自然光范文10篇

1自然光的作用

1.1展现建筑的魅力

在德国世界上第一所的专业性的建筑和设计学校包豪斯创立以来，建筑学已经从自然中发现设计建筑的价值，设计师会努力营造建筑的自然之美。勒柯布西耶设计的朗香教堂就是利用自然之美的理念加以设计的，他通过在屋顶进行复杂的黑色设计和弯曲的墙面设计展现出屋顶浮于墙面的效应，其墙面的设计是卷曲向上的，这种设计方式已经完全打破以往天主教堂的设计模式。这座教堂的南墙有着“光之墙”的称号，墙体的设计加厚而且上面布满不规则的孔洞，孔洞的室外开口要比室内的小，外墙仍旧利用彩色装饰加以修饰，其中墙体和屋顶之间的三个弧形塔可以将自然光引进建筑物中，这样一来室内的光线就比较强而且同时凸显了教堂该有的神秘感。这类利用自然光的建筑设计不胜枚举，例如有名的日本设计师安藤忠雄设计的光之教堂就是充分的利用了光影效应。建筑和自然融为一体，光与影的交错使得建筑与自然的结合更加的完美，自然光的设计可以使建筑的结构更加的清晰，展现建筑的魅力[1]。

1.2自然光的重要性

现如今中国的人口密度较大，虽然经济上得以发展，但是面临的环境污染问题和资源短缺的问题一直困扰着国民，在社会发展的建设中最主要的就是经济与环境的协调，建筑是发展经济的主要类型之一，建筑的设计也会随着经济和风俗的变化而变化。建筑的设计离不开材料和设备，建筑的采光对于建筑的各方面都有一定的影响。自然光作为节能资源之一，对人类而言还是最舒服的能源，人类的生产劳动和基本的生活都离不开自然光，自然光在大自然中主要受纬度的变化所影响，不同的纬度致使自然光的方向和程度都有所不同人们通过不同的手段对自然光加以合理的利用，自然光与建筑的紧密关系可以展现建筑设计的好坏。

2建筑材料中自然光的效应

【摘要】人类的生活天天与光相伴，建筑和城市与光息息相关，阳光赋予人们生命，给我们带来无穷的能量，无论在室内还是在室外，人们都希望接受阳光的普照，体会自然的温度。本文主要叙述了自然光在室内设计中的运用，利用自然光对室内空间产生的一定作用来论证自然光在室内设计中的重要性。呼吁现代建筑设计师关注自然光设计。

【关键词】自然光；室内设计；空间

光是感知艺术的灵魂。光塑造形象，物的形象只在光的作用下才能被视觉感知，正确的设光能加强空间设计的氛围，提升艺术效果。光渲染的气氛对人的心理状态和光环境的艺术感染力有决定性的影响。强化光的明暗对比能把表现的艺术形象或细节实现出来，形成抢眼的视觉中心。极高的对比还能产生戏剧的艺术效果，令人激动；光装饰环境：光和影编织的图案，光洁材料反射光和折射光所产生的晶莹光辉，光有节奏的动态变化都是装饰环境的宝贵元素，引人入胜的焦点。相对于人造光源，自然光以其丰富的变化更能起到对室内空间的装饰作用。

一、自然光表现情感、性格

在室内设计中可以运用自然光表现情感、性格的特点、表现室内的气温。如光照度强，表现了明快、热烈、激情等性格，而光照度弱时，则表现出沉闷、阴暗、神秘感等。在室内设计中光的构成效果，首先应确定表现何种气氛然后选择相应“光”。另外在室内设计中的其他因素，如色彩、材质、造型，都受光的条件的制约，必须先运用光的条件，而后表现它的个性。自然光是室内空间营造和形式创作的重要启发性因素。自然光的照射赋予结构清晰形象的同时，又将它们之间的关系以一种更为动人的方式演绎出来。

采用不同的光的照射方式，形成不同的室内艺术效果。例如按照设计构图规律，形成前景与衬景，直射光与间接光晕的构成图像，利用光的照射方式不同，得到的不同造型、光影的艺术效果，比例与尺度、光影、黑灰白的层次等，都应符合视觉美的规律法则。例如尺度、比例、主次、统一变化，渐变以及特异的手法等，在做“自然光环境”设计时与其他视觉艺术同样，应符合光的艺术构成规律。另外，在室内设计中选用镜面反射室内的物象，或是借以虚拟空间，扩大空间感，或是利用经营后的反射面达到预期的艺术画面，美化空间。

【摘要】人类的生活天天与光相伴，建筑和城市与光息息相关，阳光赋予人们生命，给我们带来无穷的能量，无论在室内还是在室外，人们都希望接受阳光的普照，体会自然的温度。本文主要叙述了自然光在室内设计中的运用，利用自然光对室内空间产生的一定作用来论证自然光在室内设计中的重要性。呼吁现代建筑设计师关注自然光设计。

【关键词】自然光；室内设计；空间

光是感知艺术的灵魂。光塑造形象，物的形象只在光的作用下才能被视觉感知，正确的设光能加强空间设计的氛围，提升艺术效果。光渲染的气氛对人的心理状态和光环境的艺术感染力有决定性的影响。强化光的明暗对比能把表现的艺术形象或细节实现出来，形成抢眼的视觉中心。极高的对比还能产生戏剧的艺术效果，令人激动；光装饰环境:光和影编织的图案，光洁材料反射光和折射光所产生的晶莹光辉，光有节奏的动态变化都是装饰环境的宝贵元素，引人入胜的焦点。相对于人造光源，自然光以其丰富的变化更能起到对室内空间的装饰作用。

一、自然光表现情感、性格

在室内设计中可以运用自然光表现情感、性格的特点、表现室内的气温。如光照度强，表现了明快、热烈、激情等性格，而光照度弱时，则表现出沉闷、阴暗、神秘感等。在室内设计中光的构成效果，首先应确定表现何种气氛然后选择相应“光”。另外在室内设计中的其他因素，如色彩、材质、造型，都受光的条件的制约，必须先运用光的条件，而后表现它的个性。自然光是室内空间营造和形式创作的重要启发性因素。自然光的照射赋予结构清晰形象的同时，又将它们之间的关系以一种更为动人的方式演绎出来。

采用不同的光的照射方式，形成不同的室内艺术效果。例如按照设计构图规律，形成前景与衬景，直射光与间接光晕的构成图像，利用光的照射方式不同，得到的不同造型、光影的艺术效果，比例与尺度、光影、黑灰白的层次等，都应符合视觉美的规律法则。例如尺度、比例、主次、统一变化，渐变以及特异的手法等，在做“自然光环境”设计时与其他视觉艺术同样，应符合光的艺术构成规律。另外，在室内设计中选用镜面反射室内的物象，或是借以虚拟空间，扩大空间感，或是利用经营后的反射面达到预期的艺术画面，美化空间。

作为宇宙的核心构成要素，光在视觉环境中的运用极为广泛，关于光相关理论的概述，国内外学者有着独到的见解。西方建筑在“形”的塑造过程中，将形视为一种实体物质，并认为建筑为实体雕塑，光的运用水平作为衡量建筑室内空间设计的主要指标之一。我国《道德经》中对“形”的阐述十分精辟，认为“形”是建立在“无”和“空”的基础之上，“形”是无中生有，而并非虚无缥缈。因此，我国建筑室内空间设计中对光的运用其实是一种无意而为，其境界较高，具体化、形象化特征十分明显。

光的内涵

光作为能量的一部分，其传输过程需要依附于一定的介质。在我国的日常生活中，光的影子无时无刻存在着，太阳光是一种自然光，科学家们以此为依据，进行了各种光学仪器的发明和制造，人类通过眼睛、皮肤等来感触光的存在。也就是说，光通过对人体进行刺激，从而让人们感受到光的自然存在。通常情况下，人们所看到的光是白色的，伟大的发明家牛顿曾经借助于三棱镜，对白色光进行了扩散，进而得到七色光。同时，由于光的颜色不同，所以对人体所产生的影响有所差异。红色光代表着激情与活力；黄色光代表着温和和快乐；白色光代表着纯洁与善良；绿色光代表着绿色和健康；蓝色光代表着清新与自然；紫色光代表着高贵和典雅。另外，光具有反射、投射、折射等特征，光照在不同的物体上，所反射出的映像存在较大差异。

光在室内空间设计中的基础原则

1.经济性原则室内空间设计过程中，光的运用要考虑到各类基础设备的购置、安装、运行及维护费用，灯具的选择要尽可能节能环保，并且要综合考虑到设备的后期维护费用及使用的通用性。同时，光环境的塑造要突出针对性和实用性特征，不同的室内空间，所选择的光源设备要有所差别，在强调个性化、美观性的基础上，要兼顾其经济性、功能性原则。例如：办公室的光要以功能性为主，社交场所的光要以美观、大方和典雅为主。2.功能性原则光的亮暗度要适中，在提供光照的同时，要满足人们的视觉要求。也就是说，灯光的亮度要结合工作场所，不可过于炫目，也不可过于昏暗，以人的视觉感受为主。光的功能较多，通常有组织管理、空间划分、方向指示等功能。因此，室内空间设计中光的运用要突出其功能性原则，以此来提高光的有效利用率。3.个性化原则由于光的强度、角度、位置、颜色和照射面积的不同，所以在室内空间中的形象有一定的差异。日常生活过程中，灯具的布局、造型、结构、位置等不同，所营造出来的室内空间氛围及效果明显不同，给人们的视觉、心理感应有所不同。现代化室内空间设计中对光的运用并未停留在传统的实用性、功能性层面，而逐渐向个性化、多元化方向发展。

室内空间设计中光的具体运用

一、光语言的重要作用

1.感知事物的需要。英国著名建筑师理查德?罗杰斯说:“建筑是捕捉光的容器,就如同乐器如何捕捉音乐一样,光需要使其展示的建筑。”的确,光是建筑室内的灵魂,没有光,视觉无从谈起,室内形式元素中的形态、色彩、质感也都无从谈起。所以，光语言不仅是室内设计的重要语言，而且是先觉语言。依托光的能量,我们能过感知一个个的空间，进而感受空间。我们知道，这里的墙面是白色的，地面材质是大理石的，顶面的天花造型……

2.正常生活的需要。无论白天和晚上，我们都在利用着光。可以想见：光一旦消失,黑暗使人陷入无所依托的失控状态,对周围事物的不知和对将要发生事件的不测，这是何等的恐怖!人对光具有本能的依赖,黑暗中的一道亮光使人增加生存的希望；冬季的阳光给人带来融融暖意……

3.烘托气氛、传递情感的需要。不同的室内空间应该有不同的气氛要求,比如热烈的、温馨的、浪漫的、严肃的、冷峻的等等，这是人的生理与心理需要所决定的，光语言在这方面的作用可谓神奇。如高亮度的空间感觉明亮，使人兴奋；低亮度的空间使人感觉压抑、甚至恐怖；明暗强对比的空间具有紧张、刺激感；明暗弱对比的空间则放松、舒适。我们可以利用光的强弱、光的冷暖，在不同的场合加以合理的选择，可以说，它开辟的了空间性质的新领域。

综上所述，光语言作为室内设计的重要语言，它不但满足了功能上的需要，而且也满足了人类情感上的需要，所以它是室内设计功能与情感双重需要的综合设计手段。

二、室内光设计的原则

无窗和缺少自然光是大多数地下空间的缺点，所以采光设计对于大多数地下建筑设计而言是非常重要的。

1地下建筑采光设计需要解决的问题

1.1缺少自然光封闭的地下空间缺乏自然光的照射，而且主要是以荧光灯进行照明，使得地下空间单调并且缺乏变化。为改变这些缺陷，就需要对人工光的色彩、光强、用光的方向等精心设计或者利用人工的方式导入自然光。

1.2不良的心理反应人们在地下空间中的方位感较差。人在地下空间中往往依赖于室内光线的方向和强弱的变化来确定方位，不正确的视觉信息会歪曲人的定向感，在室内失去定向感，往往会使人感觉不适。而光线充足的室内则可以弥补对黑暗的地下空间的消极联想。

2天然采光

为了节能和改善地下和无窗建筑室内光环境，在地下建筑中，应该尽可能的透过侧窗、天窗和中庭为建筑物提供自然采光，但是地下空间多为封闭空间，所以我们就要寻求一些新的地下建筑采光方法。天然采光不仅仅是为了满足照度和节约采光能耗的要求，更重要的是满足人们对自然阳光、空间方位感、昼夜交替等自然信息感知的心理要求。此外，在地下建筑中，天然采光的形式可使空间更加开敞，并在一定程度上改善通风效果，而且在视觉心理上大大减少了地下空间的封闭、压抑、阴森等不良影响。因此，可以说，地下建筑天然采光对于改善地下建筑具有很多方面的作用。近年来出现了一些新的地下建筑采光方法。虽然这类建筑利用天然光照明方法曾已为人们有所研究,但是还有许多技术问题有待研究解决。我们对这一方法的发展，它与传统采光的差异，优点，采光过程，采光系统(包括定日镜、聚光镜和导光管等)的组成，技术经济价值及发展前景进行了较全面的研究。主动式太阳光系统。在很多情况下，地下空间是完全隔绝的，因此，无法利用侧窗和天窗采纳自然光，需要主动太阳光系统将自然光通过孔道、导管、光纤等传递到隔绝的地下空间中。主动太阳光系统的基本原理是根据季节、时间计算出太阳位置的变化采用定日镜跟踪系统作为阳光收集器，并采用高效率的光导系统将天然光送入深层地下空间。下面将介绍光导系统的两种形式。

[论文关键词]光室内设计原则自然光人工光

[论文摘要]光作为一种室内的设计语言，和材料、颜色等多重要素共同构成了室内环境的一种表达。本文通过介绍光在室内设计中的重要性，进一步分析了室内光设计的原则，以及运用自然光、人工光两种不同性质的光来营造合理的室内环境。

光与人的生活息息相关，无论是白天或晚上，光均不能缺少，我们生活在一个光的世界里，我们的生活因为有了光而变得丰富多彩起来。对于光的利用，人类时刻也没有停止过：从“凿户牖”到“外飘窗”，体现了人类对于自然光的利用；从“烛光摇曳”到“灯火通明”，体现了人类对人工光利用的进步,光语言在不同的时代留下了不同的烙印。室内设计思维的发展促进了人们对光的认识,光的作用愈加从室外转向室内、从功能转向精神。美国建筑师路易斯?康就曾深刻地指出:“设计空间就是设计光”。光不但丰富的了我们的造型语汇，而且赋予了我们更为丰富的情感。

一、光语言的重要作用

1.感知事物的需要。英国著名建筑师理查德?罗杰斯说:“建筑是捕捉光的容器,就如同乐器如何捕捉音乐一样,光需要使其展示的建筑。”的确,光是建筑室内的灵魂,没有光,视觉无从谈起,室内形式元素中的形态、色彩、质感也都无从谈起。所以，光语言不仅是室内设计的重要语言，而且是先觉语言。依托光的能量,我们能过感知一个个的空间，进而感受空间。我们知道，这里的墙面是白色的，地面材质是大理石的，顶面的天花造型……

2.正常生活的需要。无论白天和晚上，我们都在利用着光。可以想见：光一旦消失,黑暗使人陷入无所依托的失控状态,对周围事物的不知和对将要发生事件的不测，这是何等的恐怖!人对光具有本能的依赖,黑暗中的一道亮光使人增加生存的希望；冬季的阳光给人带来融融暖意……

一、对自然光和人工照明的应用

在环境艺术设计中,对于光的利用要分为两类:自然采光和人工照明。自然采光多为通过人为的设计使日光通过直射、反射和投射等的形式提供光照。例如，法国卢浮宫的金字塔，透明玻璃制的金字塔、尺寸和埃及吉萨金字塔完全一样，793块落板装玻璃，用结构硅胶粘结，每块玻璃的铅框都尽量小，以保证光滑表面的闪光效果，透明的金字塔后面，美丽的卢浮宫没受一点妨碍，相反，一个金字塔却盘活了整个博物馆，它为卢浮宫创造了空间、光线以及亟需的入口。自然采光对于人类的健康和视觉适应度都要超过人工照明。至今为止使人工照明接近于自然光线光谱的研究一直在继续。在现代的建筑的室内设计中人工照明的设计仍然是相当重要的一个环节，其亮度、色彩、色温、对周围物体的照射度等是人工采光效果的重要评判依据。人工照明的合理设计对于空间的划分，整体的色彩、色温、色域等有着极其重要的影响。人工照明灯具的造型设计以及分布，构造出符合功能和美感的照明，是环境艺术设计的非常重要的一部分。

二、利用光来塑造空间

在很多设计师的心中一致认为“光”是一种非物质，在环境已设设计中，空间的划分所依靠的实实在在的物质，比如墙壁、门窗、隔断等。其实人为的对光进行控制和调节也是可以进行空间的划分。例如，通过光源的色彩来划分空间区域。或者利用光源色给人的感觉来划分区域。再者利用光源的闪烁和跳动来划分空间区域。人具有向光性，这使人们总是追随光线。“光”带有天然的引导性，如果没有光线，会降低人对空间区域的感知，甚至在没有光源的情况下人会丧失对空间的感知。同样对于划分空间所需要的实实在在的物质的形态、质感、色彩也需要光的支持来体现。“光”的设计和引导会增加空间的秩序感和节奏感。空间是静止的，稳定的，“光”是运动的，活跃的。对光的适当设计和应用可以使空间“动”起来“活”起来。“光”的引导性还体现在对人的心理引导上，光源的颜色以及照射在不同材质、颜色的物体上所形成的光线会给人带来不同的感觉。红色光源会使人心情激动，紫色光源使人消沉阴郁等等。在不同的空间区域使用不同的光源会给人带来不同的感觉，这种感觉同样会给人带来不同的生理反应。要使空间活跃起来，就应该合理的设计光源。

三、“光”技术的应用

随着社会的发展，技术的进步，现在的设计师对于光线的控制越来越得心应手。光导照明技术的开发，使现代设计对天然光达到最大的利用。通过采光罩、导光管和漫射器将天然光进行收集导入和照射出去。现在很多写字楼的采光设计就是利用这种光导无电照明技术，利用天然光对整个建筑的各个空间进行采光照明，包括地下室的采光照明。这种光照技术的发展普及应用将原来的“光”设计分类的区域模糊化了，这种技术是处于人工照明和自然采光中间的照明技术。狭义上的人工照明是我们环境艺术中进行“光”设计最多也是最常见的。例如展厅中为体现空间划分和展品的体现等需求，会利用吸顶灯、射灯、壁灯和装饰筒灯等照明用具。其他商业空间的照明设计也非常的普遍。最常见的商业性空间通常都有意识地使用光来设计装饰门面。店面的设计，门面中的光设计是为了吸引受众，起到招揽顾客之用。光照（不管是自然光的引导还是人工照明的设计）在建筑的内部空间中的用途不但要满足照明的功能，还要满足空间中所应有的气氛和氛围，同时又能促进空间区域的划分，使空间具有动感，增加空间的艺术魅力。在室内，光源的设计和照明用具的具形设计和位置设计非常重要。

1建筑电气照明的能耗分析

我国处于发展中国家，这也导致建筑消耗非常巨大。根据调查，我国比西方同等发展中国家在建筑方面的消耗高出3倍不止。其中，民用建筑电能消耗比例中，空调用电占到百分之四十到百分之五十，水泵等设备占比例百分之十到百分之十五，而照明用电占了百分之十五到百分之二十五。从调查资料中可以发现，照明用电是耗电量重要的一方面，所以，建站节能想要达到效果，照明用电节能是不可忽视的一部分。在建筑工程中，注重照明光源，灯具设备，照明方式，电线的消耗等方面，从其中寻找节能效果是十分明显的，如此一来，不仅能达到节能的目的，同时也能提高经济效益。

2电气照明节能设计的原则

2.1满足建筑功能需求的原则。电气照明首先要满足建筑功能的需求，不同建筑物对照明的要求也大不相同。例如公共娱乐场所，这类地方对照明的要求需要明亮醒目，而商业区则需要足够的照明面积，住宅区的建筑物多以温馨为主。建筑物不同其功能也不相同，照明只有在满足建筑物功能的基础上才存在意义。因此，在电气照明节能设计时，应当以首要满足建筑功能需求为第一原则。

2.2满足经济整体布局的原则。建筑物的存在需要经济投入，所以在对建筑进行设计时首先要考虑经济成本，要满足经济投入所创造出的经济利益，否则无法被人们接受采纳。在针对电气照明设计时，需要明白它属于经济控制的一环，如果使用它会造成重大经济浪费，那么同样它就不适用于人们生活需求。因此，合理布置照明设置是电气照明节能设计中第二原则。

2.3减少无意义能源损耗的原则。在建筑物当中布置过多的照明设置或是在不需要的地方安放照明设备，或者设计方案不合理等等，都会导致能源浪费，使照明设备不能发挥更大的效率。虽然照明设备虽然造成的电能浪费有限，但是根据积少成多的原则，长年累月的堆积，将会造成大量的电能浪费，造成巨大的经济开销成为社会沉重的负担。因此避免无意义的能源损耗是电气照明节能设计的最终目的。

太阳能取之不尽，用之不竭，但是通过门窗等进入室内的太阳光仅占很小一部分。为了更好地利用太阳能，人们研究出许多新技术，光导管系统便是其中之一，光导管系统引入的是自然光，不需要消耗非可再生资源，同时减小了由常规能源带来的环境污染，能够节约20%～30%的建筑用电，对节能有着重要意义[1]。另外，光导管技术的应用，有助于促进人体健康。因为用光导管系统引入的太阳光，保留了自然光的独特优越性，光谱范围广，光线均匀柔和，可以起到杀菌和防治多种皮肤病的功效，且经过光导管系统处理的太阳光没有频谱和眩光，在采光罩上加设防辐射涂层还能有效地滤除有害辐射。因此，光导管技术必将成为能源领域的一大发展方向[2]。研究光导管技术，探索其在建筑领域的应用，对于我国开发和应用新能源有着极其重要的意义。

1光导管技术的发展概况

在19世纪70年代，俄国的契卡洛夫首先制造出世界上第一个光导管，他在室外安装了大功率弧光灯作为光源，经过集光系统，将产生的平行光通过长管内的镜面反射引到室内，用于导线车间的照明[3]。1881年，WilliamWheeler也在美国研制出光导管系统，并申请专利，管子内壁涂有反射能力的涂层，但由于该涂层反射率低，效果并不明显[4]。此后前苏联对光导管内壁反射材料进行了大量改进工作，并开始了一系列的应用研究探讨[5]。GennadyBukhman设计制造的第一个大尺寸的有缝光导管于1965年在前苏联首先问世[6]。1975年，在CIE(COMMISSIONINTERNATIONALEDEL''''E-CLAIRAGE)年会上，苏联学者J.B.Aijenberg等[7]介绍了他们研制的有缝光导管，被称为“有光学缝的管道”。同年，GennadyBukhman和JulianAizenberg共同申请了有关塑料薄膜镀铝制造的有缝光导管专利[8]。此后，光导管开始在前苏联很多易燃易爆场所推广使用。而美国和欧洲各国也纷纷开展光导管相关的研究工作并取得重大进展，进而相继出现棱镜光导管[9]、光纤光导管[10]。我国对光导管的研究和使用起步较晚，目前我国市场上的光导管产品主要是有缝光导管。中国建筑科学研究院和建筑物理研究所、河南省电力勘测设计院、平顶山姚孟电厂和江苏武进崔桥玻璃钢照明器材厂共同研制了我国第一个有缝光导管照明系统，并装设在姚孟电厂三四号机组的燃油泵房内[3]。另外，重庆建筑大学曾用铝板做成直径0.55m、长度78m的圆柱形光导管，这种光导管内壁涂有一层高纯度铝膜，反射比达到0.85，并采用1000W金卤灯为照明光源[11]。然而总的来说，我国在光导管的研制和应用领域依然十分落后，基础理论研究滞后，产品设计和工程应用上的投入的资金不足，导致光导管的传输效率一直未能取得大的突破[3]。加强光导管技术的理论基础研究，加大对光导管产品与应用方面的资金投入，是我国光导管技术发展的必然要求。

2光导管系统原理、结构与优越性

2.1光导管系统原理

光导管照明系统将光源发出的光从一个地方传输到另一个地方，进行重新分配，以达到一定的照明效果。广义上的光导管照明系统称为RemoteSourceLightingSystem，现在多按照CIE的提法将光导管统称为LightGuides[3]。而目前科研工作者所研究的主要是自然光光导管照明系统。其原理是通过采光装置聚集室外的自然光线并导入系统内部，再经过特殊制作的导光装置通过多次反射改变自然光的传播方向，并将光线反射到系统底部的漫射器，由系统底部的漫射装置把自然光线均匀导入到室内任何需要光线的地方[12]。