對自然光有更清晰、更合理的認識，有助於我們在建築設計中更好地分析其特性。壹般來說，自然光和人造光是相對的。自然光包含兩層意思，壹是可見光，二是不可見光。可見光是指波長在380nm到760nm的光，不可見光的尺度和範圍很廣，包括波長小於380nm的紫外線和X射線，波長大於760nm的紅外線和無線電波。自然光作為綠色光源的主要形式，以其健康、環保、可持續的存在方式和多變的自然特性為建築設計增添了許多魅力。
2自然光與建築設計的結合
自然光在建築設計中的應用主要是自然采光的設計。通過無邊界自然光的外部環境和建築的外部輪廓，在視覺上創造和重塑建築的內部空間，以滿足建築的功能和藝術要求。
2.1建築照明
建築的采光取決於建築的空間模式，根據具體功能和建築尺度的不同，可分為側窗采光、頂窗采光和庭院采光。側窗照明。側窗照明是大多數建築中最常用的照明設計方法。窗戶明亮，遠離窗戶相對較暗。這種照明方式可以在視覺上突出室內空間的劃分。在具體設計中，側窗照明多用於進深較小的建築。由於自然光強度相等，所以在實際設計中側窗的采光不受建築樓層設計的影響。但當太陽入射角度較低時，容易造成眩光。頂層窗戶采光。當建築內部空間呈現較大進深時，此時為了保證室內亮度和明暗均勻性，可采用頂窗采光方式。
在頂窗照明的應用中，尤其是集中式空間最為突出。對於集中式封閉建築空間，封閉面積壹般較大。有時由於建築本身的功能要求樓層數高，建築進深大，使得中央空間無法直接從側窗采光獲得足夠的亮度，或者即使獲得了側窗采光帶來的亮度，也無法滿足空間對自然光的需求。因此，設計師在設計這壹區域時，將重點放在頂窗采光的方式上，以滿足室內采光需求。由於自然光直射於此，這些空間的圍合區域，以其獨特的功能和形態，往往成為建築空間的中心。庭院照明。
建築的整體規模限制了光線的傳播。由於建築功能的差異，當建築層數較多，有時占地面積比較大時，側窗采光和頂窗采光都達不到預期的采光效果。這時候就要利用庭院照明來應對自然光的利用。庭院采光有很多種，包括壹些供人休息的中庭，壹些采光庭院和天井。例如，在中國雲南大理，“三坊壹照壁”的庭院照明設計方法是將庭院的照壁塗成雪白，以增加反光效果，滿足建築的亮度要求。
2.2自然光在建築中的作用
第壹，建築形態的塑造。建築的體量是對空間的壹種認知，而這種認知的形成有賴於對自然光的感知和捕捉。建築師安藤忠雄認為:“建築設計就是攔截無處不在的光。”光線通過對陰影關系的定義，勾勒出建築物的形狀，從而表現出自然環境中建築物之間的塑造關系。如果沒有光線，建築之間的關系就會處於壹種混亂的黑暗之中，以至於建築各部分的特點無法解釋清楚，設計師想要表達的建築藝術感也無從談起。在自然光對建築形態的塑造上，中國古代園林更為明顯。
在中國古代園林的設計中，設計講究巧借，講究“透”“露”帶來的藝術美。如園林中的花、草、石在設計上往往設置得比較自由，在陽光的照射下，陰影灑在建築的外圍，突出了建築形式的藝術美，使其形式與自然景觀相協調，呈現出“實”與“虛”的結合。第二，自然光在建築空間中的組織作用。自然光對建築的組織作用包括三個層面:壹是自然光對建築室內外環境的定義；二是自然光將建築內外環境有機結合；三是自然光對視覺的引導和建築空間層次的描述。自然光對室內環境的定義，並不是把建築內外分開，比如建築混凝土。
自然光的這個定義是基於自然光在建築物上的光影變化。這是壹個模糊的豐富的過渡形式的定義。美國著名建築師路易斯·康曾提出“雙墻理論”，可以有效解釋自然光對於建築環境的定義形式。這個理論是這樣解釋的:建築的每個窗戶外面都有壹面很薄的墻，獨立於窗戶之外，有足夠的小孔讓自然光透入建築。建築的這種采光方式有效地調節了光線的進入，人的視線不被遮擋，這樣就可以避免強光穿透帶來的影響，通過遮擋自然光來達到建築亮度強弱所界定的空間。建築是自然不可分割的壹部分。自然光勾勒出建築的外形，使其具有強烈的藝術張力。設計師總是希望在展現這種張力的同時，盡可能地與環境融合。而自然光往往是形成這種融合的有效設計語言。
從20世紀美國“流動空間”的提出到草原風格，再到風格明顯的巴塞羅那館，采光玻璃的大量使用也體現了自然光與室內外環境的聯系。壹方面，由於采光玻璃的設置，減弱了室內外光線的對比，保證了室內外的視覺連續性，從而形成了有機的結合。另壹方面，室外景觀通過自然光將其光影滲透到室內，使室外景觀與其室內光影有效銜接，相互反射，從而有效地表現出自然光在建築室內外環境結合中的促進作用。建築設計的功能性離不開人的活動，人在空間中的活動需要壹些引導性的信息來引導。動物都有趨光性，人也不例外。
人們會本能地捕捉視野中有明顯光影的區域。在光影設計中，人們可以充分利用這種心理狀況，充分利用自然光來指導建築設計，從而完成自然光對建築空間的引導。隨著科技的不斷進步，設計師們通過巧妙的設計，采用了與以往直接利用自然光完全不同的設計方式。這種方法是在首先保證室內照明均勻的前提下，通過設置照明裝置來強調視覺的焦點位置，從而突出建築場景，吸引人的註意力。自然光對建築空間層次的描述主要體現在建築結構的層次上。綜上所述，光是有方向性的，自然光可以通過合理的設計改變室內的明暗對比，同時改變建築內部的空間變化，比如空間大小的變化，建築形態的變化。這改變了人們的視野，最終改變了人們對空間的感受。
3自然光塑造建築
3.1自然光塑造建築
自然光對建築的塑造，根源於設計師對建築和自然光的整體掌控。從上面的論述可以看出，在建築設計中，自然光的合理利用不僅體現了設計者對建築設計整體內涵的思考，還巧妙地處理了整體環境照明。建築照明需要自然光的補充和對比。自然光在建築空間中的作用，無論是主角、配角還是媒介，都應該受到重視，這樣才能在建築空間中更好地表現出建築本身的意境，從而創造出“沐浴在光線中的體量”。建築環境通過光影的變化來修飾空間環境，將材料與建築形式有機結合，為建築提供了強大的精神尺度。柯布西耶曾說:“將體量置於光線中，產生精致、體面、華麗的交互作用，這就是建築。建築是對陽光下各種體量的準確、正確、優秀的處理。”柯布西耶對光影的塑造來自於他對自然光的漫射處理，這在他的代表建築作品《朗香教堂》中尤為明顯。
3.2朗香教堂設計中自然光的處理和運用
朗香教堂是柯布西耶享譽世界的建築作品之壹，被譽為“20世紀最具震撼力和表現力的建築”。朗香堂建成後，其雕塑般的建築體量、獨特的設計風格和合理的功能不僅在當時引起轟動，而且對現代建築的發展也產生了深遠的影響。”在自然光的處理和應用上，柯布西耶給了光壹個令人興奮的詮釋。在朗香堂的具體設計中，首先，作為建築的核心位置，祭壇處的燈光設計尤為重要。光線穿過墻壁上大小不壹的開口，使祭壇獲得最大的亮度，起到突出的作用，吸引人們的註意力。雖然墻體有很多窗戶和孔洞，但是采光口比較小，光線穿過深墻有效減弱，所以室內環境漫射光比較朦朧。
這有效地保證了教堂核心區域聖壇處光源的亮度。通過光影的作用，使室內亮度層次分明，和諧統壹，相互作用，形成具有壹般透視效果的場景。與此同時，自然光透過墻上的小孔照射進來，就像星星壹樣。隨著壹天中時間的不斷變化，室內光線發生變化，使空間布局合理豐富，光影的變化也喚起人們的聯想，使信徒感受到耶穌榮耀的加持。其次，由於其厚重卷曲的造型，屋頂看不到它與建築外教堂南、東兩面墻的縫隙。但是，如果我們在室內觀察，它卻神奇地展現在人們面前。放眼望去，透過縫隙的光線突出了對頂部輪廓的強調，透過縫隙的光線就像是環繞在教堂頂部的壹條紐帶，連接著室內和室外，使教堂的空間環境有了微妙的聯系，從而緩解了屋頂厚重感帶來的壓抑氣氛。
同時，縫隙的設計讓屋頂幾乎是獨立的，仿佛懸浮在空中。從朗香堂對光的運用可以看出，光在很大程度上並不局限於壹種造型方法。在柯布西耶眼中，它就像是壹種用來建造整個建築的“建築材料”，通過這種“材料”的使用可以獲得良好的質感視覺印象。正如建築師安藤忠雄在參觀了朗香教堂後有這樣壹種感受:“當我第壹次參觀朗香教堂時，我被裏面各種五顏六色的窗戶透進來的光線所感動。這是壹座以光為主題的成功建築。”
4結論
建築是人們活動的載體，自然光的設計和應用有效地烘托了建築的載體作用，為人們提供了良好的照明環境。從自然光設計的本質來說，壹方面通過對亮度的解讀，來表達建築的重點，並提供良好的視覺引導，這是壹個科學的處理過程。另壹方面，對於整個建築的輪廓和環境的重塑，這體現了自然光藝術的渲染，優秀的設計師在自然光和建築設計中尋求彼此的存在，既塑造了良好的光影關系，也契合了綠色照明和可持續設計的主流。
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