现代建筑设计中自然光的运用

来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文
发布时间：2012-12-16浏览：61次

　　摘要：自然光是最基本的自然要素、可再生的自然资源，在现代建筑设计中合理有效的运用自然光，减少能源消耗、降低建筑的运行、维护、管理费用，是现代及未来建筑师在设计时必须要考虑和解决的问题。本文从可操作性的角度探讨了现代建筑设计中运用自然光的建筑设计方法和手段，包含人、环境、建筑三方面的因素，所强调的重点趋向于运用自然光与节能和营造舒适的生活环境相关的设计问题。

　　关键词：现代,建筑设计,自然光,运用

　　随着科学技术的进步，依靠消耗大量不可再生能源来维持的建筑室内环境，不仅没有真正给人带来舒适、健康的生活，而且造成了生存环境的日益破坏。在“可持续发展”为建筑界所关注的今天，利用自然光达到资源、能源的合理利用是贯彻可持续性发展的有效途径。自然光是最基本的自然要素、可再生的自然资源，在现代建筑设计中合理有效的运用自然光，减少能源消耗、降低建筑的运行、维护、管理费用，是现代及未来建筑师在设计时必须要考虑和解决的问题。

　　一、建筑艺术不能脱离自然

　　在建筑艺术与建筑技术不断发展的今天，建筑师的表现手法花样翻新，建筑技术近乎无所不能。现代的建筑更多地体现了高科技、高技术的表情，体现了现代工业文明的精确和冷静。繁忙的都市生活，紧张的工作节奏，使人似乎更依赖于高科技、高技术，渐渐疏离了与自然的联系。因此，建筑师通过艺术与技术的设计手法，有效地运用一些自然元素，为建筑中的人服务，这对于恢复人与自然的联系，保持人类身心健康，滋养精神，培育美感有着不可替代的作用。合理运用作为自然元素之一的自然光，正是解决上述问题的有效手段之一。同时，在可持续发展、环境保护、绿色节能问题受到日益重视的今天，这个命题的探讨更加具有意义。

　　二、自然光在建筑文化中的象征意义

　　自然光一直存在于人类的外部环境之中，在漫长的进化过程中，人们对自然光就如同对空气、水等一样形成了认同依赖的关系，自然光作为人类最容易获取的自然信息，在不同的文化背景下自然也存在着不同的象征意义和表现形式。

　　1、安藤忠雄与日本大阪的光之教堂

　　大阪的 “光之教堂” 为安藤忠雄教堂设计中的经典。有了“ 风之教堂” 和 “水之教堂” 的经验，经过提纯萃取—“ 光之十字” 的诞生令世人倾倒、顶礼膜拜。光之教堂的区位不如风、水两教堂来的得天独厚，受到场地和周边建筑风格的影响，建筑的布置是根据用地内原有教堂的位置以及太阳方位来决定的。设计的重点被设计师安藤忠雄转移到了内部，建筑的内部空间被坚实的混凝土墙围合起来，为了创造出绝对黑暗的空间，建筑内部的墙面上尽可能的减少开口整个设计都限定在对自然要素“ 光 ”的表现上。建筑师在礼拜堂正面的混凝土墙壁上留出十字形的切口，经过自然光的穿透及照射，光线从墙体上留出的这个垂直和水平方向交叉的开口渗透进来，从而在建筑内部形成了著名的 “ ”( 图1)

　　图1 光的十字架

　　十字形分割的墙壁，通过自然光产生了特殊的光影效果，使教堂内的信徒产生了一种接近上帝的奇妙感觉。在抽象洗练和诚实的空间中，信徒们达成了对神性的完全臣服、沉溺于安藤忠雄所创造的有象征意义的神话般的想象与忏悔之中，浑然不觉时间的流逝。

　　2、丹尼尔、里柏斯金与柏林的犹太人博物馆

　　博物馆陈列着犹太人档案的展廊沿着像锯齿型的建筑展开下去，而穿过展廊的空空的、混凝土原色的空间没有任何装饰，只是从裂缝似的窗户和天窗透出模糊的光亮。建筑外墙以镀锌铁皮构成不规则的形状，带有棱角尖的透光缝，由表及里，所有的线条、面和空间都是破碎而不规则的，人一走进去，便不由自主地被卷入了一个扭曲的时空，馆内几乎找不到任何水平和垂直的结构，所有通道、墙壁、窗户都

　　带有一定的角度，可以说没有一处是平直的。设计者以此设计作为隐喻表达出犹太人在德国不同寻常的历史和所遭受的苦难，窗，也是狭小的，只能允许一点点的阳光撒进来，使人仿佛身在牢笼里，那似乎更让人沮丧，外面的世界之大，只能通过室内小小的空间，暂时满足幻想。整个建筑象征意味十分突出。图2

　　图2 犹太人博物馆内部墙面

　　3、让、努维尔与巴黎的阿拉伯研究中心

　　作为一个在巴黎展示阿拉伯文化的窗口，巴黎阿拉伯研究中心的设计一开始就面临着一系列的多元辩证--阿拉伯文化和西方文化、历史和现代、室内性和开放性。

　　内院的四面均以精致细小的雪花石膏板片构成的半透明幕帘围合，表现出阿拉伯艺术细致丰富的审美内质。同样的设计概念在建筑的南立面上取得了更为精妙的艺术与技术的表现。努维尔设计了30000 个神奇的光滤器，他们组成了钢和玻璃的立面单元. 在光电池的控制下，大小不一的光滤器根据日光的强弱，如同照相机的光圈般收缩和舒张，调节着室内的光线，造成了神秘寂静的氛围，成功地塑造出了

　　一个如诗如梦般的阿拉伯建筑特有的光影空间。行走其间能强烈地感受到空间连续扩张和收缩，让人感到犹如置身于阿拉伯清真寺中，引发了人们对伊斯兰文化的联想。(图3)

　　图3 阿拉伯研究中心

　　三、自然光利用的技术策略

　　当前的建筑对自然光的利用从简单的被动接受到主动收集和转化。而在技术层面上来说,其中常常使用的一种设计方式就是诱导式技术设计。当前建筑中, 所谓的诱导式设计, 是指不借助机械设备(或者机械设备为辅助) , 而以建筑构造手法达到调节建筑小环境的设计方法, 从而达到建筑节能、舒适的目的。当前建筑中与自然光利用的技术策略:

　　1、在尽量降低建筑能耗和污染的前提下, 通过高技术手段,包括数字化的精密分析和建筑技术创造健康舒适的建筑内微气候。健康、舒适的室内微气候主要包括温度、湿度、通风等几个方面。在建筑设计技术上来说主要包括诱导式采光设计、诱导式通风设计、诱导式恒温恒湿设计等。

　　(1)诱导式采光设计就是通过保证建筑内部光照度的前提下, 尽量利用自然采光,节约人工照明耗能。诱导式采光设计中常用的有设置遮阳设施、安装百叶窗、利用反光天棚、采用光导纤维等。诱导式采光设计既能为人们提供舒适的自然光照,又能够节约大量的人工照明能耗, 尤其是太阳光收集器、光导纤维等高技术含量技术的应用和普及,必将推动生态建筑走向新的高度。

　　(2)诱导式通风设计就是利用射流的诱导特性, 在送风口处导入新鲜空气, 采用超薄型射流器以高速喷出的空气主流, 诱导及搅拌周围大量的空气, 一方面稀释建筑内空间的费旧气体, 另一方面带动空气沿着预设的流程至设定方向, 从而达到在进风口处引入新风, 在排风口处顺利排出废气的目的, 保证了建筑空间良好的换气效果,从而达到通风的目的。

　　(3)诱导式恒温恒湿设计是利用太阳光的热能和建筑构造手段,尽量不使用机械设备, 通过合理设置和选择材料达到建筑内部温度、湿度适合的目的。这种诱导式恒温恒湿设计巧妙地利用了自然规律,是一种低耗能的生态设计手法。其代表的就是当代高科技生态建筑中常常使用的“双层皮”玻璃幕墙。

　　2、通过高新技术, 充分利用太阳光的能量转换以电能、热能等洁净能源等其他能量来降低建筑的能耗, 同时减少建筑本身对环境的负担。

　　在 “可持续发展” 为建筑界所关注的今天，利用自然光达到资源、能源的合理利用是贯彻可持续性发展的有效途径。建筑师们将通过建筑外部体形的合理选择、平面组织、房间开间进深、窗户型式的精心设计以及外围护结构构造、材料的整体考虑，争取更多的自然采光，减少照明、采暖和制冷的能耗，同时拉近人与自然的距离。

　　参考文献：

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《现代建筑设计中自然光的运用》

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