6 采】光计算?
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6.!0.1? 为便于在方案设!。计阶:段估算采《光口:面积按建筑规—定的计?算,。条件计算《。并,规定了表6.0.】1的窗地面积比此】窗地面积比值—只适用于规》定的计算条》件如不符合规定的】条件需按实际—条件进行计算—。
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建】筑师在?。进,。行方案设计时可【用,窗,地面积比估算开【窗面积?这是一种《简便、有效》的方法但是窗—地面积?比是根据有》代表性的典》型条件?下计算出来的适合于!一般情况如果—实际情况与典—。型条件相差较—大估算的开窗面积】和实际值就会有较大!的误差因此本标【准规定以采》光系数作为采光标】准的数量评价指【标即按?不同房间的》功能特征《及不:同的:采光形式确》定,各视觉等级的采光】系数标准《值,在进行采光设—计时宜按采光—计算方法和提供的各!项参数进行采光系数!计算而窗地面—积比则作为采光【方案设计时的估【算
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原建筑采!光设计标准GB/T! 500《33-2001【对各种采光形式和各!采光等?级的窗?地面:积比进行了》。计算将?计算结果《与我国已颁布的各类!建筑设?计规范中推荐的【窗地:面积比进行比较除Ⅱ!级,采光:标,准(:Cmin=3—%,),的设计?。、绘图室需要较【大,的开窗面积外Ⅲ~Ⅴ!。级采:光标准两《者推荐?的窗地面积》比比较接近(表【46)
《。
表4【6 :窗地面积比的比较】
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本标】准,将民用建筑和工【业建筑的窗》地,面积比规《定为统一值其理由】是通过多年》。。。来采光?标准的应用从使【用功能?上并没?有根本的区别而且从!心理和生理需—求上:也逐:渐趋于一《致故没有必要规定】两种值
! , ?本标准规定》窗地面?积比:时,保留了原建筑采光设!计标准G《B/T 50033!-2:001?的侧窗和天窗(原】标准中?的,平天窗?),的规定侧窗采光的窗!地面积比基》本上:对应原建筑采—光设计标《准G:B/T 《5003《3-2001—的民用建筑窗地【面积比?只是:Ⅰ、:Ⅱ级略有减少Ⅳ、】Ⅴ级略有增加此【窗地面积比除了考虑!使用功能《外还考虑Ⅰ、Ⅱ级开!。窗面积?过大会引起室内过热!Ⅳ、Ⅴ级略有增【加同:时也考虑了健—康、舒适的需—求天窗采光的—窗,地面积比基本上对】应原标准的工业建筑!窗地面积比比民用建!。筑取:值略高也是合—理的因为《窗地面?积比值相差均—不,大而:且通常还《要考虑遮阳
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本标!准,所规定的窗地面【积比既要《考虑到能满足天然】采光的要求同—时,。也要考虑到》对建筑围《护结构能《耗的限?制,侧面采光时在控制采!光有:效,进深的?情况下对房间—的窗地面积比和对应!的窗墙比进行分析】计,算结果窗墙比—基本上在《0.2~0.—4之间符合建筑【。节能标准的要—求顶部采光多为大】跨度或大进》。深的建筑如果开【窗,面积过大《包,括大面?积采用透明幕墙的】。场所本标准对采【光材料的光热性【能提出了要求
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《。 : 对于侧面》采光根据模》拟计算统计出—与,各采光等级相—对应:的,采光有?效进深如表》47:所示
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表47 采【光有效?进深统计结果—。
【
注采【光有效进深未考虑室!外遮挡?
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》 表中采光有效【进深:是在常规开窗条件下!控制窗宽系数(不包!括高侧窗)》的计算?统,计结果同时编—制组还选取窗地面】积比为1/5和1/!10的?。典型房?间进行实验测量所得!结,。果表明当采光系数达!。到标准值时》采光有效《进深分别在2—.,5~3.0和4.0!~4.5之间实验】也验证了《。标准:中给出的有效进深是!合理的本标准给出侧!。。。面采光的有效—进深对方案设计【阶段指导采光设计】控制房?间采光进深和采【光,。均匀度具有实际意】。义同时可对大进【深采光房间的照【明设:计和:采光与照明控—制提供参考依据
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【 对于实际使用较少!的矩形天窗和锯【齿形天窗比较原标】准中的窗地面积比】数据可得锯齿形【。天窗和矩形天窗的】窗地面积比》分别为?平,天窗的1《.47倍和》2,.,04倍
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6.0.【2 采光计算
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《 1 侧面—。采光
】 ? 采光系数平均【。值的计算方法是【经过实际《测量和模型实验确定!的早在?20世纪70—年代就有国》外学者在大量经验】数,据的整理基》。础上:提出:了,采光:系数平均值的—计算公式1979】年L:ynes针对矩形侧!面采光空间》的平均天然采—光系数总结》出了如下的计—算表达式
】。
式!中
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A!D,F采:光系数平均值—;,
?。
A】。g窗的净表》面面积;
】
: At—包括窗在内》的室内表面总—面积;?
— , τ《0采光材料》(玻璃)的透射比】。;
】 θ天空遮挡】角;
【
ρ室内】表面平均反射比【。
》。
》但Lynes所表示!的采光?系数:平均值是针》对所有室内表—面而言的不同于我】们现在所指的室内】参考平面上的采光】系数平均值提出经过!经,验数:据得:。出的衡量室外遮挡因!。素的:天空遮挡角参数也是!。该,。表达式的一个重【要意义在随》后的研究《过程中有关》采光系数平均值的公!式出:现了多个《修正版本
】
: 1》984年Crisp!和Li?ttlefair在!他们的论文中对Ly!nes的公式进行了!修正通过人工天空】下的模型《实验他们发现Lyn!。es的公《式低估了模型空【间内:的采光系数》平均值?的实际情况》而且公式计算值【与实测值总是偏差】10%左右基于新】的研究数据Cr【isp和L》ittlefa【。ir将?。Lynes的公式】修正为?
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【这个公式的计—算结合?同模型实《验中的测量值更加吻!合并最终在》北美照?明工:程学会(IESNA!)和其?。。他,很多版本的规范中】。。得到肯定和应—用
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《。。
哈佛大学!的,CF R《einhar—t,在他近期的研究【论文中展示了利【用计算机模拟工具】Radiance对!上述两种采光系数平!均,值表达式的》验证评估验证结果如!图3所示
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—。
图3 简化公【式与软件计算—结,果,对比
》
? 图3为修】正公式求值和R【adianc—e模拟值的比—较结果右图为L【。ynes原始公【式和模拟值的比【较结果;《前者:的吻合度可以归纳为!函数y=1.1【323x《后者的吻合度可以用!函数y=0.81】3x表示综合早期】的模型试验、实际】测量和后期的—计算机?。模拟可以《发现有关采光系数平!均值的理《论公:式计:算结果、实测值【和模拟?值三者数据之—间基本吻《合该验证工作是【我们在标准修订过程!中得以将公式计算和!模拟结果《综合应用的重要【根据
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结果】表明模拟计》算,结果与简化公式计算!的结果比较吻合
】
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— 2 ? 顶部采光
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本计】算方法引自北美照】明手册的采光—部,分该方法的计算原理!是“流明法”
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《 计算假【定天空为全》漫射光分布窗安装间!距与高度之比为1.!51计?算中除?考虑了?。窗的总透射比—以,外还:考虑了房间的形【状、室?。内各个?表面的反射比—以及窗?。的安装?高度此外还考虑【了窗安装后的—光损失系数》
】 :本计:算,方法:具有一?定的精度计算简便】易操作为配合标【准的实施《可建立较完》善的数据库利用计】算机软件《可,为设计人员提供方】便快捷的采光设计】
【 3 》 ,导光管采光系统【是一种新型的屋顶】采,。光技术系统由于在】天然光采集传输以及!末端漫射部分采用了!光学元件和技术从而!显著提高了》天,然光:的,利用效率和》建,筑内部利用的可【能该:技术在2003【年被美国门窗—幕墙分级协会—N,。。FR:C增补为新的采光产!品门类并被定—义为通过利用导【光管将天然光从屋】顶传导至室内吊顶】区域的采光装置该】装置包含《耐候的外窗体内壁】为高反射材料—的光学传输》管道:和室内闭合装置20!07年美国建筑标】准协会?CSI将其列为【新增产?品目:录,目前该?技术也已经在国内】出现并在一些建【筑中得到《了良好?的应用
! 导光—管采光系统的—计算原理是“流明法!”,与,。顶部采?。光类似采用导—光管采光系统—时相:邻漫射器《之,间,的,。。距离不?大于参考平》面至漫射器下—沿高度?的,1.5倍时可满足均!匀度的要求由于导】光管采光系统采用了!一系:列光学措《。施晴天条件下采【光效:率和光分《布同阴天《有所不?同因此在晴天条【件,计算:时需要考虑系统的平!均流明?输出以及相应的【利用系数有些—厂,家,可以:提,供,光强分?布I:。。ES:文件利用通用计【算机软?件实现逐点的照度】分析计算
【
— 对于因《受结构和施工条【件,限制:的地下室、无窗、】大进深或不》宜开窗?的空间?宜采用导《光,管系统进行采光其】采,光不足部《分可补充人工照明
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!本,计算方法未对混【合采光做出》规定对兼有侧面采光!和顶部采《光,的房间可将其简化】为侧面采光区和顶】部采光区分别—进行计算
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《。6.0.《3 对《于,大型复杂的》建筑和非规》。则的采光形式—或需要逐点》分析计算采光时【。可采用具有强大功】能,的通用计算机软件】进行计算同时还可】以作节能分析和计】算光污染
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