建筑物理_采光設(shè)計(jì)

1、采光設(shè)計(jì)的任務(wù)在于正確地選擇窗洞口采光設(shè)計(jì)的任務(wù)在于正確地選擇窗洞口形式、形式、面積、位置。面積、位置。建筑采光是為獲得良好的光照環(huán)境 ，節(jié)約能源 ，在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、屋頂）上布置各種形式采光口（窗口）而采取的措施。采光口按其所在位置，可分為側(cè)窗和天窗兩種。根據(jù)建筑功能和視覺工作的要求，選擇合理的采光方式，確定采光口面積和窗口布置形式，創(chuàng)造良好的室內(nèi)光環(huán)境是建筑采光的主要任務(wù)。采光標(biāo)準(zhǔn)是建筑采光設(shè)計(jì)的依據(jù)。它是由視覺工作特征決定，并以法規(guī)方式固定下來的。Page 2羅馬千禧教堂Page 3光之教堂Page 4金貝爾藝術(shù)博物館Page 52.2.3.1 采光標(biāo)準(zhǔn)采光標(biāo)準(zhǔn)建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/

2、T 50033-2001建筑采光根據(jù)視覺作業(yè)場(chǎng)所工作面上的作業(yè)精度和識(shí)別對(duì)象的最小尺寸d（mm）共分為級(jí)： 級(jí)：特別精細(xì)；d0.15 級(jí)：很精細(xì)；0.15d0.3 級(jí)：精細(xì)；0.3d1.0 級(jí)：一般；1.05.0Page 61采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值n 由于不同的采光口類型在室內(nèi)形成不同的光分布，故采光標(biāo)準(zhǔn)按采光類型由于不同的采光口類型在室內(nèi)形成不同的光分布，故采光標(biāo)準(zhǔn)按采光類型,分分別提出不同的要求，別提出不同的要求，頂部頂部采光時(shí)，室室內(nèi)照度分布均勻，用采光系數(shù)采光時(shí)，室室內(nèi)照度分布均勻，用采光系數(shù)平均值平均值。側(cè)面?zhèn)让娌晒鈺r(shí)，室內(nèi)光線變化大，故用采光系數(shù)采光時(shí)，室內(nèi)光線變化大，故用采

3、光系數(shù)最低值最低值。Page 7上表所列采光系數(shù)值適用于上表所列采光系數(shù)值適用于類光氣候區(qū)。其他地區(qū)應(yīng)按光氣候分區(qū)，類光氣候區(qū)。其他地區(qū)應(yīng)按光氣候分區(qū)，選擇相應(yīng)的光氣候系數(shù)，各光氣候區(qū)具體標(biāo)準(zhǔn)為上表所列值乘上下表中選擇相應(yīng)的光氣候系數(shù)，各光氣候區(qū)具體標(biāo)準(zhǔn)為上表所列值乘上下表中該區(qū)的光氣候系數(shù)該區(qū)的光氣候系數(shù)Page 8博物館與藝術(shù)館的采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)校采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)Page 9旅館建筑的采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)Page 10醫(yī)院建筑采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)Page 112采光質(zhì)量采光質(zhì)量n (1)采光均勻度采光均勻度 標(biāo)準(zhǔn)提出頂部采光時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)提出頂部采光時(shí)， 級(jí)采光等級(jí)的采光均勻度不宜小于級(jí)采光等級(jí)的采光均勻度不宜小于0

4、.7。 (2)窗炫光窗炫光 側(cè)窗位置較低時(shí)極易形成不舒適眩光。側(cè)窗位置較低時(shí)極易形成不舒適眩光。 減少窗炫光方法：減少窗炫光方法：Page 12n(3)光反射比光反射比 使室內(nèi)各表面的亮度比較均勻，必須使室內(nèi)各表面具有適當(dāng)?shù)墓夥瓷浔?。使室?nèi)各表面的亮度比較均勻，必須使室內(nèi)各表面具有適當(dāng)?shù)墓夥瓷浔取?應(yīng)注意應(yīng)注意 ：12345Page 132.2.3.2采光設(shè)計(jì)步驟采光設(shè)計(jì)步驟n 1搜索資料搜索資料1)了解設(shè)計(jì)對(duì)象的采光要求了解設(shè)計(jì)對(duì)象的采光要求 （1）房間的工作特點(diǎn)及精密度）房間的工作特點(diǎn)及精密度 （2）工作面位置）工作面位置 （3）工作對(duì)象的表面狀況）工作對(duì)象的表面狀況 （4）工作中是否允許

5、直射陽光進(jìn)入房間）工作中是否允許直射陽光進(jìn)入房間 （5）工作區(qū)域）工作區(qū)域2)了解設(shè)計(jì)對(duì)象其他要求了解設(shè)計(jì)對(duì)象其他要求 （1）采暖）采暖 （2）通風(fēng)）通風(fēng) （3）泄爆）泄爆3)房間及其周圍環(huán)境概況房間及其周圍環(huán)境概況Page 14Page 15Page 162選擇窗洞口形式選擇窗洞口形式 3確定窗洞口位置及可能開設(shè)窗口的面積確定窗洞口位置及可能開設(shè)窗口的面積 1）側(cè)窗 2）天窗 Page 17 4估算窗洞口尺寸估算窗洞口尺寸 5布置窗洞口布置窗洞口Page 18Page 192.2.3.3學(xué)校教室采光設(shè)計(jì)學(xué)校教室采光設(shè)計(jì)1 教室光環(huán)境要求： 學(xué)生在校大部分時(shí)間都在教室學(xué)習(xí)，因此教室里的光環(huán)境應(yīng)

6、保證學(xué)生們看的清楚、迅速、舒適 而且能在較長(zhǎng)時(shí)間閱讀的情況下，不易產(chǎn)生疲勞，這就滿足以下幾個(gè)條件： (1) 整個(gè)教室內(nèi)應(yīng)保持足夠的照度，而且照度的分布要比較均勻，使坐在各個(gè)位置的學(xué)生具有相似的光照條件； （2） 合理的安排教室環(huán)境的亮度分布，消除眩光，使能保證正常的可見度，減少疲勞，提高學(xué)習(xí)效率； （3）較少的投資和較低的經(jīng)常維持費(fèi)用。Page 20教室采光設(shè)計(jì)教室采光設(shè)計(jì) 2 設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)條件 （1）滿足采光標(biāo)準(zhǔn)要求，保證采光系數(shù)，根據(jù)建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)）滿足采光標(biāo)準(zhǔn)要求，保證采光系數(shù)，根據(jù)建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：教室的采光系數(shù)最低值不得低于準(zhǔn)：教室的采光系數(shù)最低值不得低于1.5%； （2）均勻的照度

7、分布要求）均勻的照度分布要求 ，由于學(xué)生是分散在整個(gè)教室內(nèi)，要求照，由于學(xué)生是分散在整個(gè)教室內(nèi)，要求照度分布均勻，希望在工作區(qū)內(nèi)照度差別限制在度分布均勻，希望在工作區(qū)內(nèi)照度差別限制在1：3內(nèi)，整個(gè)房間內(nèi)不內(nèi)，整個(gè)房間內(nèi)不超過超過1：10.； （3）對(duì)光線方向的陰影的要求）對(duì)光線方向的陰影的要求 光線方向最好從左側(cè)上方打過來；光線方向最好從左側(cè)上方打過來； （4）避免眩光，教室內(nèi)最易產(chǎn)生眩光的窗口，當(dāng)我們通過窗口光）避免眩光，教室內(nèi)最易產(chǎn)生眩光的窗口，當(dāng)我們通過窗口光看室外時(shí)，教案的窗間墻襯上明亮的天空，感到很刺眼，視力迅速下看室外時(shí)，教案的窗間墻襯上明亮的天空，感到很刺眼，視力迅速下降。降。P

8、age 21 3 教室采光設(shè)計(jì)中幾個(gè)重要的問題教室采光設(shè)計(jì)中幾個(gè)重要的問題（1）室內(nèi)裝修）室內(nèi)裝修 室內(nèi)裝修對(duì)采光有很大影響，特別是側(cè)窗采光，這時(shí)室內(nèi)深處的室內(nèi)裝修對(duì)采光有很大影響，特別是側(cè)窗采光，這時(shí)室內(nèi)深處的光主要來自頂棚和內(nèi)墻的反射光，因而他們的反射比對(duì)室內(nèi)采光影響光主要來自頂棚和內(nèi)墻的反射光，因而他們的反射比對(duì)室內(nèi)采光影響很大，應(yīng)選擇最高值很大，應(yīng)選擇最高值 （2）黑板）黑板 是教室內(nèi)眼睛經(jīng)常注視的地方，上課時(shí)，是教室內(nèi)眼睛經(jīng)常注視的地方，上課時(shí)， 學(xué)生的眼睛經(jīng)常在黑板與課本之間移動(dòng)，所以學(xué)生的眼睛經(jīng)常在黑板與課本之間移動(dòng)，所以 二者之間不應(yīng)該有過大的亮度差別。二者之間不應(yīng)該有過大的亮

9、度差別。（3）梁和柱的影響）梁和柱的影響 側(cè)窗采光時(shí)，側(cè)窗采光時(shí)， 梁的布置方向?qū)Σ晒夂苡杏绊懥旱牟贾梅较驅(qū)Σ晒夂苡杏绊懀?）窗間墻）窗間墻 窗間墻和窗之間存在較大的亮度對(duì)比，在靠墻區(qū)域形成暗區(qū)，特別窗間墻和窗之間存在較大的亮度對(duì)比，在靠墻區(qū)域形成暗區(qū)，特別是窗間墻很寬時(shí)影響很大是窗間墻很寬時(shí)影響很大Page 22 4 教室的采光標(biāo)準(zhǔn)11學(xué)校教室的朝向宜按各地區(qū)的課桌面上的采光系數(shù)最低值不應(yīng)低于15、教地理和氣候條件決定，不應(yīng)采用東西朝向，宜采用南比不應(yīng)低于1：6。多霧地區(qū)（如重慶等）教室課桌面上的采光系數(shù)最低值不應(yīng)低于2。13為防止窗的直接眩光，教室應(yīng)北向的雙側(cè)采光。教室采用單側(cè)采光時(shí)，光線

10、應(yīng)自學(xué)生座位的左側(cè)射入。南外廊北教室時(shí)，應(yīng)以北向窗為主要采光面。12教室室玻地面積設(shè)窗簾以避免陽光直接射入教室內(nèi)。為防止黑板的反射眩光，其表面應(yīng)以耐磨無光澤的材料制成。14為提高教室的采光效果，室內(nèi)各表面應(yīng)采用高亮度低彩度的裝修，房間各表面的反射系數(shù)值應(yīng)按表1的規(guī)定選取。Page 23 5教室的照明標(biāo)準(zhǔn)21凡教室均應(yīng)裝設(shè)人工照明。22教室課桌面上的平均照度值不應(yīng)低于150lx，其照度均勻度不應(yīng)低于07。23教室黑板應(yīng)設(shè)局部照明燈，其平均垂直照度不應(yīng)低于200lx，照度均勻度不應(yīng)低于07。24教室照明光源宜采用熒光燈。25為了減少照明光源引起的直接眩光，教室不宜采用裸燈照明。燈具距課桌面的最低懸

11、掛高度不應(yīng)低于17m。燈管排列宜采用其長(zhǎng)軸垂直于黑板面布置。對(duì)于階梯教室，前排燈不應(yīng)對(duì)后排學(xué)生產(chǎn)生直接眩光。26照明設(shè)計(jì)計(jì)算照度時(shí)，照度補(bǔ)償系數(shù)取13。Page 24 名詞解釋31采光系數(shù)：室內(nèi)某一點(diǎn)的采光系數(shù)為該點(diǎn)的照度與同一時(shí)間的室外擴(kuò)散光的照度之比。以表示之。32玻地比：為玻璃的透光面積與室內(nèi)地面面積之比。33直接眩光：在觀察物體的方向或接近這一方向存在的發(fā)光體而引起的眩光。34反射系數(shù)：某物體上反射的光流與入射該物體上的光流之比稱為反射系數(shù)，以表示。反射系數(shù)分為定向反射系數(shù)r和漫反射系數(shù)d，通常所說的反射系數(shù)系指后者。35照度均勻度：在給定的工作面上，最低照度與平均照度之比。36照度補(bǔ)

12、償系數(shù)：新的照明器在工作面上產(chǎn)生的平均照度與同一照明器在使用一定時(shí)間以后，在同樣條件下所產(chǎn)生的平均照度之比。Page 252.2.3.4美術(shù)館采光設(shè)計(jì)美術(shù)館采光設(shè)計(jì)n 1）采光要求n （1）適宜的照度）適宜的照度n （2）合理的照度分布）合理的照度分布n （3）避免在觀看展品時(shí)明亮的）避免在觀看展品時(shí)明亮的窗口處于試看范圍內(nèi)窗口處于試看范圍內(nèi)n （4）避免一、二次反射眩光）避免一、二次反射眩光n （5）環(huán)境亮度和色彩）環(huán)境亮度和色彩n （6）避免陽光直射展品，導(dǎo)致）避免陽光直射展品，導(dǎo)致展品變質(zhì)展品變質(zhì)n （7）窗洞口不占或少占供展出）窗洞口不占或少占供展出用的墻面用的墻面Page 26適宜的

13、照度n 在展品表面上具有適當(dāng)?shù)恼斩仁潜ＷC觀眾正確地識(shí)別展品顏色和細(xì)部的基本條件。但美術(shù)作品中不乏光敏物質(zhì)，如水彩、彩色印刷品、紙張等在光的長(zhǎng)期照射下，特別是在含有紫外線成分的光線作用下，很易褪色、變脆。為了長(zhǎng)期保存展品，還需適當(dāng)控制照度。Page 27合理照度分布在美術(shù)館里，除了要保證懸掛美術(shù)品的墻面上有足夠的垂直照度外，還要求在一幅畫上不出現(xiàn)明顯的明暗差別，一般認(rèn)為全幅畫上的照度最大值和最小值之比應(yīng)保持在3：1之內(nèi)。還希望在整個(gè)展出墻面上照度分布均勻，照度最大值和最小值之比應(yīng)保持在10：1之內(nèi)。Page 28防止眩光n 明亮的窗口和較暗的展品間亮度差別很大，易形成眩光，影響觀賞展品。從第2.

14、1章知道，當(dāng)眩光源處于處于視線30以外時(shí)，眩光影響就迅速減弱到可以忍受的程度。一般是當(dāng)眼睛和窗口、畫面邊沿所形成的角度超過14，就能滿足這一要求。Page 29一次反射n由于畫面本身或它的保護(hù)裝置具有規(guī)則反射特性，光源（燈或明亮的窗口）經(jīng)過它們反射到觀眾眼中，這時(shí)，在較暗的展品上出現(xiàn)一個(gè)明亮的窗口（或燈）的反射形象，稱為一次反射，它的出現(xiàn)很影響觀看展品。n按照規(guī)則反射法則，只要光源處于觀眾視線與畫面法線夾角對(duì)稱位置以外，觀眾就不會(huì)看到窗口的反射形象。將窗口提高或?qū)嬅嫔约觾A斜，就可避免出現(xiàn)一次反射。Page 30二次反射n 二次反射是當(dāng)觀眾本身或室內(nèi)其他物件的亮度高于展品表面亮度，而它們的反射

15、形象又剛好進(jìn)入觀眾視線內(nèi)，這時(shí)觀眾就會(huì)在畫面上看到本人或物件的反射形象，干擾看清展品。這可從控制反射形象進(jìn)入視線（如像防止一次反射那樣，調(diào)整人或物件與畫面的相互位置），或減弱二次反射形象的亮度，使它們的反射形象不致影響到觀賞展品。后一措施要求將展品表面亮度（照度）高于室內(nèi)一般照度。Page 31環(huán)境亮度 色彩 陳列室內(nèi)的墻壁是展品的背景，如果它的彩度和亮度都高，不僅會(huì)喧賓奪主，而且它的反射光還會(huì)歪曲展品本來的色彩。因此，墻的色調(diào)宜選用中性，其亮度應(yīng)略低于展品本身，光反射一般取0.3左右為宜。Page 32避免陽光直射 陽光直接進(jìn)入室內(nèi)，不僅會(huì)形成強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，而且陽光中的紫外線和紅外線對(duì)展品

16、的保存非常不利。有色展品在陽光下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重褪色，故應(yīng)盡可能防止陽光直接射入室內(nèi)。Page 33窗洞口處理n 展品一般都是懸掛在墻面展品一般都是懸掛在墻面上供觀眾欣賞，故窗洞口上供觀眾欣賞，故窗洞口應(yīng)盡量避開展出墻面。應(yīng)盡量避開展出墻面。Page 34n 2）采光形式n （1）側(cè)窗采光）側(cè)窗采光n （2）高側(cè)窗采光）高側(cè)窗采光n （3）頂部采光）頂部采光n （4）頂窗采光的改善措施）頂窗采光的改善措施Page 35側(cè)窗采光n是最常用、最簡(jiǎn)單的采光形式，能獲得充足的光線，光線具有方向性，但用于展覽館中則有下列嚴(yán)重缺點(diǎn)：n室內(nèi)照度分布很不均勻，特別是沿房間進(jìn)深方向照度下降嚴(yán)重；n展出墻面被窗口占據(jù)一部分，限制了展品布置的靈活性；n一、二次反射很難避免。Page 36n 由于上述缺點(diǎn)，側(cè)窗僅適用于房間進(jìn)深不大的小型展室和展出雕塑為主的展室。Page 37高側(cè)窗采光n 高側(cè)窗采光下面的的墻可供展出用，增加了展出面積。照度分布的均勻性和一次反射現(xiàn)象都較側(cè)窗有所改善。n 為了避免一次反射，要求跨度小于高度，空間利用上相對(duì)不經(jīng)濟(jì)；高側(cè)窗仍然避免不了光線分布不均的缺點(diǎn)，特別是在單側(cè)高窗時(shí)，窗下展出區(qū)光線很暗，觀眾所占區(qū)域光線則強(qiáng)得多，導(dǎo)致十分明顯的二次反射。Page