1、現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中自然光的運(yùn)用摘要:自然光是最基本的自然要素、可再生的自然資源,在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中合理有效的運(yùn)用自然光,減少能源消耗、降低建筑的運(yùn)行、維護(hù)、管理費(fèi)用,是現(xiàn)代及未來(lái)建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮和解決的問(wèn)題。本文從可操作性的角度探討了現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用自然光的建筑設(shè)計(jì)方法和手段,包含人、環(huán)境、建筑三方面的因素,所強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)趨向于運(yùn)用自然光與節(jié)能和營(yíng)造舒適的生活環(huán)境相關(guān)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。關(guān)鍵詞:現(xiàn)代;建筑設(shè)計(jì);自然光;運(yùn)用Abstract: the natural light is the most basic natural elements, renewable natural resource
2、s, in the modern architectural design reasonable and effective use of natural light, reduce energy consumption and reduce the construction operation, maintenance and management costs, and is the architect and the future in the design must be considered and solve the problem. This article from the po
3、int of view of the operability discussed modern architectural design in use of natural light architectural design method and means, including people, the environment, building three aspects of the emphasis of tend to use natural light and energy saving and create a comfortable living environment rel
4、ated design problem.Keywords: modern; Architecture design; Natural light; use中圖分類(lèi)號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào): 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,依靠消耗大量不可再生能源來(lái)維持的建筑室內(nèi)環(huán)境,不僅沒(méi)有真正給人帶來(lái)舒適、健康的生活,而且造成了生存環(huán)境的日益破壞。在“可持續(xù)發(fā)展”為建筑界所關(guān)注的今天,利用自然光達(dá)到資源、能源的合理利用是貫徹可持續(xù)性發(fā)展的有效途徑。自然光是最基本的自然要素、可再生的自然資源,在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中合理有效的運(yùn)用自然光,減少能源消耗、降低建筑的運(yùn)行、維護(hù)、管理費(fèi)用,是現(xiàn)代及未來(lái)建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)必須要考
5、慮和解決的問(wèn)題。一、建筑藝術(shù)不能脫離自然 在建筑藝術(shù)與建筑技術(shù)不斷發(fā)展的今天, 建筑師的表現(xiàn)手法花樣翻新, 建筑技術(shù)近乎無(wú)所不能。 現(xiàn)代的建筑更多地體現(xiàn)了高科技、 高技術(shù)的表情, 體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)文明的精確和冷靜。 繁忙的都市生活,緊張的工作節(jié)奏, 使人似乎更依賴(lài)于高科技、 高技術(shù), 漸漸疏離了與自然的聯(lián)系。 因此, 建筑師通過(guò)藝術(shù)與技術(shù)的設(shè)計(jì)手法,有效地運(yùn)用一些自然元素, 為建筑中的人服務(wù), 這對(duì)于恢復(fù)人與自然的聯(lián)系, 保持人類(lèi)身心健康, 滋養(yǎng)精神, 培育美感有著不可替代的作用。 合理運(yùn)用作為自然元素之一的自然光, 正是解決上述問(wèn)題的有效手段之一。 同時(shí),在可持續(xù)發(fā)展、 環(huán)境保護(hù)、 綠色節(jié)能問(wèn)
6、題受到日益重視的今天,這個(gè)命題的探討更加具有意義。二、自然光在建筑文化中的象征意義 自然光一直存在于人類(lèi)的外部環(huán)境之中, 在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中 ,人們對(duì)自然光就如同對(duì)空氣 、水等一樣形成了認(rèn)同依賴(lài)的關(guān)系, 自然光作為人類(lèi)最容易獲取的自然信息 ,在不同的文化背景下自然也存在著不同的象征意義和表現(xiàn)形式。1、安藤忠雄與日本大阪的光之教堂 大阪的 “光之教堂” 為安藤忠雄教堂設(shè)計(jì)中的經(jīng)典。 有了“ 風(fēng)之教堂” 和 “水之教堂” 的經(jīng)驗(yàn) ,經(jīng)過(guò)提純萃取“ 光之十字” 的誕生令世人傾倒、 頂禮膜拜。 光之教堂的區(qū)位不如風(fēng) 、水兩教堂來(lái)的得天獨(dú)厚, 受到場(chǎng)地和周邊建筑風(fēng)格的影響, 建筑的布置是根據(jù)用地內(nèi)原有教
7、堂的位置以及太陽(yáng)方位來(lái)決定的。 設(shè)計(jì)的重點(diǎn)被設(shè)計(jì)師安藤忠雄轉(zhuǎn)移到了內(nèi)部, 建筑的內(nèi)部空間被堅(jiān)實(shí)的混凝土墻圍合起來(lái), 為了創(chuàng)造出絕對(duì)黑暗的空間, 建筑內(nèi)部的墻面上盡可能的減少開(kāi)口整個(gè)設(shè)計(jì)都限定在對(duì)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(jīng)過(guò)自然光的穿透及照射, 光線(xiàn)從墻體上留出的這個(gè)垂直和水平方向交叉的開(kāi)口滲透進(jìn)來(lái) ,從而在建筑內(nèi)部形成了著名的 “ ”( 圖1) 圖1光的十字架 十字形分割的墻壁, 通過(guò)自然光產(chǎn)生了特殊的光影效果,使教堂內(nèi)的信徒產(chǎn)生了一種接近上帝的奇妙感覺(jué)。 在抽象洗練和誠(chéng)實(shí)的空間中, 信徒們達(dá)成了對(duì)神性的完全臣服、 沉溺于安藤忠雄所創(chuàng)造
8、的有象征意義的神話(huà)般的想象與懺悔之中, 渾然不覺(jué)時(shí)間的流逝。2、丹尼爾、 里柏斯金與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(kāi)下去, 而穿過(guò)展廊的空空的 、混凝土原色的空間沒(méi)有任何裝飾, 只是從裂縫似的窗戶(hù)和天窗透出模糊的光亮。建筑外墻以鍍鋅鐵皮構(gòu)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(xiàn)條、 面和空間都是破碎而不規(guī)則的, 人一走進(jìn)去, 便不由自主地被卷入了一個(gè)扭曲的時(shí)空, 館內(nèi)幾乎找不到任何水平和垂直的結(jié)構(gòu) ,所有通道、 墻壁 、窗戶(hù)都 帶有一定的角度 ,可以說(shuō)沒(méi)有一處是平直的。 設(shè)計(jì)者以此設(shè)計(jì)作為隱喻表達(dá)出猶太人在德國(guó)不同尋常的歷史和所遭受的苦難
9、, 窗, 也是狹小的 ,只能允許一點(diǎn)點(diǎn)的陽(yáng)光撒進(jìn)來(lái),使人仿佛身在牢籠里 ,那似乎更讓人沮喪 ,外面的世界之大,只能通過(guò)室內(nèi)小小的空間, 暫時(shí)滿(mǎn)足幻想。 整個(gè)建筑象征意味十分突出。 圖2 圖2猶太人博物館內(nèi)部墻面3、讓、 努維爾與巴黎的阿拉伯研究中心 作為一個(gè)在巴黎展示阿拉伯文化的窗口, 巴黎阿拉伯研究中心的設(shè)計(jì)一開(kāi)始就面臨著一系列的多元辯證-阿拉伯文化和西方文化、歷史和現(xiàn)代 、室內(nèi)性和開(kāi)放性。 內(nèi)院的四面均以精致細(xì)小的雪花石膏板片構(gòu)成的半透明幕簾圍合, 表現(xiàn)出阿拉伯藝術(shù)細(xì)致豐富的審美內(nèi)質(zhì)。 同樣的設(shè)計(jì)概念在建筑的南立面上取得了更為精妙的藝術(shù)與技術(shù)的表現(xiàn) 。努維爾設(shè)計(jì)了30000 個(gè)神奇的光濾器
10、, 他們組成了鋼和玻璃的立面單元. 在光電池的控制下 ,大小不一的光濾器根據(jù)日光的強(qiáng)弱, 如同照相機(jī)的光圈般收縮和舒張, 調(diào)節(jié)著室內(nèi)的光線(xiàn) ,造成了神秘寂靜的氛圍 ,成功地塑造出了 一個(gè)如詩(shī)如夢(mèng)般的阿拉伯建筑特有的光影空間。 行走其間能強(qiáng)烈地感受到空間連續(xù)擴(kuò)張和收縮 ,讓人感到猶如置身于阿拉伯清真寺中, 引發(fā)了人們對(duì)伊斯蘭文化的聯(lián)想 。(圖3) 圖3 阿拉伯研究中心三、自然光利用的技術(shù)策略 當(dāng)前的建筑對(duì)自然光的利用從簡(jiǎn)單的被動(dòng)接受到主動(dòng)收集和轉(zhuǎn)化。而在技術(shù)層面上來(lái)說(shuō),其中常常使用的一種設(shè)計(jì)方式就是誘導(dǎo)式技術(shù)設(shè)計(jì)。當(dāng)前建筑中, 所謂的誘導(dǎo)式設(shè)計(jì), 是指不借助機(jī)械設(shè)備(或者機(jī)械設(shè)備為輔助) , 而
11、以建筑構(gòu)造手法達(dá)到調(diào)節(jié)建筑小環(huán)境的設(shè)計(jì)方法, 從而達(dá)到建筑節(jié)能、 舒適的目的。當(dāng)前建筑中與自然光利用的技術(shù)策略:1、在盡量降低建筑能耗和污染的前提下, 通過(guò)高技術(shù)手段,包括數(shù)字化的精密分析和建筑技術(shù)創(chuàng)造健康舒適的建筑內(nèi)微氣候。健康、 舒適的室內(nèi)微氣候主要包括溫度、 濕度、 通風(fēng)等幾個(gè)方面。在建筑設(shè)計(jì)技術(shù)上來(lái)說(shuō)主要包括誘導(dǎo)式采光設(shè)計(jì)、 誘導(dǎo)式通風(fēng)設(shè)計(jì)、 誘導(dǎo)式恒溫恒濕設(shè)計(jì)等。 (1)誘導(dǎo)式采光設(shè)計(jì)就是通過(guò)保證建筑內(nèi)部光照度的前提下, 盡量利用自然采光,節(jié)約人工照明耗能。誘導(dǎo)式采光設(shè)計(jì)中常用的有設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施、 安裝百葉窗、 利用反光天棚、 采用光導(dǎo)纖維等。誘導(dǎo)式采光設(shè)計(jì)既能為人們提供舒適的自然光照
12、,又能夠節(jié)約大量的人工照明能耗, 尤其是太陽(yáng)光收集器、 光導(dǎo)纖維等高技術(shù)含量技術(shù)的應(yīng)用和普及,必將推動(dòng)生態(tài)建筑走向新的高度。 (2)誘導(dǎo)式通風(fēng)設(shè)計(jì)就是利用射流的誘導(dǎo)特性, 在送風(fēng)口處導(dǎo)入新鮮空氣, 采用超薄型射流器以高速?lài)姵龅目諝庵髁? 誘導(dǎo)及攪拌周?chē)罅康目諝? 一方面稀釋建筑內(nèi)空間的費(fèi)舊氣體, 另一方面帶動(dòng)空氣沿著預(yù)設(shè)的流程至設(shè)定方向, 從而達(dá)到在進(jìn)風(fēng)口處引入新風(fēng), 在排風(fēng)口處順利排出廢氣的目的, 保證了建筑空間良好的換氣效果,從而達(dá)到通風(fēng)的目的。 (3)誘導(dǎo)式恒溫恒濕設(shè)計(jì)是利用太陽(yáng)光的熱能和建筑構(gòu)造手段,盡量不使用機(jī)械設(shè)備, 通過(guò)合理設(shè)置和選擇材料達(dá)到建筑內(nèi)部溫度、 濕度適合的目的。這種
13、誘導(dǎo)式恒溫恒濕設(shè)計(jì)巧妙地利用了自然規(guī)律,是一種低耗能的生態(tài)設(shè)計(jì)手法。其代表的就是當(dāng)代高科技生態(tài)建筑中常常使用的“雙層皮”玻璃幕墻。2、通過(guò)高新技術(shù), 充分利用太陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)換以電能、 熱能等潔凈能源等其他能量來(lái)降低建筑的能耗, 同時(shí)減少建筑本身對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)。 在 “可持續(xù)發(fā)展” 為建筑界所關(guān)注的今天 ,利用自然光達(dá)到資源、 能源的合理利用是貫徹可持續(xù)性發(fā)展的有效途徑。建筑師們將通過(guò)建筑外部體形的合理選擇、 平面組織、 房間開(kāi)間進(jìn)深、 窗戶(hù)型式的精心設(shè)計(jì)以及外圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造、 材料的整體考慮 ,爭(zhēng)取更多的自然采光 ,減少照明、 采暖和制冷的能耗, 同時(shí)拉近人與自然的距離。參考文獻(xiàn):1 郭嬋姣.建筑表皮應(yīng)對(duì)環(huán)境策略的研究D. 鄭州大學(xué),20112 余茹.現(xiàn)代節(jié)能建筑與立面設(shè)計(jì)D. 鄭州大學(xué),20113 王丁丁.建筑設(shè)計(jì)與自然風(fēng)D. 鄭州大學(xué),2007 4 寇向光. 自然光在公共建筑內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用D. 太原理工大學(xué), 2008 .5 戴立飛. 中小型建筑自然采光設(shè)計(jì)研究D. 天津大學(xué), 2006 .6 任函. 現(xiàn)代建筑的地域場(chǎng)所表達(dá)D. 鄭州大學(xué), 2006 .