摘要：当前建筑工程设计中，自然光设计的重要性逐渐凸显，其在实际建设中的应用能够有效的促进建筑的绿色节能应用，并且能够为住户提供更加舒适的居住环境。本文则根据这样的发展状况，将建筑工程设计中的自然采光设计进行详细的分析，从而提出优化性的对策，为今后的建筑设计提供有效的参考。
关键词：建筑设计；自然光设计；应用要点
前言
由于中国居民生活水平和质量的不断提高，建设项目的数量也在不断增加。在建筑工程的建设过程中，为了能够实现居民的实用性和功能性，需要在建筑设计的时候合理的应用自然光，从而满足人们对室内环境的采光要求，进而有效的节省居民在生活中耗费的能源问题。针对这个问题，建筑设计人员应把握自然光设计要点，加强设计实践，为居民提供一个舒适的生活环境。
1 建筑设计中自然光的主要设计手法
1.1 建筑总平面设计
在建筑工程的设计过程中，一定要综合考虑各个方面的因素，保证建筑工程能够在施工的过程中能够更加的便捷，同时还要保证在施工结束之后投入使用的功能性和效果，因此在设计的过程中，要结合自然光的设计手法，控制建筑物之间的距离，不能间隔太大也不能间太小，如果建筑物之间的间隔距离过大，就会严重的浪费土地资源，如果建筑之间的间隔距离太小，就会导致建筑物内部的光照条件被建筑所遮挡。其次就是建筑面积对采光也有一定的影响，建筑的面积如果太大对自然光也会有很大的影响，会导致子让观的照射距离不足，因此在设计的过程中要根据建筑的内部照明情况进行设计，保证建筑的内部能够在自然光和人工照明的应用中，提供有效的光想。为了保证自然光能够在大面积建筑上应用，可以通过减少墙体或者采取分散式的方法，有效的利用自然光，减少人工照明的使用，进而有效的节省了电能，同时还能够实现绿色环保建筑的建设。
1.2 建筑的内部设计
建筑设计人们在对建筑工程进行设计的时候，不仅要将整体的设计考虑全面，还需要重点对建筑内部的特点进行分析，尤其在结合自然光设计的情况中，建筑内部的结构情况能够直接影响整体的建筑效果和自然光的利用效果。设计人员可以根据自身的设计经验，将自然光的设计方案与建筑的结构设计完美的结合，对于一些自然光较强的建筑中，建筑的结构特点设计是自然光采光的决定性部分，设计人员可以尽可能的建设照明灯具的设计，让室内的建筑结构整体更加开阔，采光的面积加大，这样就能够在生态建设的同时，实现建筑设计和自然光的有效结合，最重要的是自然光的照射情况可以促进建筑设备设计的合理性，从而更进一步提升自然光的利用效率。建筑内部的应用功能和自然光的设计也能够促进建筑整体的设计质量，建筑内部的光线明亮自然能让人们的心情舒畅，人们的视觉感受提升，人们的心情自然提升。所以，设计人员可以选用合理的施工材料，在一些结构较复杂的室内设计中，可以将建筑功能部分和自然光结合，用自然光提升建筑内部的功能应用效率，例如：电气设备和自然光的结合应用，不断的提升人们的视觉感受，从而提升建筑工程的整体稳定性。
1.3 建筑外部设计
在建筑工程中，为了保证整体结构的稳定性，设计人员需要结合建筑内部结构特点，将建筑内部结构与外部结构进行有效结合。为了保证自然光设计手法在建筑设计中得到合理的应用，做好建筑结构外部设计工作非常重要。建筑结构外部设计主要分为两部分，分别是建筑外形设计与自然光的应用设计。建筑设计人员可以采用先进的光线采集技术，合理采集自然光。例如，可以在建筑工程外部设置采光井，采光井能够将自然光引进到建筑内部，提高了自然光的利用率。设计人员也可以利用反射原理，有效处理建筑的光影问题，不断提高建筑结构的可靠性。为了保证自然光采集效果，建筑设计人员可以根据建筑内部结构特点，选择合理的自然光采集方法，如果建筑内部结构比较复杂，可以选择比较简单的采集方法。由于建筑外形与自然光照射联系比较紧密，故自然光的照射角度不同，会影响建筑内部的光线分布。设计人员可以根据自然光的照射规律，采用的自然光设计手法，进一步提高建筑结构的完整性。
1.4 建筑物窗体的设计
建筑物的窗体能够对建筑内部的采光效果产生直接的影响，窗体的大小、形状、位置、构造以及材料等都会影响到自然光的应用。如果采取科学、合理的窗体设计能够有效的提升建筑空间的活跃性，并且光和影之间的变化也会变得更加的丰富，从而有效的提升建筑空间的艺术效果。另外，窗体位置的选择也是非常重要的，例如：在建筑设计中采用天窗、角窗以及侧窗等设计，可以明显的提升建筑内部的采光效果。
1.5 合理的运用设计方法
设计人员首先需要根据建筑设计方法，对建筑物的采光条件进行不断的优化，其中运用最为广泛的方式就是遮阳设施的应用，其在工艺上相对简便，并且遮阳设施能够对室内炫光和高温的问题进行有效的控制，同时还能够将光线通过折射和反射的方式射向建筑物的深处，通过这样的方式就能够使得建筑物内部比较深入的区域也能够获得自然光。另外，还可以采取诱导式采光设计，即最大限度的提升建筑内部的光照条件，降低人工照明的能耗，比如在建筑物上插入“孔隙”、采用百叶窗等。
（1）在建筑物上插入“孔隙”
具体做法就是在建筑当中设计平台、采光井或者庭院。插入“孔隙”可以是建筑以及人有了与外界接触的空间，有利于采光和通风。“孔隙”是解决大进深建筑体量不易得到良好自然采光的最佳手段。例如建筑自然采光设计之中，经常会使用到的采光井（如图1）这种采光方式，不仅仅应用在地下建筑，多层以及高层的建筑当中都会运用到。采光竖井一般贯穿多层，把自然光自建筑物的屋顶向建筑物下方引入，或者是把自然光自地表引入地下。
图2 百叶窗
2 建筑设计中自然光设计实例
郑州国际会展中心由中日建筑师及工程技术人员合作设计完成，是一座建筑艺术与建筑技术高度融合的设计。该建筑顶部采用折板形格构屋顶，屋顶中央设置圆形天窗，巧妙的运用了自然光，自然光从屋盖的透明体中漫射进来，沿着具有向心感的桁架结构向上逐渐变亮，光线轻柔而飘逸，加强了桁架结构的结构表现力。
卡梅尔农场图书馆和加拿大粘土和玻璃画廊在建筑设计的自然光设计中采用了线式组合结构，这种结构的采光方式主要取决建筑空间整体的进深。当建筑空间进深不大时，建筑物的侧窗采光就可解决采光问题，建筑物的内部空间可以采用天窗采光来补充，这时天窗采光只是一种补充设计；当建筑物有较大的进深时，建筑物采光方式的设计就要以天窗采光为主。有些建筑设计采用了遮阳设施，提高了人们与环境的互动关系。不同种类的遮阳方式形成自然光的效果是不会相同的，这样正好为建筑空间带来更多自然光的体验。正是由于遮阳构件具有多变的形式以及丰富的材料，逐渐成为建筑形式上必不可少的设计元素。例如奥鲁大学的主楼的会议大厅采用了遮阳板（如图3）。
图3 奥普大学主楼的会议大厅
3 结语
在建筑设计中合理的采用自然光设计手法，能够有效的减少建筑内部的能源消耗，进而有效的对生态环境进行保护，促进人与自然的协调发展。因此，设计人员要掌握科学的设计手法，确保设计出的建筑具有良好的自然光环境。
参考文献：
[1]孙小建.自然光在养老建筑设计中的应用及采光效果探析[J].住宅与房地产，2019（06）
[2]常维先.简析严寒地区高教建筑设计中的自然光运用[J].居舍，2018（20）
[3]刘宇波，徐奕洋，陈珊.基于自然光环境改善的幼儿园设计策略探析[J].城市建筑，2018（07）
论文作者:孙捷思
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/8
标签：自然光论文; 建筑论文; 采光论文; 建筑物论文; 建筑设计论文; 设计人员论文; 结构论文; 《防护工程》2019年10期论文;