建筑光学第七章 天然采光.ppt

第七章 天然采光——健康、舒适、安全、节能、环保，对实施可持续发展有重大的意义第一节、光气候和采光标准 一、光气候——室外照度状况以及影响它变化的气象因素 l 天然光的组成和影响因素组成: 直射光 无云 90% 全云 0 产生阴影扩散光 无云 10% 全云 100% 不产生阴影 晴天: 云量为0~3级,此时室内采光状况不稳定由立体角投影定律知，室内某点的照度取决于从这点通过窗口所看 到的那 一块天空的亮度 第一节、光气候和采光标准 一、光气候——室外照度状况以及影响它变化的气象因素 l 天然光的组成和影响因素全云天——天空亮 度相对稳定地面照度取决于：n太阳高度角n云状n地面反射能力n大气透明度第一节、光气候和采光标准 一、光气候——室外照度状况以及影响它变化的气象因素 l 天然光的组成和影响因素全云天天顶亮度与地面照度的数量关系式：第一节、光气候和采光标准 我国光气候概况我国光气候概况Pg167Pg167图图8-68-6ⅠⅠ～～ⅤⅤ类气候区类气候区ⅠⅠ ⅡⅡ ⅢⅢ ⅣⅣ ⅤⅤK K值值 0.85 0.90 1.0 1.1 1.20.85 0.90 1.0 1.1 1.2 室外临界室外临界照度值照度值 6000 5500 5000 4500 40006000 5500 5000 4500 4000 二、采光标准二、采光标准采光系数采光系数C C定义定义: :室内给定水平面上某一点的由全云天天空漫射光所产室内给定水平面上某一点的由全云天天空漫射光所产 生的照度和同一时间、同一地点、在室外无遮挡水平面上由生的照度和同一时间、同一地点、在室外无遮挡水平面上由 全云天天空漫射光所产生的照度的比值。

全云天天空漫射光所产生的照度的比值公式公式: :第一节、光气候和采光标准 l 采光系数标准值（1）视觉工作分为Ⅰ～Ⅴ共五级（2）有关采光系数的标准值Pg166表8-2 和 Pg167表8-4 三、采光质量 l 采光均匀度n采光不均匀的缺点：易使人眼疲劳；视功能下降；影响工作效率n顶部采光时，采光均匀度不得小于0.7 l 防止眩光n减少窗口眩光的措施：1)作业区应减少或避免直射阳光；2)工作人 员的视觉背景不宜为窗口；3)可采取室内外遮挡设施来减少窗亮度或减 少窗的视域；4)窗结构的内表面和窗周围的内墙面宜采用浅色饰面 l 合适的光反射比 l 防止紫外线的进入——主要指博物馆、美术馆等 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口 一、侧窗——房间外墙上开的采光口第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口 一、侧窗——房间外墙上开的采光口 l 分类（1）按位置分：一般（高度约为1m） 高侧窗（窗底提高到离地2m以上）（2）按形状分：正方形窗口（采光量最高）竖长方形窗口（采光量次之，进深方向均匀性好）横长方形窗口（采光量最少，宽度方向照度均匀性好）由立体角投影定律知，室内某点的照度取决于从这点 通过窗口所看到的那一块天空的亮度。

第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口 一、侧窗——房间外墙上开的采光口第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口 l 采光均匀性的调整：（1）纵向调整可利用窗位置的高低；第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口l 采光均匀性的调整：（2）横向调整可利用窗间墙； 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口l 采光均匀性的调整：（2）横向调整可利用窗间墙； 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口l 采光均匀性的调整：（2）横向调整可利用窗间墙； 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口l 采光均匀性的调整：（3）喇叭口 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口l 其它方法：例如：玻璃、玻璃砖等扩散透光材料 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口l 应用实例一：某办公室采光方案 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口l 应用实例二：某医院病房 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口l 应 用 实 例 三 ：微 型 百 页 简 图第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口 l应用实例四：房屋布置对室内采光的影响 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口 三、天窗——单层房屋中出现的顶部采光形式 l 矩形天窗——最常见的天窗形式。

一般可开启，兼有通风 的作用其中梯形天窗的室内采光均匀度高，但存在容易积 尘，污染严重，且构造复杂，阳光易射入等缺点，选取时应 慎重考虑 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口 三、天窗——单层房屋中出现的顶部采光形式 l 矩形天窗——最常见的天窗形式一般可开启，兼有通风 的作用其中梯形天窗的室内采光均匀度高，但存在容易积 尘，污染严重，且构造复杂，阳光易射入等缺点，选取时应 慎重考虑 第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口三、天窗——单层房屋中出现的顶部采光形式 l 横向天窗—造价便宜而采光效果与矩形天窗相似但因构造 的原因，不适宜用于跨度 较小的车间l 锯齿形天窗 —造 价高 l 平天窗 —光效果 比矩形天窗高2～3倍，但 较垂直窗容易污染，在多 雨地区使用较好 l 井式天窗第二节、采光口——在建筑物上，装有透光材料的孔洞统称为采光口l 几种天窗的采光效率比较第三节、采光设计一、采光设计的任务 根据房屋的视 觉 工作特点所提出的 各 项要求，正确地选 择 采光口形式，确定 必 须的采光口面积， 以 及它们的位置，使 室 内获得良好的采光 环 境，保证视觉工作 顺 利进行。

第三节、采光设计二、采光设计的步骤 l 收集资料（1）了解设计对象对采光的要求 n房间的工作特点及精密度 n工作面位置 n工作对象的表面状况 n工作中是否允许直射阳光进入房间 n工作区域（2）了解设计对象其它要求n采暖、通风 、泄爆 l 选择采光口形式 l 确定采光口位置及可能开设窗口的面积 l 估算采光口尺寸 l 布置采光口 第三节、采光设计三、中小学教室采光设计 l 教室光环境要求 （1）足够和均匀的照度条件； （2）合理地安排教室环境的亮度分布，消除眩光；（3）较少的投资和较低的经常维持费用 l 教室采光设计（1）设计条件n满足采光标准要求，保证必要的采光系数 n均匀的照度分布n注意对光线方向和阴影的要求习惯上光线应从左侧上方射来）n避免眩光 （2）几个重要问题 n室内装修 n黑板 n梁和柱的影响 n窗间墙 第三节、采光设计三、中小学教室采光设计 l 教室剖面形式 第三节、采光设计三、中小学教室采光设计 l 教室剖面形式 第三节、采光设计三、中小学教室采光设计 l 教室剖面形式 第三节、采光设计l 两种采光设计效果比较 第四节、采光计算简介一、目的——验证设计 是否符合采光标准中规 定的各项指标 二、方法： l 公式法 l 图表法 三、计算步骤 l 侧窗采光计算 第四节、采光计算简介l (a)矩形天窗 l (b)锯齿形天窗l (c)平天窗 第四节、采光计算简介l 天窗采光计算 第四节、采光计算简介l 天窗采光计算图例 第四节、采光计算简介例8-1、北京某机械厂机械加工车间，长为102m，三个跨度均 为18.0m，屋架下弦标高8.2m，尺寸见下图。

室内浅色粉刷 ，一般污染，钢屋架，窗的朝向为东（西）向，窗外无遮挡 物，试设计需要的天窗和侧窗。