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
! 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 5—0033-200】1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!(C:min=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)—
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表46 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
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— :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 5003—3-:2001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 50】03:3-200》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
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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!
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》2.0?。4倍
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19!79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
【
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《
:式中:
】 ADF》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;
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】 τ:0采光材料(—玻璃)的透射—比;
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《。 , θ天空遮挡角;】
【 ρ室内表【面平均反射比—
》
但L【ynes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
》。。
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1!984年Cr—isp和L》ittlefa【ir在他们的—论文中对L》。ynes的公式进】行了修正《通过人工天》空下:的模型实验他们发】现,Ly:ne: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Cr》isp和Litt】。。lefair—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(《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 Rein—。hart在》他近期的研》究论:文中:展示了利用》计算机模拟工具Ra!d,iance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
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《 图3为修正!公式求值和Rad】iance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》.1323x—后者的吻合度可以用!函数:y=0.《8,13x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”
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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
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【 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
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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】IES文件利—用通用计算机软【件,实现逐点的照—度分析计算》
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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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