自然采光设计.ppt

自然采光设计自然采光设计将太阳光引入室内，以满足正常工作及生活的需求，主要包括自然采光标准、采光口设计、现代窗系统设计等。自然采光设计以室外全阴天条件作为基本依据。在建筑节能设计中，结合我国各地光气候分区，合理地确定采光设计标准、采光口的形式与面
积，利用现代窗系统技术等，在节约能源的同时有利于改善室内光环境。一、光气候与光气候分区1、天然光的组成和影响因素晴天时，建筑物的朝向对采光影响很大，朝阳房间（如朝南）面对太阳所处的半边天空亮度较高，房间内照度也高；而背阳房间（如朝北）面对的是低亮度天空，故这些房间的照度就比朝阳房间的照度低得多。而在朝阳房间中，如太阳光射入室内，则在太阳照射处具有很高的照度，而其他地方的照度是由天空扩散光形成，其照度就低得多。这在室内产生很大的明暗对比，而这种明暗面的位置和比值又不断改变，使室内采光状况很不稳定。
全云天时，天空全部为云所遮盖，因此室外天然采光全部为扩散光，物体后面没有阴影。这时室外地面照度取决于太阳高度角、云状、地面反射能力、大气透明度等四个因素，房间内照度也相对稳定和均匀。阴天（全云天）2、光气候分区我国地域辽阔，各地光气候有很大区别．从图1中可看出：西北广阔高原地区室外总照度年平均值高达31.46klx。而四川盆地及东北北部地区只21.18klx，相差达30%。
若采用同一采光标准值是不合理的，故采光标准将全国划分为I～V个光气候分区(图2)。Ⅳ在《建筑采光设计标准》中所列采光系数标准值适用于Ⅲ类光气候区。其他地区应按它所处不同的光气候区，选择相应的光气候系数（见表1）。各区具体的采光系数标准值，为采光标准各表所列采光系数标准值乘上各区的光气候系数。二、采光标准与采光设计采光标准我国的采光标准规定临界照度值为5000lx。确定这一值后就可将室内天然光照度换算成采光系数。由于不同的采光口类型在室内形成不同的光分布，故采光标准按不同的采光口类型，分别提出不同的要求。顶部采光时，室内照度分布均匀，采光系数采用平均值。侧面采光时，室内光线变化大，故用采光系数最低值。2.采光质量
（1）采光均匀度
视野内照度分布不均匀，容易使人眼疲，因此，要求房间内照度分布有一定的均匀度。(即：在距地面1m的假想水平面上，也就是在假定工作面上的采光系数的最低值与平均值之比；也可以认为是室内照度最低值与室内照度平均值之比。)顶部采光时，Ⅰ－Ⅳ级采光等级均要求在0.7以上。
（2）防止眩光
解决措施
1、作业区应减少或避免直射阳光；
2、工作人员的视觉背景不宜为窗口；
3、为降低窗亮度或减少天空视域，可采用室内外遮挡设施；
4、窗结构的内表面或窗周围的内墙面，宜采用浅色饰面。
（3）合适的光反射比
对于办公、图书馆、学校等建筑的房间，其室内各表面的反射比为下表所规定。

（4）防止紫外线的进入。在博物馆、美术馆内，应尽可能消除紫外辐射，限制天然光照度和减少照射时间，防止对展品的危害。为了获得天然光，人们在房屋的外围护结构（墙、屋顶）上开了各种形式的洞口，装上各种透光材料，如玻璃、乳白玻璃或其他透光材料等，它既可以使室内明亮，又可使室内免受自然界的侵袭（如风、雨、雪等）。这些装有透光材料的孔洞统称为采光口。按照采光口所处位置，采光形式有：侧面采光（侧窗）、顶部采光（天窗）、混合采光。1.侧窗1、侧窗：在房间的一侧或两侧墙上开的窗，是最常见的一种采光形式。
适用的场合：进深不大的房间采光。
如：教室、住宅、办公室。
特点：构造简单，布置方便，造价低廉；
光线具有强烈的方向性，有利于形成阴影；
可直接看到外界景物，扩大视野；
窗位置低，人眼易看到明亮的天空，易造成眩光。

不同侧窗的几种形式及其光线分布
侧窗：窗位置、尺寸对室内采光的影响
形状不同，面积相同，窗底同高时，照度均匀性：
横长方形侧窗，房间横向均匀性较好；
纵长方形侧窗，房间进深方向均匀性较好；
正方形的居中。
侧窗采光特点：
a、有方向性
b、随形状而变化侧窗：窗位置、尺寸对室内采光的影响
c、随位置而变化
d、随窗户大小、高低而变化e、随窗宽度而变化
f、随采光玻璃而变化d、易产生眩光
医院病房采光设计
2.天窗天窗：利用房屋屋顶设置的采光口称天窗，这种采光方式称天窗采光或顶部采光。

适用的场合：大型工业厂房和大厅房间。

特点：采光效率高，约为侧窗的8倍；
照度均匀性较好；
很少受到室外的遮挡；
按使用要求的不同，天窗又可分为多种形式，如矩形天窗、锯齿形天窗、平天窗、横向天窗和井式天窗。

（1）矩形天窗
组成：由装在屋架上的天窗架和天窗架上的窗扇组成。窗扇可做成垂直或倾斜，窗扇可开启，起到通风的作用。
特点：采光特性和高侧窗相似，眩光小，便于组织通风。在跨中的照度最大，而柱子处的照度最小。
适用场合：可用于
中等精密工作，以