建筑设计中利用自然光的技术策略探讨 孟雨霞

发表时间:2020/5/21   来源:《建筑模拟》2020年第4期   作者:孟雨霞
[导读] 随着“可持续发展”概念深入人心,在建筑设计中遵循“绿色”原则已成为必然趋势。作为重要的可再生能源,自然光是绿色建筑能源的最佳选择。在建筑中使用自然光是建筑业发展的趋势。设计师应使自然光在现代建筑中的使用变得更饱满,更完美。尝试控制自然光并将太阳能技术与建筑创作相结合,使该建筑具有阳光生态感。从绿色生态的角度来看,我们发现在建筑设计中还有许多值得思考和探索的事情。
        北京国科天创建筑设计院有限责任公司内蒙古分公司  内蒙古呼和浩特  010000
        摘要:随着“可持续发展”概念深入人心,在建筑设计中遵循“绿色”原则已成为必然趋势。作为重要的可再生能源,自然光是绿色建筑能源的最佳选择。在建筑中使用自然光是建筑业发展的趋势。设计师应使自然光在现代建筑中的使用变得更饱满,更完美。尝试控制自然光并将太阳能技术与建筑创作相结合,使该建筑具有阳光生态感。从绿色生态的角度来看,我们发现在建筑设计中还有许多值得思考和探索的事情。
        关键词:自然光、建筑设计、技术策略
       
        城市的文明和进步总是伴随着技术创新和建筑发展。人们对生活质量和建筑的追求一直在提高。但是,由于建筑能耗的增加和技术进步导致城市资源的掠夺性发展,人们对生存危机的认识也逐渐提高,越来越多的建筑师在创作和设计过程中,我们自觉地整合绿色生态概念与环境对话。将最纯净的自然能源,自然光和建筑物相结合,辅之以探索建筑物的节能,减排和可持续发展的必要技术策略,可能是值得思考和讨论的方向。
        1 自然光的涵义及特点
        自然光定期变化。地球自身的旋转会导致照明条件有规律地变化。光的角度以及场景的光影将受时间影响。随着时间的不断发展,其变化不仅表现出周期性,而且表现出规律性。光的入射角的角度从平角逐渐增大。当它与地面成直角时,人的入射角逐渐减小。当视线与场景或对象平行时,对象的投影从长到短开始,从短到长不断变化。
        同时,光的色温也显示出规律性。当人的拍摄角度较小或辐射平行时,长光波会逐渐增加,色温会很低;否则,这是真的。影响场景颜色的因素有两个,一个是色温,另一个是自然光光谱成份的变化。
        2 自然光在现代建筑设计中的意义
        2.1 自然光的利用起到调节室内环境效果
        自然光对现代建筑的室内环境调节有很大影响,特别是对于一些日光照射较少的建筑。同时,自然光还具有调节室内温度的作用。室内温度将随着四个季节的变化而变化。在寒冷的冬天,建筑物的室内温度主要由空调系统调节。在某些高纬度地区,通过燃烧煤炭和木材也可以保持室内温度。这不仅会增加建筑物的能量消耗,还会由于室内空气流通不足而降低室内空气质量,甚至可能导致一氧化碳中毒。充分利用自然光可以有效降低室内空调的使用率,从而调节室内环境。
        2.2 自然光的利用能够改变建筑视觉效果
        自然光在改变建筑物的视觉效果方面起着非常重要的作用。根据建筑设计的需要,控制建筑物的空间和物体的照明以达到不同的照明效果。通过调节建筑物的照明形式,照明角度,照明位置和照明强度,可以实现建筑物的视觉效果,可以变得多样化,更好地吸引人们的注意力。
        2.3 自然光的利用促进能源可持续发展
        随着中国科学技术的进步,自然光在建筑物中的使用也有了很大的突破。自然光在现代建筑设计中的巧妙应用可以有效地改变传统建筑中的大量能源消耗行为。这也符合中国的低碳节能环保理念,是中国可持续能源发展的重要手段。
        3 建筑创作中利用自然光的不同技术策略
        3.1 技术策略之“太阳能立面”(生态表皮)
        值得注意的是,在低能耗房屋的早期设计中,人们普遍认为大面积的窗户开口可以最大程度地利用自然光。因此,最好使建筑物的阳光立面上的孔尽可能大。但是实际上,被动太阳能建筑节能策略成功与否的决定性因素不是门窗的大小,而是建筑设计理念与建筑功能之间以及建筑之间的关系。及其当地环境(包括自然生态环境,气候环境等)。建筑物与自然光接触的最直接部分通常称为外墙或外皮,它们可以最直接地表达建筑物的光影效果。在此基础上研究自然光在建筑设计中的使用时,我们会发现,使用和控制门窗开口作为进入点并不是收集阳光的简单过程。
        实例一:系统太阳能住宅——苏尔塞商住楼(图 1)
        苏尔塞商住楼建筑外观设计具有显着减少自然光吸收和传输过程中的能量损失以及增加被动太阳能收集和利用的优势。在这里,具有良好隔热性能的建筑表皮与建造良好的建筑结构组件和节点同样起到重要作用。苏尔塞商住楼建筑的封闭式街道立面与老城区的开放式立面这两种环境形成鲜明对比,而这两种与周围环境的对话形式是建筑立面的主要特征。同时,建筑物外墙的材料选择取决于建筑物的使用要求和建筑物的使用期限,因此建筑物的表皮在太阳能利用中具有生态意义。
        
        图 1 苏尔塞商住楼(a 建筑外观 b 住宅的大阳台 c 立面细部 d 开敞式走道)
        此外,由太阳辐射产生的热量和在商业和住宅建筑物(例如使用计算机)中居民日常生活中产生的残留热量将通过安装在每个房间中的温度调节装置自动记录下来,以便相应地调节房间的地板采暖,以实现太阳能调节和利用的智能控制。这座建筑给我们最大的启示是:通过选择材料,使用节能装置和节能措施,并通过结合使用技术手段来实现太阳能的充分利用是一项有效的技术策略。
        3.2 技术策略之建筑布局回应节能目标
        说到建筑创作的起源,建筑创作中最重要的核心是建筑布局的组织,包括特定位置环境中建筑物的整体布局以及建筑物内各种功能室的布局,以及流量。介于两者之间的人员的组织和行为特征。
        实例二:儿童日光温室模型——蒙特梭利学校
        在创建蒙特梭利学校时,建筑师确定了他们的设计目标。建筑物的整体布局本身与周围的环境相互作用。各种建筑功能的密集和整体建筑布局创建了一个体积相同的学校,其建筑群相对于其他不同的建筑功能分散。建筑物的表面积较小,对生态节能起到了积极作用。蒙特梭利学校被认可为太阳能之家。在详细设计方面,太阳能房屋的先决条件是密封的外壳。对于此建筑物,它使用将钢筋混凝土和木材结合在一起的表皮设计,满足了太阳能隔热和防冷凝的设计要求。这样可以确保建筑物的太阳能供热连续无波动。
        4 结语
        在人们生活水平的不断提高下,照明行业也得到了飞速发展,尤其是绿色照明设计越来越受到人们的重视。自然光作为主要的绿色照明方法,在照明设计中尤为突出。关键位置。本文重点介绍自然光,并展示了对自然光的理解,自然光在建筑中的组织作用,以及建筑照明设计中无与伦比的自然光的特定示例。
        参考文献:
        [1]李彤.基于太阳热辐射的建筑形体生成研究[D].南京大学,2016.
        [2]黄锦培.探析光影在建筑设计中的应用[J].中国新技术新产品,2016,(05):126-127.
        [3]林俊祥.建筑设计中光影的应用分析[J].建材与装饰,2016,(20):112-113.
        [4]叶婷,张健健.谈光的特性在建筑设计中的运用[J].山西建筑,2016,(23):6-8
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