明度[4]。比如在当下的建筑物，玻璃材料的建筑物已经被普遍运用，而且玻璃的颜色种类比较多，形状也多种多样，因此在建筑中运用，除了能够改善建筑室内的温度和光照以外，还能增加建筑物的美观程度(图1为自然光合理利用示例图)。其次，不透光质地材料的运用。在现代建筑行业发展过程中，不透光质地材料运用最为广泛的是混凝土，由于混凝土与石材、木材相比成本比较低，而且混凝土的表现形式多样，既能够表现粗犷的建筑物特点，也能表现细腻的建筑设计理念，并且在使用混凝土期间也同时使用金属材料，进而提高了自然光的利用率。并且，自然光的利用增加了建筑物外观的美观性，因此增加了城市建筑物的美感。

　　3利用现代科技手段充分运用自然光

　　随着城市化建设发展，自然光的运用范围越来越广，自然光的运用不仅在建筑物结构的填充上，而且还运用于节能环保理念设计中。在居民生活中运用的光源主要源于火力发电，火力发电对煤炭资源的消耗量比较大，严重污染环境。而在城市建筑物中加强了自然光的利用率，能够减少煤炭资源的利用，加强城市绿化建设，同时也节约能源。

　　3.1光热的收集和储存

　　自然光能够对建筑物室内的温度起到一定的改善作用，即在建筑物中实施蓄热墙的方式进行改善建筑物室内的温度，目前在建筑物南向垂直面通过蓄热墙进行吸收阳光，然后通过传导、辐射的形式将吸收的热量传入室内，以此增加室内的温度[5]。一般情况下，为了提高建筑物墙体的吸热能力，墙体的颜色以黑色和深色为主，目前，我国建筑物设计中有了很大的突破，“零能房屋”的运用提高了我国建筑物对自然光的利用率，“零能房屋”主要将太阳光转化为建筑物所需的能源，减少了对不可再生能源资源的利用率，降低了对空气的污染。我国“零能房屋”技术的突破为建筑物自然光的利用提供了新的发展方向，也为绿色生态建筑发展提供了明确的发展方向。

　　3.2热能传递法利用自然光

　　热能传递主要通过对流传热的形式进行传递，其形式主要通过液体或气体将热能传递到另一处，进而达到升温的效果。由于热能传递有自然对流和强制对流两种，因此具体运用期间主要分为层流传热和湍流传热两种，与此同时再辅助机械对流，能够提高自然光的利用率。热能传递的方式主要在冬季利用，即在建筑物的屋顶放置太阳能集热器，将热空气吸收到房间的底板处，能够通过地板上的孔进入到室内，达到增加室内温度的目的，并且通过底板孔进入房间的热量在室内进行循坏，能够持续保持室内的温度。

　　3.3利用导光管法进行采集利用自然光

　　在城市化建设发展过程中，人们的建筑设计理念发生了很大的变化，绿色节能环保设计理念运用越来越广，人们不仅减少了能源资源的利用率，而且也提高了城市绿化建设的力度，因此在建筑设计过程中，自然光的利用大幅度降低了对大气的污染。其中导光管法在生态建筑设计中运用越来越广，主要通过导光管将太阳激光器收集到的光线传递到建筑的采光地方，采光的地方将光能通过相关的技术设备转化为热能，进而满足人们的生活需求。一般情况下，导光管主要安置在建筑物的顶部、侧墙、地表等容易采光的地方。在安装导光管的地方安装导光筒，由于导光筒中的采光器能够将自然光中的紫外线、红外线等有害光线过滤掉，人们接触的光则比较柔和、健康，因而对人体减少危害。而且，在安装导光管期间，还要在光线传输系统中安装漫射装置，能够将被过滤的自然光均匀的漫射到建筑物室内的各个角落。有利于提高自然光的利用率，同时也有利于保持室内的温度。除此之外，在利用自然光方面还可以运用棱镜组多次反射法，即运用一组传光棱镜，将集光器收集的太阳光传送到采光的部位。由于该措施主要采用棱镜组进行多次反射收集自然光，因此需要对棱镜组的安置位置进行精确的计算，同时还要对棱镜的材料等进行严格的要求，提高棱镜的质量。此外，棱镜组多次反射法对自然光的运用，主要用于光线照明比较困难的地方，比如地下室或者无窗的建筑物内均可实施该方法，并且该方法的普及运用，能够降低地下室相关建筑物的照明消耗，减少能源资源的利用率。比如:地下室、地下车库等环境，能够有效节约能源。而且自然光的反射传入，还能有效改善地下室的温度。

　　4结语

　　在城市化发展过程中，建筑设计是最主要的组成部分之一，而且建筑行业的发展也进一步促进了城市化的发展。同时人们的环保理念运用范围越来越广，在建筑物设计过程中，利用自然资源成为建筑设计的主要理念和方向，其中自然光是大自然的主要资源之一，人们取之不尽，用之不竭，而且自然光在建筑设计中运用能够提高建筑物的观赏性，并且通过采光装置的运用，能够提高建筑物的室内温度和光照。降低能源资源的利用，降低对环境的污染。因此，在自然光的利用过程中，需要加强对自然光的收集和储存，同时也需要通过热能的传递和导光管法进行提高对自然光的利用，进而为建筑设计增添色彩。

　　参考文献:

　　[1]朱忠杰.建筑设计中自然光的应用分析[J].低碳世界，2017(22):177-178.

　　[2]高鸣乡.生态建筑设计中对自然光的利用[J].科技资讯，2016(35):86，88.

　　[3]邵伟.建筑设计中的自然光设计初探[J].建材与装饰，2016(52):106-107.

　　[4]王福全.建筑设计中的自然光设计手法分析[J].住宅与房地产，2016(21):64.

　　[5]吴维维.浅析现代建筑设计与自然元素的结合———以自然光为例[J].设计艺术研究，2014(6):85-87，98.

　　作者：陈新升单位：山西二建集团有限公司

文章名称：建筑设计中自然光的作用

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