住宅室內自然采光模擬分析報告淺析內容

1、驕陽書屋 a華新一品一期項目華新一品一期項目住宅室內自然采光模擬分析報告住宅室內自然采光模擬分析報告南通欣利置業(yè)有限公司南通欣利置業(yè)有限公司20082008 年年 1212 月月 5 5 日日驕陽書屋 a目目 錄錄 1 1 模擬概述模擬概述.1 1.1 項目概況.1 1.2 氣象參數(shù).1 1.3 參考資料.1 1.4 評價標準.1 2 2 技術路線技術路線.2 2.1 原理概要.2 2.1.1 自然光環(huán)境.2 2.1.2 采光術語.2 2.1.3 采光質量.4 2.2 分析軟件.4 2.3 參數(shù)設置.5 3 3 模擬分析說明模擬分析說明.9 3.1 模擬分析.9 3.2 東 1#樓第二層自然采

2、光分析.10 3.3 東 2#樓第三層自然采光分析.10 3.4 東 4#樓第二層自然采光分析.12 3.5 西 1#樓第三層自然采光分析.13驕陽書屋 a 3.6 西 2#樓第二層自然采光分析.14 3.7 西 4#樓第三層自然采光分析.154 4 結論結論.16驕陽書屋 a模擬概述模擬概述1.11.1 項目概況項目概況本項目位于江蘇海安縣城中壩南路東側、黃海大道南側，地理位置極為優(yōu)越，規(guī)劃總用地 10.4 萬 m2，總建筑面積約 33 萬 m2（含地下工程） ，綠地率45%。項目規(guī)劃建筑設計由上海華東建設設計有限公司鼎力擔綱設計，創(chuàng)作時引入高舒適度的全新居住理念、生態(tài)化的環(huán)境景觀設計、人性

3、化的建筑布局和人車分流停車系統(tǒng)，建成后將成為海安縣南大門一道宏偉亮麗的風景線。1.21.2 氣象參數(shù)氣象參數(shù)海安地處亞熱帶，年平均氣溫 14.5oc，極端最高氣溫 39.4oc，極端最低氣溫-12 oc3；年平均降水量 1025mm，年平均濕度 80%；年蒸發(fā)量 1360mm，常年主導風向為東南偏東風，按季節(jié)不同，春夏季東南風居多，秋季東北到東風，冬季西北風為主導風向。年平均風速 3.1m/s，最大風速達 34m/s；常年初雪日為 12 月 25 日，歷史最大積雪深度為 18cm。區(qū)內南臨長江，東有黃海，地表水網密布，地下水分布較廣。1.31.3 參考資料參考資料綠色建筑評價技術細則 建筑采光

4、設計標準gb 50033-2001 建筑照明設計標準gb 50034-2004 委托方提供的項目總平面圖、建筑設計圖紙、設計說明等。 委托方提供的其他相關資料。1.41.4 評價標準評價標準 綠色建筑評價標準中室內環(huán)境質量對室內自然采光提出下述要求： 控制項 4.5.2 臥室、起居室(廳)、書房、廚房設置外窗，房間的采光系數(shù)不低于現(xiàn)行國家標準建筑采光設計標準gbt 50033 的規(guī)定。 建筑采光設計標準gb 50033-2001 對住宅建筑的采光系數(shù)標準要求如下：驕陽書屋 a 4.0.1 住宅建筑的臥室、起居室（廳） 、廚房應有直接采光。 4.0.2 住宅建筑的臥室、起居室（廳）的采光不應低于

5、采光等級級的采光標準值，側面采光系數(shù)不應低于 2.0%，室內天然光照度不應低于 300lx。規(guī)定住宅建筑的采光值不應低于表 1 所示。表 1 住宅建筑的采光標準值側面采光采光等級場所名稱采光系數(shù)標準值（%）室內天然光照度標準值（lx）臥室、起居室（廳） 、廚房2.0300衛(wèi)生間、過廳、樓梯間、餐廳1.01502 2 技術路線技術路線2.12.1 原理概要原理概要2.1.12.1.1 自然光環(huán)境自然光環(huán)境自然光環(huán)境是人們長期習慣和喜愛的生活環(huán)境。各種光源的視覺實驗結果表明，在相同照度的條件下，自然光的辨認能力優(yōu)于人工光，有利于工作、生活、保護視力。自然光是最為經濟、極為宜人的光源。利用自然采光能

6、節(jié)約能源，保護環(huán)境，充分的體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)設計理念。自然光在建筑設計中能創(chuàng)造出豐富的空間效果和光影變化，給人立體的感覺、層次的感覺、開敞的感覺以及溫暖的感覺。首先，自然光環(huán)境是人們長期習慣和喜愛的生活環(huán)境。各種光源的視覺實驗結果表明，在相同照度的條件下，天熱光的辨認能力優(yōu)于人工光，有利于生活和保護視力。其次，自然光具有一定殺菌力，可以預防肺炎和其他疾病，還可以調節(jié)人體的生物節(jié)奏。自然光對人的心理狀況也有很大影響，采光口是視覺與外界環(huán)境交流的渠道，長期在沒有自然光環(huán)境中生活，容易煩躁、憂郁、沮喪和緊張不安，嚴重的還可能患上幽閉恐懼癥。驕陽書屋 a不僅如此，建筑自然采光還是照明節(jié)能的重要手段。

7、在可持續(xù)發(fā)展已經成為當今世界的主題的時候，建筑中可再生能源的應用也開始受到廣泛關注。利用自然光照明，能夠節(jié)約照明小號的電能和改善室內生態(tài)環(huán)境，對降低建筑能耗和建設節(jié)約型城市具有非常重要的意義。2.1.22.1.2 采光術語采光術語參考平面 (reference surface): 測量或規(guī)定照度的平面。照度 (illuminance): 表面上一點的照度是入射在包含該點面元上的光通量除以該面元面積之商。室外照度 （exterior illuminance）: 在填空漫射光照射下，室外無遮擋水平面上的照度。室內照度 （interior illuminance）: 在填空漫射光照射下，室內給定平面

8、上某一點的照度。采光系數(shù) （daylight factor）： 在室內參考平面上的一點，由直接或間接地接收來自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而產生的照度與同一時刻該天空半球在室內無遮擋水平面上產生的天空漫射光照度之比。采光系數(shù)標準值（standard value of daylight factor）: 在規(guī)定的室外天然光設計照度下，滿足視覺功能要求時采光系數(shù)值。室外天然光設計照度（design illuminance of exterior daylight）: 室內全部利用天然光時的室外天然光最低照度。室內天然光照度標準值（standard value of interior dayl

9、ight illuminance）:對應于規(guī)定的室外天然光設計照度值和相應的采光系數(shù)標準值的參考平面上的照度值。光氣候（daylight climate）: 由太陽直射光、天空漫射光和地面反射光形成的天然光狀況。年平均總照度（annual average total illuminance）: 按全年規(guī)定時間統(tǒng)計的室外天然光總照度。光氣候系數(shù)（daylight climate coefficient）：根據(jù)光氣候特點，按年平均總照度值確定的分區(qū)系數(shù)。室外天然光臨界照度（critical illuminance of exterior daylight）: 室內需要全部開啟人工照明時室外天然光照

10、度。采光均勻度（uniformity of daylighting）: 參考平面上的采光系數(shù)最低驕陽書屋 a值與平均值之比。不舒適眩光（discomfort glare）: 在視野中由于光亮度的分布不適宜，或在空間或時間上存在著極端的亮度對比，以致引起不舒適的視覺條件。不舒適眩光特指由窗引起的不舒適眩光。窗地面積比（ratio of glazing to floor arer）: 窗洞口面積與地面面積之比。對于側窗采光，應為參考平面以上的窗洞口面積。采光有效進深（depth of daylighting zone）:側面采光時，可滿足采光要求的房間進深。導光管采光系統(tǒng)（tubular dayl

11、ighting system）：一種用來采集天然光，并經管道傳輸?shù)绞覂?，進行天然光照明采光系統(tǒng)，通常由集光器、導光管和漫射器組成。導光管采光系統(tǒng)效率（efficiency of the tubular daylighting system）:導光管采光系統(tǒng)的漫射器輸出光通量與集光器輸入光通量之比。采光利用系數(shù)（daylight utilization factor）: 被照面接受到的光通量與天窗或集光器接受到來自天空的光通量之比。光熱比（light to solar gain ratio）: 材料的可見光透射比與太陽能總透射比的比值。透光折減系數(shù)（transmitting rebate fac

12、tor）: 透射漫射光照度與漫射光照度之比。2.1.32.1.3 采光質量采光質量1、頂部采光時，采光等級的采光均勻度不宜小于 0.7 為保證采光均勻度的要求，相鄰兩天窗中線間的距離不宜大于參考平面至天窗下沿高度的1.5 倍。2、采光設計時，應采取下列減小窗的不舒適眩光的措施：1）作業(yè)區(qū)應減少或避免直射陽光；2）工作人員的視覺背景不宜為窗口；3）可采用室內外遮擋設施；4）窗結構的內表面或窗周圍的內墻面，宜采用淺色飾面。3、辦公、圖書館、學校等建筑的房間，其室內個表面的反射比宜符合建筑采光設計標準gb500332013 中 5.0.4 的規(guī)定。4、采光設計時，應注意光的方向性，應避免對工作產生遮

13、擋和不利的陰影。驕陽書屋 a5、需補充人工照明的場所，照明光源宜選擇接近天然光色溫的光源。6、需識別顏色的場所，應采用不改變天然光光色的采光材料。7、博物館建筑的天然采光設計，對光有特殊要求的場所，宜消除紫外輻射、限制天然光照度值和減少曝光時間。陳列室不應有直射陽光進入。8、當選用導光管采光系統(tǒng)進行采光設計時，采光系統(tǒng)應有合理的光分布。2.22.2 分析軟件分析軟件本采光報告主要利用 ecotect 軟件進行自然采光分析，模擬計算濱海新區(qū)塘沽地區(qū)在室外天然光設計照度值15000lux 時室內的采光系數(shù)值。 ecotect 是由英國 square one 公司開發(fā)的生態(tài)建筑設計軟件，它主要應用于

14、方案設計階段，具有速度快，直觀，技術性強等優(yōu)勢，而且可以和一系列精確分析軟件相結合作進一步的分析。ecotect 提供了一系列的照明分析功能，包括自然光、人工光和自然光混合照明，其中尤以自然光照明最為重要。自然采光：自然采光即以太陽作為光源為建筑進行照明，由于太陽在天空中的位置在一天之中、一年之中分分秒秒都在時刻變化的，有時太陽可能也會被云遮擋住，以及一年中主體對于光照強度的感覺也是變化的，所以它并不適合作為一種穩(wěn)定可靠的建筑室內照明光源。另外，對于建筑自然采光來說，最不利的情況是在全陰天時刻，此時沒有直射光，僅能依靠天空漫射光進行照明，只要全陰天時的室內空間滿足照度要求，則其它時刻也均能滿足

15、?；诖?， ecotect 僅考慮全陰天時的自然采光情況，而不考慮直射光的影響。計算依據(jù)：ecotect 中最基本的自然光照明計算數(shù)據(jù)就是采光系數(shù)，其它參數(shù)都是在其基礎上計算出來的。計算采光系數(shù)的最佳方法就是建筑研究組織（building research establishment）的分項研究（split flux）方法。它基于這樣一種假設，不考慮直射光，到達房間內任一點上的自然光包含三個獨立的組成部分：天空光組分 sky component (sc)：通過窗戶等構件直接從天空射入房間內的部分。外部反射光組分 externally reflected component (erc)：由大地，

16、樹，其他建筑物反射的部分。 驕陽書屋 a反射光組分 reflected component (irc)：前兩部分在室內表面上的內部反射。ecotect 中使用的是 cie 全陰天分布(overcast sky distribution)計算模型?？梢酝ㄟ^當前分析網格或獨立的傳感點來計算自然光照明。ecotect 應用工程：加的夫威爾士千年中心；悉尼 ansett 國內航班大樓；denham 研究中心；悉尼化工大廈；上海張江集電港辦公中心；清華科技園科技大廈 leed-eb 評估；瑞辰國際天鴻集團辦公樓；中國濕地博物館 leed-nc 評估；中國國際貿易中心三期工程 leed-cs 認證2.32

17、.3 參數(shù)設置參數(shù)設置材料的材質、顏色、表面狀況決定光的吸收、反射與投射性能，對建筑采光影響較大，模擬分析時需根據(jù)實際材料性能對參數(shù)進行選值。表 2 各物質表面光反射比表面名稱反射比頂棚0.600.90墻面0.300.80地面0.100.50桌面、工作臺面、設備表面0.200.60注：本表引自建筑采光設計標準gb50033-2001 的表 5.0.4表 3-1 飾面材料的反射比 值材料名稱石膏0.91大白粉刷0.75水泥砂漿抹面0.32白水泥0.75白色乳膠漆0.84白色和米黃色0.7調和漆中黃色0.57紅磚0.33灰磚0.23白色0.8黃綠色0.62粉色0.65瓷釉天藍色0.55驕陽書屋 a

18、面磚黑色0.08白色0.6乳色間綠色0.39紅色0.32大理石黑色0.08土黃色0.53無釉陶土地磚朱砂0.19白色0.19淺藍色0.42淺咖啡色0.31綠色0.25馬賽克地磚深咖啡色0.2表 3-2 飾面材料的反射比 值材料名稱白色拋光0.83-0.87白色鏡面0.89-0.93鋁板金色0.45淺色彩色涂料0.75不銹鋼板0.72淺色木地板0.58深色木地板0.1棕色木地板0.15混凝土面0.2白色0.7白色間灰黑色0.52白色間綠色0.66水磨石黑灰色0.1淺黃色0.36中黃色0.3塑料貼面板深棕色0.12黃白色0.72藍白色0.61塑料墻紙淺粉白色0.65瀝青地面0.1鑄鐵、鋼板地面0.

19、15普通玻璃0.08金色0.23驕陽書屋 a銀色0.3寶石藍0.17寶石綠0.37鍍膜玻璃茶色0.21紅色0.25彩色鋼板深咖啡色0.2注：本表引自建筑采光設計標準gb50033-2001 的附錄 d 中表 d.0.5玻璃品種及規(guī)格可見光透射比太陽能總透射比遮陽系數(shù) sc中部傳熱系數(shù) k3 透明玻璃0.830.8715.86 透明玻璃0.770.820.935.7透明玻璃12 透明玻璃0.650.740.845.55 綠色吸熱玻璃0.770.640.765.76 藍色吸熱玻璃0.540.620.725.75 茶色吸熱玻璃0.50.620.725.7吸熱玻璃5 灰色吸熱玻璃0.420.60.69

20、5.76 高透光反射玻璃0.560.560.645.76 中等透光熱反射玻璃0.40.430.495.46 低透光熱反射玻璃0.150.260.34.6熱反射玻璃6 特低透光熱反射玻璃0.110.250.294.66 高透光單片 low-e 玻璃0.610.510.584.6單片low-e6 中等透光單片 low-e玻璃0.550.440.513.56 透明+12 空氣+6 透明0.710.750.862.86 綠色吸熱+12 空氣+6透明0.660.470.542.86 灰色吸熱+12 空氣+6透明0.380.450.512.86 中等透光熱反射+12空氣+6 透明0.280.290.342

21、.46 低透光熱反射+12 空氣+6 透明0.160.160.182.36 高透光 low-e+12 空氣+6 透明0.720.470.621.96 中透光 low-e+12 空氣+6 透明0.620.370.51.8中空玻璃6 較低透光 low-e+12空氣+6 透明0.480.280.381.8驕陽書屋 a6 低透光 low-e+12 空氣+6 透明0.350.20.31.86 高透光 low-e+12 氬氣+6 透明0.720.470.621.56 中透光 low-e+12 氬氣+6 透明0.620.370.51.4注：本表引自全國民用建筑工程設計技術措施節(jié)能專篇-建筑中表 6.3.1。

22、本報告參考建筑采光設計標準gb50033-2001 的表 5.0.4 及附錄 d 中表d.0.5 和全國民用建筑工程設計技術措施節(jié)能專篇-建筑中表 6.3.1 對各種不同材料構造的光學性能參數(shù)提供的參考知道值進行賦值計算分析，各圍護結構光學性能參數(shù)取值具體如表 5 所示。表 5 材料光學性能參數(shù)構造部位材料吸收系數(shù)反光系數(shù)可見光透射比備注樓面地板0.70.3頂棚涂料0.20.8墻體涂料0.20.8窗戶中空（6-12-6）0.62窗戶中空（low-e6-12-6）0.71注：1地面、頂棚、墻體飾面材料的反射系數(shù)依據(jù)委托方提供的資料并參考建筑采光設計標準gb50033-2001 附錄 d 中表 5

23、.0.4 進行設置；2玻璃的可見光透射比依據(jù)委托方所提供的資料并參考全國民用建筑工程設計技術措施節(jié)能專篇-建筑表 6.3.1 中相關參數(shù)進行設置。本報告中，根據(jù)建筑采光設計標準gb50033-2001 的相關規(guī)定，光氣候系數(shù) k 值如表 6 所示，天津地區(qū)的采光系數(shù)標準值應乘以類光氣候區(qū)的系數(shù)k=1.10。光氣候區(qū)k 值0.850.911.11.2室外天然光設計照度值(lx)1800016500150001350012000其它模擬參數(shù)條件設置如下：（1）氣象數(shù)據(jù)為天津地區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫；（2）選用 cie 全陰天天空條件，天津地區(qū)屬類光氣候區(qū)，室外天然光設計照驕陽書屋 a度值為 15000lu

24、x；（4）民用建筑參考平面取距地面 0.75m,本模擬工作面高度取值為 0.75m。3 3 模擬分析說明模擬分析說明本項目中 6 幢 22+1f25f 高層住宅樓。根據(jù)建筑采光設計標準 gb/t 50033-2001 的要求，居住建筑采光標準主要針對四種主要功能房間起居室（廳） 、臥室、書房、廚房，以及四種輔助空間衛(wèi)生間、過廳、樓梯間、餐廳。為了充分利用自然采光，在平面布置時，將需要自然采光的功能房間盡量布置在臨窗處，降低人工光照明能耗，也符合居住建筑對自然光的功能要求。3.13.1 模擬分析模擬分析項目中 6 幢 22+1f25f 高層住宅樓，分別為東 1#、東 2#、東 4#、西 1#、西

25、 2#。西 4#的第一層與其他層的平面布置不同，第二層及以上的平面布置相同，故只需要對 2,3 層進行模擬。3.23.2 東東 1#1#樓第二層自然采光分析樓第二層自然采光分析（1 1） 、分析模型分析模型東 1#樓第二層進行采光分析。其平面圖如圖 1 所示，ecotect 模型如圖2 所示。驕陽書屋 a圖 1 東 1#樓第二層采光系數(shù)模擬結果分析結果如表6所示：表 6 各房間采光系數(shù)值匯總表房間名稱房間面積采光系數(shù)實際值最小采光系數(shù)標準值結論衛(wèi)生間 23.311.51.0合格臥室 310.322.552.0合格客廳 419.812.292.0合格廚房 54.72.052.0合格廚房 64.7

26、2.122.0合格客廳 719.8113.772.0合格臥室 810.332.122.0合格臥室 910.332.422.0合格客廳 1019.8113.772.0合格廚房 114.72.122.0合格廚房 124.72.052.0合格客廳 1319.812.312.0合格臥室 1410.322.572.0合格衛(wèi)生間 153.311.51.0合格主要功能空間模擬面積171.36主要功能空間采光達標面積171.36達標率100%3.33.3 東東 2#2#第三層自然采光分析第三層自然采光分析驕陽書屋 a（1 1） 、模擬結果、模擬結果模擬結果如圖 2 所示：當室外天然光設計照度大于等于 5000

27、lux 時，所有的室內主要功能空間起居室、臥室、書房、廚房在 750mm 高處的工作面的采光系數(shù)值能滿足建筑采光設計標準要求。 圖 2 東 2#樓第三層采光系數(shù)模擬結果分析結果如表7所示：表7各房間采光系數(shù)值匯總表房間名稱房間面積采光系數(shù)實際值最小采光系數(shù)標準值結論廚房 15.12.172.0合格客廳 219.993.732.0合格臥室 38.483.162.0合格衛(wèi)生間 43.311.731.0合格臥室 510.323.432.0合格臥室 610.321.82.0不合格客廳 719.812.792.0合格廚房 84.71.782.0不合格廚房 94.71.822.0不合格客廳 1019.81

28、2.792.0合格驕陽書屋 a臥室 1110.332.192.0合格臥室 1210.332.212.0合格客廳 1319.812.792.0合格廚房 144.71.782.0不合格廚房 154.71.752.0不合格客廳 1619.812.792.0合格臥室 1710.321.792.0不合格臥室 1810.323.342.0合格臥室 198.483.672.0合格客廳 2019.993.752.0合格廚房 215.12.172.0合格主要功能空間模擬面積192.67主要功能空間采光達標面積172.03達標率89.3%3.43.4 東東 4#4#第二層自然采光分析第二層自然采光分析圖 3 東

29、4#樓第二層采光數(shù)模擬結果分析結果如表8所示：表 8 各房間采光系數(shù)值匯總表房間名稱房間面積采光系數(shù)實際值最小采光標準值結論廚房 15.181.782.0不合格廚房 28.692.392.0合格驕陽書屋 a衛(wèi)生間 34.354.141.0合格廚房 411.382.62.0合格客廳 522.852.052.0合格臥室 61.951.362.0不合格臥室 712.092.512.0合格客廳 819.902.122.0合格廚房 94.953.312.0合格廚房 104.953.312.0合格客廳 1119.902.122.0合格臥室 1212.092.512.0合格臥室 1310.951.372.0

30、不合格客廳 1424.782.122.0合格臥室 1511.382.62.0合格衛(wèi)生間 164.354.131.0合格臥室 178.852.392.0合格廚房 188.392.472.0合格廚房 195.361.72.0不合格主要功能空間模擬面積211.34主要功能空間采光達標面積178.9達標率84.7%3.53.5 西西1 1#第三層自然采光分析第三層自然采光分析圖 4 西 1#樓第三層采光系數(shù)模擬結果驕陽書屋 a分析結果如表9所示：表 9 各房間采光系數(shù)值匯總表房間名稱房間面積采光系數(shù)實際值最小采光標準值結論廚房 15.181.412.0不合格臥室 28.692.402.0合格衛(wèi)生間 3

31、4.354.151.0合格臥室 411.382.72.0合格客廳 522.852.12.0合格臥室 610.951.382.0不合格臥室 712.092.472.0合格客廳 819.902.132.0合格廚房 94.951.492.0不合格廚房 104.951.492.0不合格客廳 1119.903.342.0合格臥室 1212.0093.342.0合格臥室 1310.951.492.0不合格客廳 1424.782.792.0合格臥室 1511.382.72.0合格衛(wèi)生間 164.354.171.0合格臥室 178.852.452.0合格臥室 188.392.472.0合格廚房 195.362.322.0合格主要功能房間模擬面積211.34主要功能房間采光面積179.54達標率84.9%3.63.6 西西2 2#第二層自然采光分析第二層自然采光分析驕陽書屋 a圖 5 西 2#樓第二層采光系數(shù)模擬結果分析結果如表10所示：表 10 各房間采光系數(shù)值匯總表房間名稱房間面積采光系數(shù)實際值最小采光系數(shù)標準值結論廚房 16.183.22.0合格臥室 28.122.922.0合格衛(wèi)生間 34.354.1