光环境——自然光.ppt

自然采光设计 一、光气候与光气候分区 在天然采光的房间里，室内光环境是随着室外天气的变化而改变的。因此，要设计好室内采光，必须对当地的室外照度状况以及影响它变化的气象因素有所了解，以便在设计中采取相应措施，保证采光需要。所谓光气候就是由太阳直射光、天空扩散光和地面反射光形成的天然光平均状况。 1、天然光的组成和影响因素 一、天然光的组成和影响因素 。 组成：直射光、天空扩散光、地面反射光 影响天然光组成的因素： 晴天、全云天 全云天地面照度的影响因素： 太阳高度角、云状、地面反射能力、大气透明度 晴天时，建筑物的朝向对采光影响很大，朝阳房间（如朝南）面对太阳所处的半边天空亮度较高，房间内照度也高；而背阳房间（如朝北）面对的是低亮度天空，故这些房间的照度就比朝阳房间的照度低得多。而在朝阳房间中，如太阳光射入室内，则在太阳照射处具有很高的照度，而其他地方的照度是由天空扩散光形成，其照度就低得多。这在室内产生很大的明暗对比，而这种明暗面的位置和比值又不断改变，使室内采光状况很不稳定。 全云天时，天空全部为云所遮盖，因此室外天然采光全部为扩散光，物体后面没有阴影。这时室外地面照度取决于太阳高度角、云状、地面反射能力、大气透明度等四个因素，房间内照度也相对稳定和均匀。 2、光气候分区 通过各地区的辐射光当量值与当地多年日辐射观测值换算出该地区的照度资料。就是利用这种方法得出的全国135个点的照度数据绘制成的全国年平均总照度分布图。 我国地域辽阔，各地光气候有很大区别．从图1中可看出：西北广阔高原地区室外总照度年平均值高达31.46klx。而四川盆地及东北北部地区只21.18klx，相差达30%。 若采用同一采光标准值是不合理的，故采光标准将全国划分为I～V个光气候分区(图2)。 二、采光标准与采光设计 1．采光系数标准值 不同的视看对象要求不同的照度，而照度在一定范围内是越高越好，照度越高，工作效率越高，但高照度意味着投资大。采光标准的确定必须既考虑到视觉工作的需要，又照顾到经济上的可行性和技术上的合理性。 《建筑采光设计标准》是采光设计的基本依据 。 视觉工作分为I～V级，各等级视觉工作要求的天然光照度最低值分别为250、150、100、50、25lx。人们把室内完全利用天然光进行工作时的室外天然光最低照度称为临界照度．也就是室内开始需要采用人工照明时的室外照值。这一值的确定．影响开窗大小、人工照明使用时间长短等，具在一定的经济意义。 采光标准 各类建筑的采光系数标准值 居住建筑采光系数标准值 办公建筑采光系数标准值 学校建筑采光系数标准值 图书馆建筑采光系数标准值 旅馆建筑采光系数标准值 医院建筑采光系数标准值 博物馆和美术馆建筑采光系数标准值 工业建筑采光系数标准值 我国的采光标准规定临界照度值为5000 lx。确定这一值后就可将室内天然光照度换算成采光系数。由于不同的采光口类型在室内形成不同的光分布，故采光标准按不同的采光口类型，分别提出不同的要求。顶部采光时，室内照度分布均匀，采光系数采用平均值。侧面采光时，室内光线变化大，故用采光系数最低值。 2.采光质量 （1）采光均匀度 视野内照度分布不均匀，容易使人眼疲，因此，要求房间内照度分布有一定的均匀度。(即：在距地面1m的假想水平面上，也就是在假定工作面上的采光系数的最低值与平均值之比；也可以认为是室内照度最低值与室内照度平均值之比。) 顶部采光时，Ⅰ－Ⅳ级采光等级均要求在0.7以上。 （2）防止眩光 解决措施 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、为降低窗亮度或减少天空视域，可采用室内外遮挡设施； 4、窗结构的内表面或窗周围的内墙面，宜采用浅色饰面。 （3）合适的光反射比 对于办公、图书馆、学校等建筑的房间，其室内各表面的反射比为下表所规定。 （4）防止紫外线的进入。在博物馆、美术馆内，应尽可能消除紫外辐射，限制天然光照度和减少照射时间，防止对展品的危害。 三、采光口设计要点 为了获得天然光，人们在房屋的外围护结构（墙、屋顶）上开了各种形式的洞口，装上各种透光材料，如玻璃、乳白玻璃或其他透光材料等，它既可以使室内明亮，又可使室内免受自然界的侵袭（如风、雨、雪等）。这些装有透光材料的孔洞统称为采光口。按照采光口所处位置，采光形式有：侧面采光（侧窗）、顶部采光（天窗）、混合采光。 1.侧窗 它是在房间的外墙上开的采光口，是最常见的一种采光形式．侧窗的构造简单，不受建筑物层数的限制，布置方便，造价低廉；光线具有明确的方向性，有利于形成阴影，对观看立体物件特别适宜；并可通过它看到外界景物，扩大视野与外界取得视觉联系，故使用很普遍。窗底边的高度一般设置