建筑物理光学分析-天然采光与照明

建筑光学实例分析-----天然采光与照明光学分析PrecedenAnalysis光在建筑中处处表现着它的灵性。不管是路易斯•康的“设计空间就是设计光亮”，还是柯布西耶的“建筑是光线下形状正确，绝妙、神奇的游戏”，这些都表明了光与建筑空间之间千丝万缕的联系。早在20世纪30年代，现代建筑大师勒•柯布西耶就这样赞叹过光：“建筑是对阳光下的各种体量的精确的、正确的和卓越的处理。”德国科隆柯伦巴艺术博物馆KolumbaArtMuseum,Cologne,Germany瑞士建筑师彼得·卒姆托在德国科隆设计的柯伦巴艺术博物馆坐落在二战中被炸毁的哥特式教堂---圣柯伦巴旧址上。柯伦巴非常成功的赋予现存遗迹和历史应有的尊严，从而成为人们反思的地方。对柯伦巴艺术博物馆的评价：“柯伦巴是一座博物馆尺度的教堂建筑”“反思的博物馆”基地位置特点：城市中心位置，是周围其他建筑作为背景中的主角建筑形式特点：与周围建筑相同严格与街道平行、屋顶轮廓线清晰鲜明、建造砖块异常大（砖块很长、很宽但不高，历史上使用这种形式）利用基地上被毁哥特教堂的现存墙体和不规则多边形底层平面设计建造历史的残留包括在一个巨大的建筑体内部德国科隆柯伦巴艺术博物馆KolumbaArtMuseum,Cologne,Germany德国科隆柯伦巴艺术博物馆KolumbaArtMuseum,Cologne,Germany1门厅2衣帽间3内院4考古大厅5原圣器室6“废墟中的圣母”小教堂7教堂前厅空间序列分析谦虚的入口左转右转前走庭院主入口高耸的灰墙前厅右侧考古遗迹大厅繁忙的街道内心的平静灰砖在视线高度砌筑成半通透肌理的墙体，光线从漏明细密缝隙渗入，光线昏暗，在大厅里甚至无法辨认出屋顶，满目墙上一片细密的光点，形成游走的大厅里的光斑德国科隆柯伦巴艺术博物馆KolumbaArtMuseum,Cologne,Germany容纳交通流线12.2m线性排列、外包混凝土纤细的钢柱宗教的、世俗的艺术品被赋予精致的展示空间精心选取的材质、镂空的砖墙带来的光影效果遗迹大厅800㎡2000多年历史高架照明补足了穿过漏明砖砌进入这一高耸空间的朦胧日光，从室外向内看，看不到任何人造光线。这一大尺度的空间和柔和的光线创造出沉思的、大教堂般的气氛和基调。一条曲折的木制步道呈对角线式架设在遗址上，沿步道所规定的路线，大厅--入口--柱墩、残垣断壁--礼拜堂彩色玻璃窗--圣器室“双层墙”空调管线等隐藏里面集中体现材料质感德国科隆柯伦巴艺术博物馆KolumbaArtMuseum,Cologne,Germany德国科隆柯伦巴艺术博物馆KolumbaArtMuseum,Cologne,Germany展厅中的数间以窗户获得日光，这些窗户面对着这座城市著名的科隆大教堂以及其周围街区一条构造缝将水磨石地板与墙壁分开，水磨石地板泛出柔和的色泽，黏土抹灰的墙面像安静的织物，散发着丝绒亚光。砖块的灰色基调和地面、墙壁和沙土色抹灰天花板均融为一体，一切都被比例恰当的排列，给人脱离现实的感觉房间的天花板高度在4.1m-11.1m间变化塔楼人工照明的小展厅自然照明展厅和人工照明展厅之间，有40mm高的地坪高差，仿佛提醒人们正在现实和历史之间穿梭德国科隆柯伦巴艺术博物馆KolumbaArtMuseum,Cologne,Germany漏明的砖墙空气、光像一幕镂空的纱帐内部地板没与外墙连接外墙完美独立感知、体验、沉思带侧高窗的展览空间德国科隆柯伦巴艺术博物馆KolumbaArtMuseum,Cologne,Germany建筑空间是一种沉默的语言。意大利建筑师布鲁诺·赛维先生曾经说过:“尽管我们可能忽视空间,空间却影响着我们,并控制着我们的精神活动”建筑内部空间、外部造型各式各样,都是点、线、面、体等基本形式语言的表达。它们不是随意的凑合,也不是简单的几何组合,而是依人们的行为活动尺度和空间的使用功能有序的建构建筑空间来丰富、完善整体城市空间结构感知体验向往触动沉思立方体高低错落流线组织功能分区视觉焦点引导窄、光线昏暗的楼梯森林住宅（1992-1994）设计过程：客户：想要一个自己作品的展示厅希望在周末到这个建筑中放松自己，洗涤内心为客户提供一个只属于他与他的作品的世界。因此确立的一个较高的圆柱形空间作为展示厅。极强的吸引力和控制力存在死角且吸引力不强两个中心，一个不安宁的空间更高的空间给人安全、放松、神圣的感受将其他功能区环绕在展览厅周围森林住宅流线分析室外车流线人流线远观门与窗的模糊进入建筑入口处空间较窄进入环形空间愉悦感（空间由窄变宽）人的感受好奇压抑进入展厅豁然开朗森林住宅构成分析主从关系：五个嵌入的体块分别从属与中间的圆形体块。夸张体块的嵌入非但没有是整个建筑显得突兀，反而在平面上与其余的四个体块达到均衡韵律与尺度：五个体块尺度上小不一，一同组织在一个圆面上，透露着乐理上的韵律美。平面构图上：大圆与小圆的半径比极其接近美学上的黄金比例1：1.68。平面构图与空间和功能：·小圆处理成为偏心圆，使得整个环形空间顿发活力，避免了空间的呆板死沉。·将主体部分处理成圆形使得嵌入的5个体块空间都与环形空间联通，使得空间流畅，这样循环无尽的空间既让空间极其的丰富化，又体现了空间的不定向性和功能的不定向性与自由组织。·西立面森林住宅采光分析-----开窗位于内圈圆柱，与厨房联通，略低于视线的横向长窗类比某日式住宅中宽不足3米的厨房，横窗采光良好且有效在视觉上扩展空间，消除局促，压抑感突出的小高窗：给内部空间柔和暧昧的采光。光线经过漫反射而柔化客户想要在森林中沐浴的感受，因此设计了向外延伸的浴室，并采用更广阔视野的梯形开窗森林住宅采光分析----光庭光线：妹岛通过把展览厅的顶棚改为双层的磨砂玻璃，将展览厅改造为光庭。而照入光庭中的光线被磨砂玻璃削弱，这种柔弱的光线再而在白色细腻的墙面上进行无穷无尽的漫反射，使得整个光庭都沐浴在一片暧昧的白色光晕中。被塑造的光线a.光线被削落和反复的发射后成了柔弱的光线。b.光线很大程度被局限于圆柱的光庭中，似乎被塑造成了圆柱形。采光分析：森林别墅的采光充分的利用了，一方面节约能源，另一方面又满足了业主要求与自然进行交流的要求。室内的采光有两个渠道：A.由光庭内部反射后的光线通过窗户渗透到环形空间和体块，使室内充满柔和的光线。B.由室外光线通过弧形墙体开窗和突出体块的大面落地窗直射到环形空间。直射光线和柔和的反射光线交织在环形空间内，形成微妙而丰富的光影效果。森林住宅采光分析----光庭光影与造型：双层的磨砂玻璃中间所夹的条纹式铝条将柔和的光线分割的投射在墙面上，丰富了纯白空间的造型效果。光中的冥想：妹岛和世对光线塑造的最终成果不是仅仅塑造一个采光的光庭。而是一个冥想空间！妹岛和世和西泽立卫的美学深深地植入到了日本传统文化但中——禅宗。所以一种悟禅的空间——冥想空间，是妹岛经常竭力营造的。水之教堂环境分析“水之教堂”位于北海道夕张山脉东北部群山环抱的一块平地上，周围是浓郁的大片森林、蜿蜒的溪流。安藤忠雄在设计中着意将自然界的多种要素如光、影、风、雨、草、木、水流等引入建筑之中，给建筑物带来生机和诗意。这些都有别与传统上将教堂至于高地而人为可以的渲染一种高高在上的神圣感。而安藤对场所的处理又让我们感受到大自然能那肃静而不可抗拒的神圣感。镜面湖建筑主体光之教堂光根据人的意念从原生的自然中抽象出来，即趋向了神性。光之教堂对自然元素光的建筑化和抽象化可以说是极具智慧的。位于大板住宅区一角的光之教堂，没有一个显而易见的入口，只有门前一个不太显眼的门牌。进入它的主体前，必须先经过一条小小的长廊。这其实只是一个面积颇小的的教堂，但当参拜的人们置身其中时，自然会感受到它所弥漫的神圣与庄严。光之教堂坚实厚硬的清水混凝土绝对的围合，创造出一片黑暗空间，让进去的人瞬间感觉到与外界的隔绝，而阳光便从墙体的水平垂直交错开口里泄进来，那便是著名的“光之十字”——神圣，清澈，纯净，震撼。教堂内部的光线是定向性的，而不同于廊道中均匀分布光线，教堂内部的地面顺延着牧师讲台方向呈阶梯状逐渐下降。光之教堂教堂设计是极端抽象简洁的，没有传统教堂中标志性的尖塔，但它内部是极富宗教意义的空间，呈现出一种静寂的美，与日本枯山水庭园有着相同的气氛。十字形分割的墙壁，产生了特殊的光影效果，使信徒产生了一种接近上帝的奇妙感觉。光之教堂明和暗的差异自然地形成室内外不同空间划分的心理暗示。光的微妙的强弱变化造就空间的层次感。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，灯具的优美造型都是装饰环境的宝贵元素，引人入胜的艺术焦点。庭园处理，光线通过庭园的折射后进入室内光之教堂