城镇化迅速发展带动城市建筑形成规模化、高层化,同时也带来人居环境日益恶化,特别是与人们生活息息相关的建筑空间环境,充斥着呆板、生硬、不环保等空间问题,建筑空间过于商业化,难以满足人们精神需求及对自然空间环境的向往,都市建筑空间与自然的矛盾凸显。本研究正是针对这一矛盾探讨解决之策,从自然元素运用入手展开研究,研究问题在于：如何深入挖掘自然元素内涵和层次,透过自然元素提炼自然设计思维；如何在都市建筑空间设计中巧妙运用自然元素,并且分析空间使用者如何能感知自然空间,形成空间感。因此,本研究的目的是：从体验者的角度探讨他们内心向往的自然空间环境,更好地运用自然元素构建这种空间环境,进而在研究分析中提炼出一套系统、实用的设计思维,有效解决都市建筑空间与自然的矛盾,运用“自然设计”思维指导空间设计实践。基于上述研究问题,本研究以自然元素在都市建筑空间的运用作为对象,主要分成三个步骤来进行。第一个步骤是对自然元素内涵进行创新界定,深化自然元素内涵并将其分为三个层次,说明都市建筑空间运用自然元素的必然性。第二个步骤是探索建筑空间设计运用自然元素的方法,通过对当代建筑运用自然元素的成功案例分析,从使用者的角度探析感知自然空间环境的方式。第三个步骤是系统地归纳、总结自然元素在空间设计中的新方法,建构“自然设计”思维。研究成果与创新体现在自然元素的新内涵及“自然设计”新思维。自然元素从空间物质层次,延伸到时间层次,获得意象层次。空间层次指植物、水等自然生态元素,时间层次指自然现象、生命现象等自然过程性元素,意象层次指虚拟化地自然意象性元素。自然元素在建筑空间设计中的运用方法：一是利用自然的外在特性,引入自然光影、风、色彩等自然生态元素；二是融入植物生长、雾化、金属锈蚀等自然过程性元素；三是以生态自然为原型,利用抽象化、参数化等人工手段营造意象性、虚拟化的自然环境。研究创新点在于：从自然元素运用中提炼出“自然设计”新思维,即营造意象自然和融入自然过程的空间设计思维。有助于解决社会中都市建筑空间与自然的矛盾,有助于推动建筑空间由实体转向虚拟、意象空间的发展,更加注重使用者与空间的互动性,建筑空间设计回归自然与人文。后续研究可分为几个面向,包括自然空间形式的探讨、研究方法的改进以及理论知识学习等,使研究结果更为完备。