第四讲：天然光环境(二)---天然光环境设计.ppt

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第四讲：

天然光环境

（二）第四讲：

天然光环境

（二）-天然光环境设计天然光环境设计天然光环境设计天然光环境设计1课程回顾（课程回顾

（1）nn11、光气候：

是由、光气候：

是由、光气候：

是由、光气候：

是由太阳直射光太阳直射光太阳直射光太阳直射光、天空扩散光天空扩散光天空扩散光天空扩散光和和和和地面反射光地面反射光地面反射光地面反射光形成的形成的形成的形成的天然天然天然天然光平均状况光平均状况光平均状况光平均状况。

nn22、太阳直射光（太阳直射光（太阳直射光（太阳直射光（晴天地面照度主要来自直射日光晴天地面照度主要来自直射日光，）bb、天空扩散天空扩散天空扩散天空扩散光（光（光（光（全阴天则几乎完全是天空扩散光照明全阴天则几乎完全是天空扩散光照明）nn33、均匀天空亮度分布；均匀天空亮度分布；CIE标准全阴天空（全云天）；标准全阴天空（全云天）；晴天天空亮度分布晴天天空亮度分布11、光气候？

、光气候？

、光气候？

、光气候？

2、天然光的组成？

、天然光的组成？

33、设计人员在采光设计中使用的设计人员在采光设计中使用的三种天空亮度分布三种天空亮度分布数学模型数学模型？

2课程回顾（课程回顾

（2）天然光照明质量评价的主要内容：

天然光照明质量评价的主要内容：

-采采光标准光标准n1、采光系数？

、采光系数？

n2、类光气候区采光标准规定临界照度值类光气候区采光标准规定临界照度值为为n3、照度均匀度？

、照度均匀度？

3课程回顾（课程回顾（3）按照窗所处的位置，可将窗分为侧窗和天窗按照窗所处的位置，可将窗分为侧窗和天窗两大类，采光分为侧面采光和顶部采光：

两大类，采光分为侧面采光和顶部采光：

nn1、侧窗采光的优势与不足？

、侧窗采光的优势与不足？

nn2、克服侧窗采光照度变化剧烈，提高房间、克服侧窗采光照度变化剧烈，提高房间深处的照度的措施有哪些？

深处的照度的措施有哪些？

nn3、天窗采光的有哪几类？

、天窗采光的有哪几类？

44.14.1、采光设计的一般步骤、采光设计的一般步骤4.24.2、采光设计应注意的一些问题、采光设计应注意的一些问题-结合实例结合实例4.2.14.2.1中、小学教室采光设计中、小学教室采光设计4.2.24.2.2美术展览馆采光设计美术展览馆采光设计4.2.34.2.3天然光的控制与调节天然光的控制与调节4.34.3、采光计算、采光计算4.3.14.3.1采光计算采光计算-窗面积估算法窗面积估算法4.3.24.3.2采光计算采光计算-综合计算图表综合计算图表本讲主要内容：

天然采光设计本讲主要内容：

天然采光设计54.1、采光设计的一般步骤采光设计的一般步骤1、搜集资料、搜集资料了解设计对象对采光的要求了解设计对象对采光的要求v房间的工作特点及精密度要求房间的工作特点及精密度要求v工作面的位置、工作对象的表面状况工作面的位置、工作对象的表面状况v是否允许直射阳光进入房间是否允许直射阳光进入房间v不同工作区域对采光的要求不同工作区域对采光的要求了解设计对象的其它功能要求了解设计对象的其它功能要求v如采暖、防热、通风、泄爆、防紫外线等如采暖、防热、通风、泄爆、防紫外线等房间及周围环境状况房间及周围环境状况v房间朝向、房间平剖面尺寸、影响开窗的构件等房间朝向、房间平剖面尺寸、影响开窗的构件等v周围建筑物及影响采光的物体的高度及与房间的距离周围建筑物及影响采光的物体的高度及与房间的距离2、选择采光口的形式、选择采光口的形式v建筑物内可采取几种不同的采光口形式，以满足不同的需要。

如进深大建筑物内可采取几种不同的采光口形式，以满足不同的需要。

如进深大的车间，边跨用侧窗，中间几跨用天窗解决中间采光不足。

车间长轴为的车间，边跨用侧窗，中间几跨用天窗解决中间采光不足。

车间长轴为南北向时，可采用横向天窗或锯齿形天窗，避免阳光射入车间。

南北向时，可采用横向天窗或锯齿形天窗，避免阳光射入车间。

63、确定采光口位置及可能开设窗口的面积、确定采光口位置及可能开设窗口的面积v侧窗。

建造、维护方便，应尽可能多开侧窗，采光不足部分再用天窗补充。

侧窗。

建造、维护方便，应尽可能多开侧窗，采光不足部分再用天窗补充。

v天窗。

根据车间的剖面形式，临近车间的关系，确定天窗的位置及大致尺寸天窗。

根据车间的剖面形式，临近车间的关系，确定天窗的位置及大致尺寸4、估算采光口尺寸、估算采光口尺寸v根据车间视觉工作分级和所拟采用的采光口形式及位置，查表根据车间视觉工作分级和所拟采用的采光口形式及位置，查表8-6，得窗，得窗地面积比，由窗地比和室内地面面积相乘获得的开窗面积，仅是估算值地面积比，由窗地比和室内地面面积相乘获得的开窗面积，仅是估算值-设计参考值。

设计参考值。

同一车间有天窗，又有侧窗时，先按侧窗查出窗地比，由地面同一车间有天窗，又有侧窗时，先按侧窗查出窗地比，由地面积求侧窗面积，再根据墙面实际开窗的可能布置侧窗，不足之积求侧窗面积，再根据墙面实际开窗的可能布置侧窗，不足之数再有天窗补充。

在选择窗的尺寸时，数再有天窗补充。

在选择窗的尺寸时，应尽可能采用标准构件应尽可能采用标准构件尺寸。

尺寸。

实例见本教材实例见本教材183页。

页。

7建筑采光设计标准建筑采光设计标准GB/T500332001规定的窗地面积比规定的窗地面积比建筑采光设计标准建筑采光设计标准GB/T500332001规定的学校建筑采光系数值规定的学校建筑采光系数值85、布置采光口、布置采光口q光环境设计与建筑方案的关系，光环境设计的主要内容、步骤可用图解光环境设计与建筑方案的关系，光环境设计的主要内容、步骤可用图解的形式说明：

的形式说明：

估算出采光口面积，确定了窗的高、宽尺寸后，可确定窗的位置。

不仅考估算出采光口面积，确定了窗的高、宽尺寸后，可确定窗的位置。

不仅考虑采光的需要，虑采光的需要，还要考虑通风、日照、美观等要求，拟出几个方案进行比还要考虑通风、日照、美观等要求，拟出几个方案进行比较选出最佳方案。

较选出最佳方案。

94.2、采光设计应注意的一些问题、采光设计应注意的一些问题4.2.1教室采光设计教室采光设计1、教室光环境要求、教室光环境要求：

学生在教室能看得清楚、快、舒适，长时间：

学生在教室能看得清楚、快、舒适，长时间阅读不易产生疲劳阅读不易产生疲劳.2、教室采光设计要求教室采光设计要求

（1）设计条件）设计条件v保证必要的采光系数。

课桌面的采光系数最低值不低于保证必要的采光系数。

课桌面的采光系数最低值不低于2%。

v照度分布要均匀。

工作区域内照度差别限制在照度分布要均匀。

工作区域内照度差别限制在1:

3之内，整个房间内之内，整个房间内不超过不超过1:

10。

v对光线方向和阴影的要求。

光线最好从左上方射来，双侧采光时，对光线方向和阴影的要求。

光线最好从左上方射来，双侧采光时，主要采光窗放在左侧。

主要采光窗放在左侧。

v避免眩光。

如：

较暗的窗间墙和明亮的窗口（天空避免眩光。

如：

较暗的窗间墙和明亮的窗口（天空）;晴天，太阳直晴天，太阳直射处极高的亮度。

射处极高的亮度。

10

（2）教室采光设计中的几个重要问题）教室采光设计中的几个重要问题室内装修。

室内装修。

侧窗采光，室内深处的光主要来自顶棚和内墙的反射光侧窗采光，室内深处的光主要来自顶棚和内墙的反射光，顶，顶棚和内墙的光反射比值要高；棚和内墙的光反射比值要高；窗间墙表面装修要用光反射比高的材料；窗间墙表面装修要用光反射比高的材料；表表面装饰宜用扩散型无光泽材料，可在室内反射出无眩光的柔和光线。

面装饰宜用扩散型无光泽材料，可在室内反射出无眩光的柔和光线。

黑板。

黑板。

用毛玻璃背面涂黑色或暗绿色油漆的做法用毛玻璃背面涂黑色或暗绿色油漆的做法，可提高光反射比，避，可提高光反射比，避免眩光。

免眩光。

如将黑板顶部向前倾斜放置，与墙面成如将黑板顶部向前倾斜放置，与墙面成1020度夹角，可将反射眩度夹角，可将反射眩光减少到最小程度，且书写方便，制作简单光减少到最小程度，且书写方便，制作简单,也可增加黑板照度，减轻窗口也可增加黑板照度，减轻窗口在黑板上的反射影像的明显程度。

在黑板上的反射影像的明显程度。

梁和柱的影响。

当梁方向和外墙平行时，在梁的背窗侧形成很重的阴影，梁和柱的影响。

当梁方向和外墙平行时，在梁的背窗侧形成很重的阴影，在顶棚上形成明显的亮度对比，减弱房间的反射比，最好做吊顶，使顶棚在顶棚上形成明显的亮度对比，减弱房间的反射比，最好做吊顶，使顶棚平整。

平整。

窗间墙。

在靠墙区域形成暗区，窗间墙的宽度宜尽量缩小到窗间墙。

在靠墙区域形成暗区，窗间墙的宽度宜尽量缩小到1m或更小或更小。

11（3）教室剖面形式）教室剖面形式侧窗采光及其改善措施侧窗采光及其改善措施：

侧窗采光造价低、建造、使用方便，：

侧窗采光造价低、建造、使用方便，但采光不均匀是其严重的缺点。

但采光不均匀是其严重的缺点。

天窗采光。

天窗采光。

使用侧窗，采光系数达不到使用侧窗，采光系数达不到2%时，可采用天窗采光时，可采用天窗采光.在屋面做透光窗，为防止眩在屋面做透光窗，为防止眩光和夏季阳光直射，应光和夏季阳光直射，应在透光在透光屋面下面做扩散光顶棚屋面下面做扩散光顶棚，或做，或做成北向的单侧天窗。

成北向的单侧天窗。

其改善措施有五种其改善措施有五种.12不同剖面形式的采光效果比较。

不同剖面形式的采光效果比较。

有了遮阳处理的天窗，室内工作有了遮阳处理的天窗，室内工作区域内各点的采光系数都在区域内各点的采光系数都在2%以上，且均匀性有很大提高。

以上，且均匀性有很大提高。

CIE推荐的学校教室采光方案，推荐的学校教室采光方案，a、侧窗窗高增大，深处采光充足，侧窗窗高增大，深处采光充足，以北向为宜，以防阳光直射。

以北向为宜，以防阳光直射。

b、走廊增开补充窗走廊增开补充窗,c、e、h为天窗，用遮光隔片来为天窗，用遮光隔片来防止阳光直射入教室。

防止阳光直射入教室。

134.2.2美术展览馆采光设计美术展览馆采光设计1、采光要求、采光要求:

为了获得满意的展出效果，在采光方面要解决以为了获得满意的展出效果，在采光方面要解决以下几个问题：

下几个问题：

v适宜的照度适宜的照度v合理的照度分布合理的照度分布v避免在观看展品时明亮的窗口处于视野范围内避免在观看展品时明亮的窗口处于视野范围内v避免一、二次反射眩光避免一、二次反射眩光v环境亮度和色彩不能喧宾夺主环境亮度和色彩不能喧宾夺主v避免阳光直射展品避免阳光直射展品v采光口不占或少占可供展出用的墙面采光口不占或少占可供展出用的墙面14合理的照度分布合理的照度分布。

展示面上（全幅画上）照度的最大值和最小值比应保。

展示面上（全幅画上）照度的最大值和最小值比应保持在持在3：

1内。

整个展出墙面上的照度最大值和最小值之比应保持在内。

整个展出墙面上的照度最大值和最小值之比应保持在10：

1之之内。

整栋美术馆的布局，应按展览路线来控制各房间的照度水平，先经过内。

整栋美术馆的布局，应按展览路线来控制各房间的照度水平，先经过一些照度逐渐降低的过厅，使眼睛从室外一些照度逐渐降低的过厅，使眼睛从室外明亮环境逐渐适应室内照度较低环境逐渐适应室内照度较低的环境，不至于产生昏暗的感觉。

的环境，不至于产生昏暗的感觉。

适宜的照度。

适宜的照度。

在展品表面上有适当的照度，保证观众能识别在展品表面上有适当的照度，保证观众能识别展品的颜色和辨别细部。

但美术展品中不乏光敏物质，如水彩、展品的颜色和辨别细部。

但美术展品中不乏光敏物质，如水彩、彩色印刷品、纸张等，光长期照射下，特别是含有紫外线成分彩色印刷品、纸张等，光长期照射下，特别是含有紫外线成分的光线作用下，很易褪色、变脆。

为了长期保存展品，对照度的光线作用下，很易褪色、变脆。

为了长期保存展品，对照度须适当控制。

须适当控制。

我国美术馆、博物馆我国美术馆、博物馆照明设计标准中规定：

照明设计标准中规定：

陈列室的采光系数不陈列室的采光系数不大于大于2%。

15避免在观看展品时明亮的窗口处于视野范围内避免在观看展品时明亮的窗口处于视野范围内。

避免一、二次反射眩光避免一、二次反射眩光。

展品（画面）本。

展品（画面）本身或它的保护装置具有镜面反射特性，身或它的保护装置具有镜面反射特性，在较在较暗