淺談建筑的自然光環(huán)境設計

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1、《建筑物理環(huán)境控制》論文——淺談建筑的自然光環(huán)境設計摘要：本文分析了自然光環(huán)境設計的重要性，列舉了建筑設計中自然光設計的成功之作，并從可操作性的角度探討了建筑設計中運用自然光的建筑設計方法和手段。關鍵詞：自然采光；自然光環(huán)境；設計;方法1引言光在人的生活中發(fā)揮著極為重要的作用。人離不開光，可以說光是地球上所有物種生命的來源之一，也是人類認識外部世界的工具，因此，光是人類生活的有力保障。在現(xiàn)代建筑設計中合理有效的運用自然光，減少能源消耗、降低建筑的運行、維護、管理費用，是現(xiàn)代及未來建筑師在設計時必須要考慮和解決的問題。2建筑自然光環(huán)境

2、設計的重要性2.1自然采光有利于節(jié)能采用人工光往往要消耗大量能源，這一方面會增加建筑物及其維護的成本，另一方面還會加快資源消耗及加重環(huán)境污染因此，我國是一個人口大國，資源相對匱乏。從節(jié)能、造價、環(huán)保的角度來看，自然光環(huán)境設計也是非常必要的。2.2自然采光可以豐富室內光環(huán)境從美學的角度來看，天然光能創(chuàng)造出人工照明無法創(chuàng)造的自然環(huán)境，更重要的是，室內人員可以享受室外的美景。透過窗戶，工作人員可以獲得室外天氣、時間和周圍環(huán)境的視覺信息，在緊張的工作之余，舒緩神經，舒暢心情。天然光是自然界中動態(tài)變化的光線，它由散射光、反射光和折射光組成，它

3、的強度、方向和頻譜隨著時間和天氣的變化而變化。一個好的天然采光設計應該能夠利用這些變化的屬性創(chuàng)造一個良好的采光效果，豐富室內光環(huán)境。2.3自然采光使人們的身心更健康研究證明，在標準的辦公室照度水平下，光波波長短、能量高，能更有效地抑制黑色素。因此，天然光提供了合適的光環(huán)境，激發(fā)人體的生理周期系統(tǒng)，這樣，人體的生理周期與室外的照度水平就變得同步。白天室外照度高，光線好，人就很清醒；晚上照度低，相應地，人就很困乏，所以需要睡眠天然光強度、持續(xù)時間的變化都可能會引起身體不適和情緒波動，如季節(jié)性情緒失調，都是由于黑色素滯后所引起的白天，在沒

4、有天然光的建筑里，從生物學的角度來看，人可能還處在黑夜當中，所以精神狀態(tài)不佳，工作效率低這一理論的研究者主要有，他們分析比較了從事同類工作的工作人員，在有窗建筑與無窗建筑中的不同表現(xiàn)，得出不同結論當然，天然采光設計要盡量避免對人體的一些負面影響如減少太陽輻射得熱，避免眩光，避免與聲光設備發(fā)生沖突以及保證個人隱私等。2.4自然采光可以提高工作效率盡管天然采光在節(jié)約能源和防止環(huán)境污染方面具有很大的潛力，但更重要的是它對室內人員的影響。建筑是為人而建的，國外的調查表明，一個工作人員一年的照明用電費用僅和他一個小時的薪金相當因此，天然采光的

5、經濟性主要表現(xiàn)在促進生產力、提高工作效率和增加出勤率。當前人們關注的所謂綠色建筑，就包括如何把天然采光與健康建筑和室內環(huán)境質量聯(lián)系起來。工作人員都喜歡辦公室的窗戶大一些，采光好一些，因為它可以提高生產力，正是由于天然光對人的美學、視覺和光生物學等方面的影響，人對天然光的需求無處不在。3.自然光環(huán)境設計的成功之作自然光一直存在于人類的外部環(huán)境之中，在漫長的進化過程中，人們對自然光就如同對空氣、水等一樣形成了認同依賴的關系。建筑師在進行建筑自然光環(huán)境設計時,會以建筑實體物質(形體、色彩、質感、肌理等),借助各種手法,來進行光環(huán)境的處理，

6、從而至今為止出現(xiàn)了一批以光環(huán)境設計的成功而聞名世界的建筑。3.1日本大阪的光之教堂大阪的“光之教堂”（圖1）為安藤忠雄教堂設計中的經典。光之教堂的誕生令世人傾圖1光之教堂倒、頂禮膜拜。光之教堂的區(qū)位不如風、水兩教堂來的得天獨厚，受到場地和周邊建筑風格的影響，建筑的布置是根據原有教堂的位置以及太陽方位來決定的。設計的重點被設計師安藤忠雄轉移到了內部，建筑的內部空間被堅實的混凝土墻圍合起來為間，建筑內部的墻面上盡可能的減少開口整個設計都限定在對自然要素“光”的表現(xiàn)上。建筑師在禮拜堂正面的混凝土墻壁上留出十字形的切口，經過自然光的穿透及照

7、射，光線從墻體上留出的這個垂直和水平方向交叉的開口滲透進來，從而在建筑內部形成了著名圖2光的十字架的“光的十字架”（圖2）。十字形分割的墻壁，通過自然光產生了特殊的光影效果，使教堂內的信徒產生了一種接近上帝的奇妙感覺。在抽象洗練和誠實的空間中，信徒們達成了對神性的完全臣服、沉溺于安藤忠雄所創(chuàng)造的有象征意義的神話般的想象與懺悔之中，渾然不覺時間的流逝。3.2柏林的猶太人博物館博物館陳列著猶太人檔案的展廊沿著像鋸齒型的建筑展開下去，而穿過展廊的空空的、混凝土原色的空間沒有任何裝飾，只是從裂縫似的窗戶和天窗透出模糊的光亮。（圖3）圖3猶太

8、人博物館內部墻面建筑外墻面以鍍鋅鐵皮構成不規(guī)則的形狀，帶有棱角尖的透光縫，由表及里，所有的線條、面和空間都是破碎而不規(guī)則的，人一走進去，便不由自主地被卷入了一個扭曲的時空。（圖4）圖4猶太人博物館外部墻面館內幾乎找不到任何水平和垂直的