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摘要：随着时代的发展，我国建筑行业呈现出蓬勃的发展局面，为了贯彻可持续性发展，应合理利用自然光，确保相关资源及能源的充分运用，同时还能提高建筑设计的科学性、合理性。本文将对建筑设计中利用自然光的技术策略进行探讨。
关键词：建筑设计；自然光；技术策略
自然光作为可再生自然资源，也是基本的自然要素，将其应用到建筑设计中可减少能源消耗量，降低建筑运行的管理及维护费用，因此在建筑设计中利用自然光符合现代建筑设计需求，同时可解决许多问题。本文将分别从：建筑设计中应用自然光的意义、利用自然光的技术策略、生态建筑中自然光利用系统，三个方面来分析。
一．建筑设计中应用自然光的意义
在建筑艺术不断发展的今天，建筑设计师在建筑设计中的表现手法多种多样，建筑技术活无所不能，目前现代建筑中普遍运用了高科技手段，而这些都是工业文明精神的体现。在快节奏的工作与生活中，人们对高科技、高技术更加依赖，逐渐脱离了与大自然之间的联系，建筑师在建筑设计中通过艺术与技术设计手法为人民服务，使人与自然之间的联系逐渐恢复起来，保持人类身心健康，对美感的培育均有不可替代的作用。通过自然元素的应用可解决以上有效手段。同时，在环境保护、绿色节能问题、可持续发展问题均受到重视的今天，对这个命题进行探讨显得十分必要。
二．利用自然光的技术策略
生态建筑技术路线从理论走向实践，技术设计也是不可或缺的路径，而这一点恰是其特点所决定的。在自然光利用中常用的策略如下：（1）在尽量减低建筑污染与能耗的前提下，可采用高技术手段为人们创造健康舒适的建筑内微气候，如：湿度、温度、通风等方面，常用的建筑设计技术包括：诱导式恒温恒湿设计、诱导式采光设计、诱导式通风设计等。（2）通过高新技术，利用太阳光能量可实现热能、电能等资源，使能耗充分降低，使建筑对环境的负担逐渐减少。
三．生态建筑中自然光利用系统
在生态建筑中可采用诱导式采光设计、诱导式恒温恒湿围护结构设计、诱导式中庭气候交换系统、OM阳光体系，同时开展功能区与缓冲服务区设置，详情如下：
（一）诱导式采光设计
通过诱导式采光设计可确保建筑物内部的光照度，通过自然光的利用来实现采光，从而节约人工照明能耗。诱导式采光设计常用的方法包括：安装百叶窗、设置遮阳设施，采用光导纤维、利用反光天棚等，通过该设计方法不仅可节约大量人工照明能耗，还可为人们提供舒适的自然光照，尤其是光导纤维、太阳收集器等技术的应用更加普遍，推进生态建筑可持续发展。
在大进深低层建筑而言，可通过透光屋顶增加自然采光，这也是一个有效的采光方法，利用透光屋顶的应用可为室内提供合适的照明角度。值得注意的是，透明屋顶照明度是相同面积垂直窗户的3倍，因此在建筑设计中建筑师可利用透光屋顶来达到一定的艺术效果，值得注意的是，应建立在控制热效应与眩光的情况之下。
另外还需将自然采光导入其中，对于大进深的多层建筑而言，利用自然采光要素则相对困难，在这种情况下可通过设置采光中庭达到目的，使自然光采集得以增加，换言之，在建筑设计中充分应用中庭采光与侧面采光相结合的方法，即利用侧窗采光。另外挖出采光中庭还可使自然采光逐渐增加，实际中庭采光量需根据层数来确定。
如若建筑中自然采光不足还可采用太阳光收集器进行弥补，太阳光收集器在具体应用中可同光折射或反射光线来提供自然采光。
（二）诱导式恒温恒湿围护结构设计
在建筑设计中建筑师还可将诱导式恒温恒湿围护结构设计方法运用其中，该方法主要利用建筑构造手段及太阳光的热能，减少机械设备的使用，通过科学选择材料，合理设置达到湿度舒适的目的。
这种设计方法巧妙利用了自然规律，是一种低能耗的设计手段，其中“双层皮”玻璃幕墙是常用的设计方法。
实际上“双层皮”幕墙主要利用自然光进行表皮设计，又被称为“可呼吸的建筑皮肤”，该设计可通过两层或多层的透明维护结构使建筑能耗充分降低，因此在生态建筑中的使用十分普遍。而在办公建筑中利用自然光还可使人工照明能源充分降低。值得注意的是大面积玻璃的使用，在提供良好照明的同时还会带来诸多隐患，如：采暖和空调能耗过高。因此，“双层皮”幕墙系统的应用可解决室内空气质量差、玻璃幕墙能耗高等问题。
“双层皮”由内外两层或多层玻璃组成，而在两层或多层玻璃间存在一定空腔，在空腔中设置遮阳构件、通风口等等，可使空腔形成一个阳光温室，在实现建筑保温的同时还可增加室内温度。另外在夏季通过通风口的应用，可使空腔内空气不断流动，降低建筑温度。
（三）诱导式中庭气候交换系统
在生态建筑设计中，诱导式中庭气候交换系统的应用也十分普遍，该系统主要利用诱导式通风与诱导式采光的作用，具有一定生态效益，在当今生态建筑中出现频繁。透光中庭主要通过“热烟囱效应”、“温室效应”及“绿化引入”等方式来营造建筑内环境，从而节约更多的建筑能耗，实际上“热烟囱效应”、“温室效应”可利用自然光热效应。通过热压原理的应用及自然通风来达到降温目的，为改善中庭空气的质量，还可引入绿色植物，减少建筑对周围环境的影响。
（四）OM阳光体系（低能耗住宅中多种诱导系统的综合运用）
OM阳光体系是一个被动式的太阳能系统，是多功能的太阳能利用体系，不仅可温暖地面，还可提供热水，通过应用高技术可实现对室内气候的调节。OM阳光体系主要运用“低技术”和“高技术”的融合达到目的，该系统具有简洁性。在OM阳光体系中，高技术扮演着重要的角色，可充分发挥屋顶玻璃集热板效率，具有高效的特点。
主要的技术措施包括：太阳能热水供应，相关资料显示，每年家庭用于提供热水能耗在总能耗量中占30%，降低该能耗不仅可节约经济开支，还能减轻环境负担。地板下的热能储蓄室，过从屋顶送下来的热空气传到位于地下水泥板上，随后将热水泥后板加热，并通过地板风口进行送风处理。水泥后板具有一定蓄热性，可在夜晚辐射热量，因此在白天、黑夜或不同季节OM阳光体系均有不同的运行模式，通过上述措施的应用，该体系可根据人自然的变化来开展工作，确保建筑处于健康、舒适的标准中。OM阳光体系还可实现日夜之间的运行模式，还能通过手动开关切换夏季与冬季间的运行模式。
（四）功能区与缓冲服务区设置（能够使诱导系统更加高效）
在节能建筑中功能区与缓冲服务区设置的应用对于自然光的利用意义非凡，可为建筑内部提供高质量的通风及自然采光环境，同时有利于建筑节能的实现。在生态设计策略中，自然光在功能平面上也可得到充分体现，为了节约建筑资源能耗，实现灵活的功能变化，应对生态缓冲服务区概念加以体现。值得注意的是，功能区与缓冲服务区的设置既存在联系，同时也各自独立，在功能上可提高功能区的灵活性，而在能源策略上来说，功能区与生态缓冲服务区的相对独立能够更加有效的利用能源。
结束语
在建筑行业高速发展的今天，通过自然光达到能源、资源的合理利用是贯彻可持续发展的关键途径，因此建筑师在具体设计中应根据建筑外部形状、平面组织、窗户型式的精心设计掌握更多自然采光，降低采暖、照明与制冷的能耗，确保人与自然关系的和谐统一。
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