将绿色生态纳入现代住宅建设设计是新世纪以来全人类的梦想，尤其是在如今工业科技高度发达，与自然渐行渐远的城市里，人们更希望返璞归真，寻求家园的自然回归感，享受更加纯粹的生活环境。本文围绕气、光这两大现代住宅的自然生态环境系统设计，简要探讨了将自然带回现代住宅的有效途径。
现代住宅追求自然生态设计是因为它的设计灵活高效、健康舒适，而且能为现代住宅建设运营节约资源成本，并达到保护环境的效果。因此，现代住宅的室内自然生态设计应该从其最基本也最关键的用户服务系统入手。
基于自然生态理念的现代住宅气环境设计
现代住宅的气环境设计主要分为两个层面，室外气环境与室内气环境。本文重点分析室内气环境的设计。首先要清楚，室内气环境质量的影响因素有很多，人们最常了解的污染物包括了尘埃、采暖燃料、装修装饰材料以及厨卫油烟。而不为太多人所了解的还有室内微生物的繁殖衍生，这主要来自于人体上百种的代谢物。如果能将室内气环境自然生态化，就可以大幅度降低这些污染源的存在，还室内一个清新绿色的环境。
1.室内自然通风概述
对现代住宅室内气环境的改善其根本还在于对自然通风的设计，它考量到了建筑设计的合理性与房屋建造时对周围环境的把握性。自然通风是通风换气的最原始方法之一，它不利用机械，所以在设备投资方面消耗为0。优秀的住宅设计让室内即使在寒冷的冬天也能合理的通风换气。所以，室内自然通风的设计要涉及到房屋建筑规划、总平面布置、建筑形体的朝向和门窗建造位置等等。
2.室内自然通风设计
合理的住宅设计会考虑到室内外之间的气温差和风压。这里的气温差就是烟囱效应，如果能把握好送风口与排风口之间的高度差，就能够为自然通风推波助澜。而风压的利用，则要运用正压设计来合理利用室外的上风向。上风向所产生的正压应该是室内通风的主要线路。如果上风向和建筑物的下风向充分平行于墙屋顶面形成负压，就有可能让住宅的窗、出入口和门都处于同一通路中，让室内的自然通风率升高，达到净化空气的效果。
在设计房屋时，一定要考虑所在城市的主导风向。例如在日本的神户，常年风向为南北山海风，所以它的住宅朝向设计应该以东西为最佳。而在大阪的平野，常年风向为西风，所以该城市的住宅设计在门窗位置方面要做到与风向相对，并保持室内有专门的换气窗，以便在恶劣台风天气时确保住宅内部的安全。
3.自然与机械系统共同作用的通风系统
为了提升现代住宅内部的生态环境质量，也可以采用自然进风但机械排风的半科技系统。它的具体运作流程为：室外空气会从客厅的起风口经过滤来到室内。而通风系统还设置了分离系统，一些污浊空气会首先进入卫生间被率先抽出。而进风在室内流通时，安装于住宅卧室、浴室外墙与外窗的机械排风系统会进行每小时10～15次的通风换气。如果人为打开卫生间的进风阀，就会让居室和卫生间处于微负压状态，此时室外的新鲜空气也会通过各个居室的百叶窗流向卫生间，再通过排风机械设备进行过滤。如果住宅内设置了二氧化碳检测器，还可以根据其对浓度的智能检测与自动调节来平衡通风排气的节奏，进而控制室内风量。目前，许多家庭的卫浴系统都设计了机械排风系统，它们不但拥有水平独立的排风系统，还能够与其它用户共用竖风向风道系统，共同解决现代住宅中可能存在的气环境流通不畅问题。
基于自然生态理念的现代住宅光环境设计
为住宅获取最合适的自然光采集效果，最大限度避免光污染、热辐射所带来的不利于人体健康的负面效应也是目前现代住宅在设计过程中所要重点考虑的环节。
1.传统侧向采光
现代住宅也在设计时应该根据窗户的位置来划分选择单向亦或是双向采光。双向采光可以较充足的从室外获取光线，但如果住宅朝向不对或者有建筑物阻挡，就很有可能无法做到双向采光。相对来说，单向采光是较为常见也很容易实现的。为住宅设计低窗，靠近窗户的区域就会采集到大量自然光，但是单向采光的均匀性是很差的。所以许多住宅会采用二层高窗的上下楼通透设计，让自然光线尽量打向房间较深的位置，从而均匀照度。现代住宅设计已经在逐渐大量使用玻璃幕墙，让室内的整个侧方向都成为自然光的采光面，将大量天然光引入室内，这样做是传统模式中对改善室内光环境最好的一种设计方法。
2.现代反射高窗设计
反射高窗是一种较为现代但技术结构并不复杂的导光集光装置。它是通过窗户顶部的镜面反射装置来达到阳光反射入室的。该装置要装在住宅内部的天花板上，利用天花板所特有的漫反射达到自然光的射入目的。但是，反射高窗不会让大量自然光直接射入，而是有一层过滤，这一过滤效果就可以让房间内的自然光照度和均匀度都恰到好处。考虑到太阳高度会随着季节的变化而变化，所以可以为反射高窗适当调节角度，从而达到校正其入射角度的效果，避免眩光现象。
总结
本文主要从气和光这两种住宅得主要环境系统讲解了对于它们的科技生态化改造，真正做到了将自然以最友好的形态引入到现代住宅之内。随着人类科技发展的越来越发达，似乎我们已经脱离了绿色自然，但是本文想要表达的是，如果合理运用科技现代化手段，人类依然可以将绿色自然生态环境带回城市，带回到自己的家中。
（作者单位：湖北工业大学）