6 采】光计算
《
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,
— 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
【
【原建筑?采光设计标准G【。B/T 《50033-2【001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4—。6)
】表46 窗地面积】比,。的比较
【
,
】
】 ,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】GB:。/T 5《0033-》20:01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GB/》T 5?00:33-200—1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
】
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
【。
!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
【
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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
:。
!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
—
6.—0.2 采光【计算
》
— 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1】979年L》yn:。e,s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
!
?
A【DF采光系数—平均值?。;
【 Ag—窗的净?表面面积;》
?
— At包括窗在内】。的室:内表面?总面积;《
》。
:。 ,。 :τ0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?98:4年Crisp【和Littlefa!ir在他们的论【文中对Lynes】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》e,s,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Cri》s,p和Little】f,。air将Lynes!的公式修正为
【
:
:
,
《
? 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—(IESN》A)和?其他很多版本—的,规范中得到肯定和应!用
【 , 哈《佛大学的C》F Re《inhart—在他近期的》研究论文中展示了】利用计算机模—拟工具Radia】nce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
】
》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Radi!。anc?e模拟值的比较结果!。右图为Lynes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.】1323《x后:者的吻合度可以【用函数y=0—.813x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
】
【 结果表《明模拟计算结—果与:简化公?式,计,。算的结果比较吻合】
《。
—2, 顶部《采光
?
!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】”
—。
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!NFRC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200!7,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:
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《
《 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—IE:S,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
】
—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
《。
《
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
》