建筑设计中自然光设计手法的应用论文_张华

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摘要:建筑采光作为建筑设计过程中的重要内容,对整个建筑的形式塑造都有着重要作用。本文对建筑设计中自然光设计手法的应用问题进行了探讨,文章从阐述自然光与建筑采光的概念入手,进一步分析了自然光在建筑中的作用,最后研究了自然光对建筑的塑造要点。

关键词:建筑设计;自然光设计手法;自然光;建筑采光;作用

前言

随着建筑行业的快速发展,各种建筑类型诞生并得到发展,为保证人们的居住条件良好、建筑具有美感,采光作为一个重点问题得到关注。早在中国古代,各种房屋或者园林建筑就高度重视采光问题,采光也变成提升建筑美感与艺术感的重要手段。而在现代社会中,建筑楼层不断增高,采光不便,因此如何充分运用自然光,值得思考。

1自然光

对自然光进行科学正确地理解,在很大程度上可以帮助我们了解其在建筑设计中的作用。一般来说,自然光和人工光二者是相互对立的,自然光主要包括可见光和不可见光两种。可见光是指波长在380nm至760nm的光,而不可见光范围则更加广泛,包括紫外线、x射线、红外线等等。自然光本身是绿色光源的重要表现方式,凭借着其环保节能的优势,在现代建筑行业得到广泛的推广利用。

2建筑采光

建筑采光的情况往往是由建筑的空间形式决定的,建筑采光根据现实状况可以分成侧窗采光、顶窗采光、庭院采光等不同形式。

2.1侧窗采光

侧窗采光是运用最为广泛的采光设计方法,窗口位置相对明亮,而窗口较远的位置则会更加暗一点,这样的采光方法能够营造良好的空间分区效果。在实际设计中,侧窗采光往往在进深较小的建筑体系中运用频繁。因为自然光强度具有一定的均等性,侧窗采光很少受建筑层数的干扰。

2.2顶窗采光

在建筑内部空间具有比较明显的进深时,为确保室内的整体亮度及明暗的均匀分布,顶窗采光作为一种合理的方式得到更多关注。在运用这种方法的过程中,集中式空间是最明显的。对于这类围合建筑空间而言,围合的面积往往比较大,可能会因为建筑本身性能的要求出现比较高的层数,由此,建筑进深的尺度相对较大,中心空间往往不能直接靠侧窗采光满足其对光亮的要求,所以,顶窗采光往往会作为一种更理想的方式得到采纳。因为自然光对此处存在直接照射,因此空间围合部分,会因为功能、形式的独有特征,变成建筑空间的中心。

2.3庭院采光

整个建筑的结构会影响阳光的投射问题,因此建筑的结构不同、层数有别、楼层面积有异,光线的投射难易程度会有所不同。对于高层建筑,为弥补光线,设计师会采取庭院采光的方式,庭院包括供人休憩的院子、天井等等。比如,在大理一带,有一种极为常见的建筑造型,即“三坊一照壁”(如图1所示),这就是运用庭院采光方式的典型。为保证院子及堂屋有足够的光照,设计师会将庭院外壁刷成白色,从而营造一种良好的反光效果,保证建筑的亮度要求。

图1:“三坊一照壁”

3自然光在建筑中的作用

3.1对于建筑形体的塑造

建筑的体量体现了人们对空间的认知形式,它受到比较深的自然光影响。光线因为阴影关系的原因,勾勒建筑的结构形状,直接在环境中表现出建筑彼此的塑造关系。缺少光会导致建筑关系无法得到明确体现,因此不能完全展现出建筑结构特征,建筑的艺术美感也得不到直接的表现。利用自然光对建筑形体进行表现,在古代园林建筑中的运用最为普遍,古代园林设计讲求借势,通过“透”与“露”为人制造超凡的意境美感。

3.2自然光对于建筑空间的组织作用

自然光对建筑的组织作用主要体现在三点,自然光能够对建筑的室内室外进行区别,对室内外环境有机结合、引导视觉形成建筑空间层次感。自然光对室内环境的界定,不是用建筑结构这种有形的硬性的方式,而是用一种视觉性的感觉化方式——光影变化营造的感觉。建筑本身是大自然中的一个重要组成元素,借助自然光的作用,来表现建筑的形体美感,能够最充分地展现出自然的艺术张力,设计师在体现张力时,往往会力求整体感,使建筑与周边环境和谐地融合在一起,光影是一种极其重要的语言。

4自然光对建筑的塑造

4.1自然光对建筑的塑造

利用自然光对建筑进行塑造,其效果如何,取决于设计师对建筑和自然光二者的整体统筹能力。在整个建筑设计过程中,对自然光进行充分运用,不只是能够展现设计师对建筑设计的核心追求,还能看出其对环境照明的处理手法。建筑照明必须得到自然光线的帮助与衬托,自然光在建筑内部有着不可缺少的作用,无论其扮演的是主角、配角等等,都应该得到足够的重视,使其完美表现建筑的整体意境,进而营造“沐浴在光中的体量”。建筑能够在光影照射下,因为光线的不同而呈现出多样化的空间造型效果,使材料的色彩、形态等得到高度艺术化的表达,建筑也能因此得到更强大的精神支撑。

4.2朗香教堂设计中对自然光的处理和运用

朗香教堂是柯布西耶享誉世界的建筑作品之一,被誉为“20世纪最为震撼、最具表现力的建筑”。作为建筑的核心位置,祭坛处的光线设计尤为重要。光线通过墙壁上大小不同的开口,使祭坛得到最大亮度的提升,起到突出的作用,引人注目。虽有墙壁上有许多窗洞,但采光口相对较小,加之光线透过墙体纵深处的窗洞穿入,会得到一定程度的弱化,于是室内环境漫射出相对朦胧的光线。这就有效地保证了教堂核心区祭台处的光源亮度。同时,自然光通过墙面微小的小孔,点点耀眼,恰如星辰一般,伴随着一天中时间的不断变化,室内光线也随之改变,这使得空间布局得到合理的丰富,光影的变化也唤起人们阵阵联想,使信徒好似真正感受到耶稣荣光的庇佑。其次,屋顶由于其厚重卷曲的造型,在建筑的外面是无法看到其与教堂南墙面和东墙面之间的缝隙。但如果身在室内观察,它又神奇地展现在人们眼前,放眼望去,光线透过缝隙突出了对顶部轮廓的强调,缝隙透过光又好似围绕教堂顶部的一条纽带,连接着室内与室外,使教堂空间环境产生一种微妙的联系,从而缓解由于屋顶的厚重感带来的压抑氛围。

结语

综上所述,加强对建筑设计中自然光设计手法的应用问题的探讨,意义重大。相关工作人员需要明确自然光的概念,把握建筑采光的形式,即侧窗采光、顶窗采光、庭院采光等等;同时对自然光在建筑中的作用加以分析,包括对于建筑形体的塑造、对于建筑空间的组织作用等等;在此基础上,研究自然光对建筑的塑造方法。

参考文献:

[1]管涛,建筑设计中自然光设计手法的应用[J],四川水泥,2018(07):15.

[2]胡金栋,王建红.刍议建筑设计中的自然光设计手法[J].建筑工程技术与设计,2015(16).

[3]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).

论文作者:张华

论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期

论文发表时间:2018/12/17

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