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建筑光學(xué)應(yīng)用——天然采光(1)-wenkub

2022-10-09 20:58:26 本頁面
 

【正文】 ,不僅窗洞尺寸、位置對(duì)室內(nèi)采光狀況有影響, 而且不同朝向的室內(nèi)采光狀況大不相同(圖 216曲線 a 和 c)。 圖 214( b)窗臺(tái)不變,窗上沿的高低變化對(duì)室內(nèi)采光的影響 3)窗高不變,改變窗的寬度使窗面積減小 隨著窗寬的減小,墻角處的暗角面積增大。為克服 進(jìn)深照度不足的缺點(diǎn),可提高窗位置(即開高側(cè)窗)等。 采光特點(diǎn) : —— 與采光口面積和形式有關(guān)。 側(cè)窗的窗臺(tái)高約 1米,而窗臺(tái)高 2米以上則稱為高側(cè)窗。 Ⅲ 類光氣候區(qū) 26 光氣候分區(qū)圖 三、采光系數(shù) 室外照度是經(jīng)常變化的,這必然使室內(nèi)照度隨之而變,不可能是一固定值,因此對(duì)采光數(shù)量的要求,我國和其他許多國家都用相對(duì)值。 地面照度 E地 ( lx)在 數(shù)量 上等于高度角為 42176。 以上四個(gè)因素都影響室外照度,而他們本身在一天中 也是變化的,必然會(huì)使室外照度隨之變化,只是其幅度沒有 晴天那樣劇烈。這時(shí)地面照度 取決于: ( 1)太陽高度角。 太陽直射光照度 —— 在總照度中所占比例是隨太陽高 度角的增加而較快變大(圖 22),陰影也隨之而更明顯。 中間天空 —— 介于晴天與陰天之間的天空類型 。 ? 一、光氣候 ? 所謂光氣候,就是由 太陽直射光、天空漫射光和地面反射光 形成的天然光平均狀況。 ? 太陽能是一種巨大的安全的清潔光源,室內(nèi)充分地利用天然光,就可以起到 節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境 的作用。 視覺功效曲線圖 光氣候和采光系數(shù) 要點(diǎn): 。 圖 21天然光組成 ( 一 ) 天然光的組成和影響因素 ? 太陽直射光 —— 它形成的照度大 , 并具有一定方向 , 在被照射物體背后出現(xiàn)明顯的陰影; ? 天空漫射光 —— 使天空具有一定亮度 , 它在地面上形成的照度較小 , 沒有一定方向 , 不能形成陰影; ? 地面反射光 —— 太陽直射光和天空漫射光射到地球表面上后產(chǎn)生反射光 。 陰天 —— 云量為 8~ 10級(jí)天。 圖 22 晴天室外照度變化情況 實(shí)測表明,晴天空亮度分布是隨大氣透明度、太陽和計(jì)算點(diǎn)在天空中的相對(duì)位置而變化的,其規(guī)律: 1)晴天空亮度分布以太陽子午圈(過太陽和天頂?shù)慕?jīng)線)對(duì)稱; 2)最亮處在太陽附近; 3)離太陽愈遠(yuǎn),亮度愈低,在太陽子午圈上、與太陽成90176。 ( 2)云狀。 CIE標(biāo)準(zhǔn)全陰天的天空亮度,則是相對(duì)穩(wěn)定的,它不受太陽位置的影響,近似地按下式變化 ( 22) 式中 Lθ—— 仰角為 θ方向的天空亮度, cd/cm2; LZ—— 天頂亮度, cd/m2; θ—— 計(jì)算天空亮度處的高度角(仰角)。處的天空亮度 L42( cd/m2),即 ( 23) 由式( 22)和立體角投影定律可以導(dǎo)出天頂亮度 LZ( cd/m2)與地面照度 E地 ( lx)的數(shù)量關(guān)系為: 42LE ??地ZLE ?97?地?cái)?shù)值 (二)我國光氣候概況 影響室外地面上總照度的主要因素: 1)高度角:同一時(shí)刻,北方比南方??; 2)日照率 (太陽出現(xiàn)時(shí)數(shù)和可能出現(xiàn)時(shí)數(shù)之比 ):由北、 西北往東南方向逐漸減少,以四川盆地一帶最低; 3)云量:自北到南逐漸增多,新疆南部最少,華 北、東北少,長江中下游較多,華南最多,四川盆地特多; 4)云狀:南方以低云為主,向北方逐漸以高、中云為主; 因此天然光構(gòu)成:南方天空漫射光照度較大,北方和西北以 太陽直射光為主。這一相對(duì)值稱為采光系數(shù)( C),它是在全陰天空漫射光照射下, 室內(nèi) 給定平面上的某一點(diǎn)由天空漫射光所產(chǎn)生的照度( En)與室內(nèi)某一點(diǎn)照度同一時(shí)間、同一地點(diǎn),在 室外 無遮擋水平面上由天空漫射光所產(chǎn)生的照度( Ew)的比值,即 : ( 24) %1 0 0??wnEEC圖 27 在實(shí)驗(yàn)室里用天穹模型確定采光系數(shù)示意圖 采光口 要點(diǎn): ; 。 形式 : 單側(cè)窗,雙側(cè)窗。在采光口面積相等且 窗底標(biāo)高相同時(shí),正方形窗口采光量最高,豎長 方形次之,橫長方形最少。 圖 211窗的不同位置對(duì) 室內(nèi)采光的影響 2)橫向采光均勻性 —— 主要受 窗間墻的影響,窗間墻愈寬,橫 向均勻性愈差。從窗中軸剖面來看,窗無限長和窗寬為窗高 4倍時(shí)差別不大,特別是近窗處。 圖 216 天空狀況對(duì)室內(nèi)采光的影響 a— 晴天窗朝陽; b— 陰天; c— 晴天窗背陽 雙側(cè)窗 在陰天時(shí),照度變化按中間對(duì)稱分布(圖 217曲 線 b)。 我們還可以調(diào)整窗洞高低位置,使照度最高值處于畫面中心(圖 219)。 除將頂棚做成傾斜外,如果建筑所處地區(qū)晴天多,為了盡可能多地利用太陽光
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