建筑光學(xué)第八章天然采光課件

14-1采光標(biāo)準(zhǔn)14-2采光口14-3采光設(shè)計(jì)14-4采光計(jì)算第八章天然采光14-1采光標(biāo)準(zhǔn)第八章天然采光1建筑光學(xué)第八章天然采光課件214-1采光標(biāo)準(zhǔn)一、光氣候

（一）晴天（二）全云天（三）我國光氣候概況二、采光標(biāo)準(zhǔn)14-1采光標(biāo)準(zhǔn)一、光氣候3一、光氣侯：光氣侯：指室外光線的變化和影響它變化的一些氣象因素。天然光的組成：直接光：太陽光穿過大氣層式，一部分透過大氣層達(dá)到地面，稱為直接光。它形成的照度高，并具有一定的方向，在物體背后出現(xiàn)明顯的陰影。天空擴(kuò)散光：太陽光中一部分碰到大氣層中空氣分子、灰塵、水蒸氣等微粒，產(chǎn)生多次反射，形成天空擴(kuò)散光。它使天空具有一定亮度，這部分光形成的照度較低，沒有一定方向，不能形成陰影。一、光氣侯：光氣侯：指室外光線的變化和影響它變化的一些氣象因4（一）晴天：晴天：指天空無云或很少云（云量占整個(gè)天空面積的以下）的天氣。地面照度由太陽直射光和天空散射光組成。（一）晴天：晴天：指天空無云或很少云（云量占整個(gè)天空面積的5全云天：指天空全部為云所遮蓋，看不見太陽。室外天然光全部為擴(kuò)散光，物體后面無陰影。（二）全云天：全云天：指天空全部為云所遮蓋，看不見太陽。（二）全云天：6從影響室外地面照度的主要因素來看：我國地域遼闊，同一時(shí)刻南北方的太陽高度角相差很大；從日照率看，由北、西北往東南方向逐漸減少，而以四川盆地一帶為最低；從云量看，大致時(shí)自北向南逐漸增多，新疆南部最少，華北、東北少，長(zhǎng)江中下游較多，華南最多，四川盆地特多；以云狀看，南方以低云為主，向北逐漸以高、中云為主。這些特點(diǎn)說明，天然光照度中，南方以天空擴(kuò)散光照度較大，北方和西北以太陽直射為主。（三）我國光氣侯概況：從影響室外地面照度的主要因素來看：我國地域遼闊，同一時(shí)刻南北7二、采光標(biāo)準(zhǔn)：

1、采光系數(shù)：室內(nèi)某一點(diǎn)的天然光照度（）和同一時(shí)間的室外全云天水平面天然光照度（）的比值。即

二、采光標(biāo)準(zhǔn)：

1、采光系數(shù)：室內(nèi)某一點(diǎn)的天然光照度（82、采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值：

經(jīng)過對(duì)已建成建筑采光現(xiàn)狀進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，采光口的經(jīng)濟(jì)分析以及我國光氣侯特征和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素的分析，將視覺工作分為5級(jí)，提出了各級(jí)視覺工作要求的天然光照度最低值為、、、

、。

把室內(nèi)天然光照度等于采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低值時(shí)的室外照度稱為“臨界照度”，也就是需要采用人工照明的室外照度極限值。采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定臨界照度值為，四川、貴州等地適當(dāng)降為。

2、采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值：

經(jīng)過對(duì)已建成建筑采光現(xiàn)狀進(jìn)9

確定臨界照度標(biāo)準(zhǔn)值后就可將天然光照度最低值換算成采光系數(shù)最低值，如表14-1。

確定臨界照度標(biāo)準(zhǔn)值后就可將天然光照度最低值換10可以通過采光口調(diào)整采光系數(shù)可以通過采光口調(diào)整采光系數(shù)1114-2采光口一、側(cè)窗

（一）單側(cè)窗（二）雙側(cè)窗二、天窗（一）矩形天窗（二）鋸齒形天窗（三）平天窗（四）橫向天窗（五）井式天窗14-2采光口一、側(cè)窗12

采光口：為取得天然光，在房屋的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、屋頂）上開了各種形式的洞口，裝上各種透明材料，如玻璃、有機(jī)玻璃等窗扇，以防護(hù)自然界的各種侵襲（如風(fēng)、雨、雪等）。這些窗扇的透明孔洞統(tǒng)稱為“采光口”。按采光口位置，可分為側(cè)窗和天窗；有的同時(shí)采用側(cè)窗和天窗，稱為混合采光。采光口：為取得天然光，在房屋的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、屋頂）13一、側(cè)窗：側(cè)窗：在房間的一側(cè)或兩側(cè)墻上開的窗，是最常見的一種采光形式。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，布置方便，造價(jià)低廉，光線具有強(qiáng)烈的方向性，有利于形成陰影，因此對(duì)觀看立體物件特別適宜，并可直接看到外界景物，擴(kuò)大視野，被普遍使用。一、側(cè)窗：側(cè)窗：在房間的一側(cè)或兩側(cè)墻上開的窗，是最常見的一種14應(yīng)用：進(jìn)深不大，僅有一面外墻的房間，普遍利用單側(cè)窗采光。主要優(yōu)點(diǎn)：光線自一側(cè)投射，有顯著的方向性，使人側(cè)容貌和立體物件形成良好的光影造型。當(dāng)工作位置與有窗的外墻向垂直布置時(shí)，能幽香避免光幕反射和不舒適的眩光。如圖。（一）單側(cè)窗：應(yīng)用：進(jìn)深不大，僅有一面外墻的房間，普遍利用單側(cè)窗采光。（一15影響側(cè)窗采光效果的因素：室內(nèi)一定獲得天空直射光數(shù)量是由該點(diǎn)透過窗子看到的天空面積大小決定的，離窗子愈遠(yuǎn)，看到的天空面積愈??；全陰天時(shí)，天頂要比地平線附近的天空亮得多；由窗子投射來的光線與受光面的夾角越大，照度越高，投射角越小，照度越??；室外景物對(duì)天空視域的遮擋。這些因素都造成側(cè)窗采光房間的晝光照度隨離開窗子的距離而迅速降低，照度分布很不均勻。為由較好的采光均勻度，單側(cè)采光房間的進(jìn)深一般不超過窗上沿高度的2—5倍為宜。影響側(cè)窗采光效果的因素：16幾種常用的側(cè)窗形式：幾種常用的側(cè)窗形式：17在相對(duì)兩面?zhèn)葔﹂_窗能將采光進(jìn)深加倍，同時(shí)緩和實(shí)墻與窗洞間的亮度對(duì)比。相鄰兩面墻上都開側(cè)窗，在緩和墻與窗的對(duì)比上效果更顯著，但采光進(jìn)深增加有限。（二）雙側(cè)窗：在相對(duì)兩面?zhèn)葔﹂_窗能將采光進(jìn)深加倍，同時(shí)緩和實(shí)墻與窗洞間的亮18二、天窗：天窗是在屋頂上開窗。天窗一般可分為矩形天窗、鋸齒形天窗、平天窗、橫向天窗和井式天窗。（一）矩形天窗：應(yīng)用于單層工業(yè)廠房。如圖。特點(diǎn)：采光效率最低，但眩光小，便于組織自然通風(fēng)。二、天窗：天窗是在屋頂上開窗。天窗一般可分為矩形天窗、鋸齒形19（二）鋸齒形天窗：特點(diǎn)：屋頂傾斜，可以充分利用頂棚的反射光，采光效率比矩形天窗約高。當(dāng)窗口朝北布置時(shí)，完全接受北向天空漫射光，光線穩(wěn)定，直射日光不會(huì)照進(jìn)室內(nèi)，因此減小了室內(nèi)溫濕度的波動(dòng)及眩光。為減小多跨大面積鋸齒形天窗單方向進(jìn)光的方向性強(qiáng)的特點(diǎn)，應(yīng)盡量提高頂棚反射率并選擇正確的布置方式。（二）鋸齒形天窗：特點(diǎn)：屋頂傾斜，可以充分利用頂棚的反射光，20（三）平天窗：平天窗施工方便，造價(jià)低，僅為矩形天窗的。平天窗在水平面的投影面積較同樣面積的垂直窗的投影面積大，如圖14-6。（三）平天窗：平天窗施工方便，造價(jià)低，僅為矩形天窗21平天窗布置靈活，照度易于達(dá)到均勻。如圖14-7。平天窗布置靈活，照度易于達(dá)到均勻。如圖14-7。22平天窗有多種做法，可用于多種屋面。如圖14-8。平天窗有多種做法，可用于多種屋面。如圖14-8。23考慮到采光和通風(fēng)，通風(fēng)孔和采光口綜合考慮，有的作成通風(fēng)采光合用窗，如圖。平天窗的污染情況。平天窗易產(chǎn)生眩光和過熱現(xiàn)象需采取措施避免。平天窗在北方寒冷地區(qū)要有防凝水措施?？紤]到采光和通風(fēng)，通風(fēng)孔和采光口綜合考慮，有的作成通風(fēng)采光合24（四）橫向天窗：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖14-11。（四）橫向天窗：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖14-11。25（五）井式天窗：井式天窗為通風(fēng)上的要求，只在屋架的局部作成開口，使進(jìn)口較小，起抽風(fēng)作用。主要用于熱車間。（五）井式天窗：井式天窗為通風(fēng)上的要求，只在屋架的局部作成開2614-3采光設(shè)計(jì)一、了解設(shè)計(jì)對(duì)象的采光等要求（資料收集）

（一）采光要求（二）其它要求二、選擇采光口的形式三、確定采光口位置四、估計(jì)采光口尺寸14-3采光設(shè)計(jì)一、了解設(shè)計(jì)對(duì)象的采光等要求（資料收集）27一、了解設(shè)計(jì)對(duì)象的采光等要求（資料收集）（一）采光要求：1。車間的工作特點(diǎn)和精密度。

不同的工作特點(diǎn)和所要求的精密度對(duì)室內(nèi)照度的要求也不相同，應(yīng)根據(jù)這兩個(gè)因素確定室內(nèi)照度和窗地比。我國對(duì)視覺工作分級(jí)及窗地比的規(guī)定見表14-2、14-3、14-4、14-5。一、了解設(shè)計(jì)對(duì)象的采光等要求（資料收集）（一）采光要求：1。28建筑光學(xué)第八章天然采光課件29建筑光學(xué)第八章天然采光課件30建筑光學(xué)第八章天然采光課件31建筑光學(xué)第八章天然采光課件32建筑光學(xué)第八章天然采光課件332。工作面的位置。

工作面有水平、垂直和傾斜之分，窗的形式和位置的選擇應(yīng)與之適應(yīng)。不同的工作面位置，采光系數(shù)的計(jì)算方法也不同。3。工作對(duì)象的表面狀況。工作對(duì)象表面是平面的還是立體的，是光滑的還是粗糙的，都影響窗形狀和窗位置的確定。4。工作中是否允許直射陽光進(jìn)入。直射陽光可能會(huì)引起眩光或過熱，應(yīng)在窗口的選型、朝向和材料等方面考慮。5。工作區(qū)域。要考慮各工作區(qū)對(duì)采光的不同要求。2。工作面的位置。341。通風(fēng)要求。采光與通風(fēng)，誰是主要矛盾，應(yīng)依照房屋的性質(zhì)而定。2。絕熱要求。應(yīng)適當(dāng)控制窗口面積，避免盲目開大窗。3。瀉爆要求。易引起爆炸危險(xiǎn)的建筑，應(yīng)設(shè)置大面積瀉爆窗，從窗的面積和構(gòu)造處理上解決減壓?jiǎn)栴}，以減低爆炸壓力，保證結(jié)構(gòu)安全。4。立面要求。

窗的形式與尺度直接關(guān)系到建筑的立面造型。5。經(jīng)濟(jì)要求。

不同形式的窗，其造價(jià)不相同，增大面積必增加造價(jià)。因此，應(yīng)考慮適當(dāng)限制窗面積。（二）其它要求：1。通風(fēng)要求。（二）其它要求：35二、選擇采光口的形式基本原則：以設(shè)置側(cè)窗為主，天窗給予補(bǔ)充。三、確定采光口位置對(duì)于側(cè)窗：往往將其設(shè)置在南北向的側(cè)墻上，即窗口對(duì)南或北。對(duì)于天窗：應(yīng)根據(jù)車間的形式與相鄰車間的關(guān)系確定天窗的位置及大致尺寸。四、估算采光口尺寸根據(jù)車間視覺工作分級(jí)和擬定的采光口形式和位置，即可進(jìn)行采光口面積的估算工作。即根據(jù)窗地比來確定。二、選擇采光口的形式基本原則：以設(shè)置側(cè)窗為主，天窗給予補(bǔ)充。3614-4采光計(jì)算一、確定采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)二、計(jì)算步驟及方法14-4采光計(jì)算一、確定采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)37采光計(jì)算的目的：驗(yàn)證本設(shè)計(jì)是否符合采光標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。采光計(jì)算的方法：利用公式計(jì)算，利用特別制定的圖表計(jì)算。國家采光標(biāo)準(zhǔn)推薦的方法：利用圖表，按房間的窗地比直接查出采光系數(shù)最低值；也可按采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的采光系數(shù)值，求出需要的窗地比。采光計(jì)算的目的：驗(yàn)證本設(shè)計(jì)是否符合采光標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。38一、確定采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)主要有：車間尺寸；采光口材料及厚度；承重結(jié)構(gòu)形式及材料；表面污染程度；室內(nèi)表面反光程度。一、確定采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)主要有：39二、計(jì)算步驟及方法（一）側(cè)窗采光計(jì)算：按采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，側(cè)窗的采光系數(shù)最低值設(shè)計(jì)值為：帶形窗洞的采光系數(shù)最低值；考慮窗間墻擋光影響的窗寬系數(shù)；窗的總透光系數(shù)；室內(nèi)反射光增量系數(shù)；室外遮擋物遮擋系數(shù)。二、計(jì)算步驟及方法（一）側(cè)窗采光計(jì)算：按采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，側(cè)窗的401。帶形窗洞的采光系數(shù)最低值考慮在全云天空時(shí)帶形側(cè)窗窗洞的采光系數(shù)。如圖14-14。1。帶形窗洞的采光系數(shù)最低值考慮在全云天空時(shí)帶形側(cè)窗窗洞的采41圖14-15計(jì)算圖例。圖中P點(diǎn)為采光系數(shù)最低值的計(jì)算，它由不同剖面形式所決定。圖14-15計(jì)算圖例。圖中P點(diǎn)為采光系數(shù)最低值42由于圖14-14所給的值是按窗下沿和工作面處于同一水平時(shí)的情況作出的，若窗下沿高于工作面時(shí)（如圖14-15（c）中的高側(cè)窗），應(yīng)按查出值，然后按查出值，此時(shí)高窗所形成的若窗外設(shè)有較大的水平挑檐或遮陽板，如圖14-15（a），這時(shí)的實(shí)際應(yīng)按挑檐外沿至點(diǎn)連線以下的高度計(jì)算。由于圖14-14所給的值是按窗下沿和工作面處于同一水432。窗寬系數(shù)實(shí)驗(yàn)得知：它是該墻面上得總窗寬和墻面總長(zhǎng)度的比值，即3。室內(nèi)反射光增量系數(shù)由于室內(nèi)各表面的反光系數(shù)不同，一般用反光系數(shù)平均值代表整個(gè)房間的反光程度，求法如下：分別為天棚、墻面、地面及窗口的反光系數(shù)。其中可取計(jì)算。為天棚、墻面、地面及窗口的表面積。2。窗寬系數(shù)實(shí)驗(yàn)得知：它是該墻面上得總窗寬44實(shí)驗(yàn)表明，值與、房間尺度（即房間進(jìn)深和窗高之比）、有否內(nèi)墻存在等因素有關(guān)，具體值見表14-6。實(shí)驗(yàn)表明，值與、房間尺度（即房間進(jìn)深45不同材料窗框的斷面大小不同，窗玻璃的層數(shù)、品種、環(huán)境的污染也不一樣。綜合考慮這些影響因素，的值為4。窗的總透光系數(shù)為玻璃透光系數(shù)，查表13-2。不同材料窗框的斷面大小不同，窗玻璃的層數(shù)、品種、環(huán)境的污染也46為窗結(jié)構(gòu)透光系數(shù)，它考慮窗框材料和窗框?qū)訑?shù)等對(duì)采光的影響，其值可由表14-7查出。為玻璃污染系數(shù)，它考慮室內(nèi)外環(huán)境對(duì)窗玻璃的污染影響，現(xiàn)按每年打掃1-2次考慮，具體數(shù)值見表4-8。為窗結(jié)構(gòu)透光系數(shù)，它考慮窗框材料和窗框?qū)訑?shù)等對(duì)采光475。室外遮擋系數(shù)根據(jù)試驗(yàn)，遮擋程度與對(duì)面遮擋物的平均高度（從計(jì)算工作面算起）、遮擋物至窗口的距離、窗高以及計(jì)算點(diǎn)以及計(jì)算點(diǎn)至窗口的距離等尺寸有關(guān)，具體值見表14-9。5。室外遮擋系數(shù)根據(jù)試驗(yàn)，遮擋程度與對(duì)面遮擋物的平均高度48（二）天窗采光計(jì)算：按采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，天窗的采光系數(shù)最低值為：帶形窗洞的采光系數(shù)最低值；高跨比修正系數(shù)；窗的總透光系數(shù)；室內(nèi)反射光增量系數(shù)；（二）天窗采光計(jì)算：按采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，天窗的采光系數(shù)最低值為：491。窗洞采光系數(shù)具體值查圖14-16。是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。1。窗洞采光系數(shù)具體值查圖14-16。是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。50實(shí)驗(yàn)表明，利用天窗采光的車間內(nèi)，采光一般都比較均勻，即多數(shù)點(diǎn)接近于平均值水平，故可用最低值和平均值的比（）衡量采光均勻度。當(dāng)天窗間距等于或小于窗下沿至工作面高度的2倍時(shí)（），可保證獲得的均勻度。通過這個(gè)比值就可將平均值換算成最低值，以適應(yīng)采光標(biāo)準(zhǔn)按最低值制定的要求。實(shí)驗(yàn)表明，利用天窗采光的車間內(nèi)，采光一般都比較均勻，即多數(shù)點(diǎn)512。高跨比修正系數(shù)由實(shí)驗(yàn)知，在窗地比相同時(shí)，不同高跨比會(huì)得出不同得采光系數(shù)值。圖14-16中數(shù)值是按得出。當(dāng)高跨比不是0.5時(shí)，就應(yīng)引入高跨比修正，其值見表14-10。2。高跨比修正系數(shù)由實(shí)驗(yàn)知，在窗地比相同時(shí)，不同高跨比會(huì)得出523。室內(nèi)反射光增量系數(shù)根據(jù)室內(nèi)表面平均系數(shù)和天窗形式，從表14-11中查出。3。室內(nèi)反射光增量系數(shù)根據(jù)室內(nèi)表面平均系數(shù)和天53與側(cè)窗相比，天窗多一個(gè)屋架承重結(jié)構(gòu)得擋光影響，故在天窗透光系數(shù)中增添一屋架承重結(jié)構(gòu)透光系數(shù)，其值見表。天窗得總透光系數(shù)為4。窗的總透光系數(shù)與側(cè)窗相比，天窗多一個(gè)屋架承重結(jié)構(gòu)得擋光影響，故在天窗透光系54建筑光學(xué)第八章天然采光課件5514-1采光標(biāo)準(zhǔn)14-2采光口14-3采光設(shè)計(jì)14-4采光計(jì)算第八章天然采光14-1采光標(biāo)準(zhǔn)第八章天然采光56建筑光學(xué)第八章天然采光課件5714-1采光標(biāo)準(zhǔn)一、光氣候

（一）晴天（二）全云天（三）我國光氣候概況二、采光標(biāo)準(zhǔn)14-1采光標(biāo)準(zhǔn)一、光氣候58一、光氣侯：光氣侯：指室外光線的變化和影響它變化的一些氣象因素。天然光的組成：直接光：太陽光穿過大氣層式，一部分透過大氣層達(dá)到地面，稱為直接光。它形成的照度高，并具有一定的方向，在物體背后出現(xiàn)明顯的陰影。天空擴(kuò)散光：太陽光中一部分碰到大氣層中空氣分子、灰塵、水蒸氣等微粒，產(chǎn)生多次反射，形成天空擴(kuò)散光。它使天空具有一定亮度，這部分光形成的照度較低，沒有一定方向，不能形成陰影。一、光氣侯：光氣侯：指室外光線的變化和影響它變化的一些氣象因59（一）晴天：晴天：指天空無云或很少云（云量占整個(gè)天空面積的以下）的天氣。地面照度由太陽直射光和天空散射光組成。（一）晴天：晴天：指天空無云或很少云（云量占整個(gè)天空面積的60全云天：指天空全部為云所遮蓋，看不見太陽。室外天然光全部為擴(kuò)散光，物體后面無陰影。（二）全云天：全云天：指天空全部為云所遮蓋，看不見太陽。（二）全云天：61從影響室外地面照度的主要因素來看：我國地域遼闊，同一時(shí)刻南北方的太陽高度角相差很大；從日照率看，由北、西北往東南方向逐漸減少，而以四川盆地一帶為最低；從云量看，大致時(shí)自北向南逐漸增多，新疆南部最少，華北、東北少，長(zhǎng)江中下游較多，華南最多，四川盆地特多；以云狀看，南方以低云為主，向北逐漸以高、中云為主。這些特點(diǎn)說明，天然光照度中，南方以天空擴(kuò)散光照度較大，北方和西北以太陽直射為主。（三）我國光氣侯概況：從影響室外地面照度的主要因素來看：我國地域遼闊，同一時(shí)刻南北62二、采光標(biāo)準(zhǔn)：

1、采光系數(shù)：室內(nèi)某一點(diǎn)的天然光照度（）和同一時(shí)間的室外全云天水平面天然光照度（）的比值。即

二、采光標(biāo)準(zhǔn)：

1、采光系數(shù)：室內(nèi)某一點(diǎn)的天然光照度（632、采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值：

經(jīng)過對(duì)已建成建筑采光現(xiàn)狀進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，采光口的經(jīng)濟(jì)分析以及我國光氣侯特征和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素的分析，將視覺工作分為5級(jí)，提出了各級(jí)視覺工作要求的天然光照度最低值為、、、

、。

把室內(nèi)天然光照度等于采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低值時(shí)的室外照度稱為“臨界照度”，也就是需要采用人工照明的室外照度極限值。采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定臨界照度值為，四川、貴州等地適當(dāng)降為。

2、采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值：

經(jīng)過對(duì)已建成建筑采光現(xiàn)狀進(jìn)64

確定臨界照度標(biāo)準(zhǔn)值后就可將天然光照度最低值換算成采光系數(shù)最低值，如表14-1。

確定臨界照度標(biāo)準(zhǔn)值后就可將天然光照度最低值換65可以通過采光口調(diào)整采光系數(shù)可以通過采光口調(diào)整采光系數(shù)6614-2采光口一、側(cè)窗

（一）單側(cè)窗（二）雙側(cè)窗二、天窗（一）矩形天窗（二）鋸齒形天窗（三）平天窗（四）橫向天窗（五）井式天窗14-2采光口一、側(cè)窗67

采光口：為取得天然光，在房屋的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、屋頂）上開了各種形式的洞口，裝上各種透明材料，如玻璃、有機(jī)玻璃等窗扇，以防護(hù)自然界的各種侵襲（如風(fēng)、雨、雪等）。這些窗扇的透明孔洞統(tǒng)稱為“采光口”。按采光口位置，可分為側(cè)窗和天窗；有的同時(shí)采用側(cè)窗和天窗，稱為混合采光。采光口：為取得天然光，在房屋的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、屋頂）68一、側(cè)窗：側(cè)窗：在房間的一側(cè)或兩側(cè)墻上開的窗，是最常見的一種采光形式。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，布置方便，造價(jià)低廉，光線具有強(qiáng)烈的方向性，有利于形成陰影，因此對(duì)觀看立體物件特別適宜，并可直接看到外界景物，擴(kuò)大視野，被普遍使用。一、側(cè)窗：側(cè)窗：在房間的一側(cè)或兩側(cè)墻上開的窗，是最常見的一種69應(yīng)用：進(jìn)深不大，僅有一面外墻的房間，普遍利用單側(cè)窗采光。主要優(yōu)點(diǎn)：光線自一側(cè)投射，有顯著的方向性，使人側(cè)容貌和立體物件形成良好的光影造型。當(dāng)工作位置與有窗的外墻向垂直布置時(shí)，能幽香避免光幕反射和不舒適的眩光。如圖。（一）單側(cè)窗：應(yīng)用：進(jìn)深不大，僅有一面外墻的房間，普遍利用單側(cè)窗采光。（一70影響側(cè)窗采光效果的因素：室內(nèi)一定獲得天空直射光數(shù)量是由該點(diǎn)透過窗子看到的天空面積大小決定的，離窗子愈遠(yuǎn)，看到的天空面積愈?。蝗幪鞎r(shí)，天頂要比地平線附近的天空亮得多；由窗子投射來的光線與受光面的夾角越大，照度越高，投射角越小，照度越?。皇彝饩拔飳?duì)天空視域的遮擋。這些因素都造成側(cè)窗采光房間的晝光照度隨離開窗子的距離而迅速降低，照度分布很不均勻。為由較好的采光均勻度，單側(cè)采光房間的進(jìn)深一般不超過窗上沿高度的2—5倍為宜。影響側(cè)窗采光效果的因素：71幾種常用的側(cè)窗形式：幾種常用的側(cè)窗形式：72在相對(duì)兩面?zhèn)葔﹂_窗能將采光進(jìn)深加倍，同時(shí)緩和實(shí)墻與窗洞間的亮度對(duì)比。相鄰兩面墻上都開側(cè)窗，在緩和墻與窗的對(duì)比上效果更顯著，但采光進(jìn)深增加有限。（二）雙側(cè)窗：在相對(duì)兩面?zhèn)葔﹂_窗能將采光進(jìn)深加倍，同時(shí)緩和實(shí)墻與窗洞間的亮73二、天窗：天窗是在屋頂上開窗。天窗一般可分為矩形天窗、鋸齒形天窗、平天窗、橫向天窗和井式天窗。（一）矩形天窗：應(yīng)用于單層工業(yè)廠房。如圖。特點(diǎn)：采光效率最低，但眩光小，便于組織自然通風(fēng)。二、天窗：天窗是在屋頂上開窗。天窗一般可分為矩形天窗、鋸齒形74（二）鋸齒形天窗：特點(diǎn)：屋頂傾斜，可以充分利用頂棚的反射光，采光效率比矩形天窗約高。當(dāng)窗口朝北布置時(shí)，完全接受北向天空漫射光，光線穩(wěn)定，直射日光不會(huì)照進(jìn)室內(nèi)，因此減小了室內(nèi)溫濕度的波動(dòng)及眩光。為減小多跨大面積鋸齒形天窗單方向進(jìn)光的方向性強(qiáng)的特點(diǎn)，應(yīng)盡量提高頂棚反射率并選擇正確的布置方式。（二）鋸齒形天窗：特點(diǎn)：屋頂傾斜，可以充分利用頂棚的反射光，75（三）平天窗：平天窗施工方便，造價(jià)低，僅為矩形天窗的。平天窗在水平面的投影面積較同樣面積的垂直窗的投影面積大，如圖14-6。（三）平天窗：平天窗施工方便，造價(jià)低，僅為矩形天窗76平天窗布置靈活，照度易于達(dá)到均勻。如圖14-7。平天窗布置靈活，照度易于達(dá)到均勻。如圖14-7。77平天窗有多種做法，可用于多種屋面。如圖14-8。平天窗有多種做法，可用于多種屋面。如圖14-8。78考慮到采光和通風(fēng)，通風(fēng)孔和采光口綜合考慮，有的作成通風(fēng)采光合用窗，如圖。平天窗的污染情況。平天窗易產(chǎn)生眩光和過熱現(xiàn)象需采取措施避免。平天窗在北方寒冷地區(qū)要有防凝水措施。考慮到采光和通風(fēng)，通風(fēng)孔和采光口綜合考慮，有的作成通風(fēng)采光合79（四）橫向天窗：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖14-11。（四）橫向天窗：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖14-11。80（五）井式天窗：井式天窗為通風(fēng)上的要求，只在屋架的局部作成開口，使進(jìn)口較小，起抽風(fēng)作用。主要用于熱車間。（五）井式天窗：井式天窗為通風(fēng)上的要求，只在屋架的局部作成開8114-3采光設(shè)計(jì)一、了解設(shè)計(jì)對(duì)象的采光等要求（資料收集）

（一）采光要求（二）其它要求二、選擇采光口的形式三、確定采光口位置四、估計(jì)采光口尺寸14-3采光設(shè)計(jì)一、了解設(shè)計(jì)對(duì)象的采光等要求（資料收集）82一、了解設(shè)計(jì)對(duì)象的采光等要求（資料收集）（一）采光要求：1。車間的工作特點(diǎn)和精密度。

不同的工作特點(diǎn)和所要求的精密度對(duì)室內(nèi)照度的要求也不相同，應(yīng)根據(jù)這兩個(gè)因素確定室內(nèi)照度和窗地比。我國對(duì)視覺工作分級(jí)及窗地比的規(guī)定見表14-2、14-3、14-4、14-5。一、了解設(shè)計(jì)對(duì)象的采光等要求（資料收集）（一）采光要求：1。83建筑光學(xué)第八章天然采光課件84建筑光學(xué)第八章天然采光課件85建筑光學(xué)第八章天然采光課件86建筑光學(xué)第八章天然采光課件87建筑光學(xué)第八章天然采光課件882。工作面的位置。

工作面有水平、垂直和傾斜之分，窗的形式和位置的選擇應(yīng)與之適應(yīng)。不同的工作面位置，采光系數(shù)的計(jì)算方法也不同。3。工作對(duì)象的表面狀況。工作對(duì)象表面是平面的還是立體的，是光滑的還是粗糙的，都影響窗形狀和窗位置的確定。4。工作中是否允許直射陽光進(jìn)入。直射陽光可能會(huì)引起眩光或過熱，應(yīng)在窗口的選型、朝向和材料等方面考慮。5。工作區(qū)域。要考慮各工作區(qū)對(duì)采光的不同要求。2。工作面的位置。891。通風(fēng)要求。采光與通風(fēng)，誰是主要矛盾，應(yīng)依照房屋的性質(zhì)而定。2。絕熱要求。應(yīng)適當(dāng)控制窗口面積，避免盲目開大窗。3。瀉爆要求。易引起爆炸危險(xiǎn)的建筑，應(yīng)設(shè)置大面積瀉爆窗，從窗的面積和構(gòu)造處理上解決減壓?jiǎn)栴}，以減低爆炸壓力，保證結(jié)構(gòu)安全。4。立面要求。

窗的形式與尺度直接關(guān)系到建筑的立面造型。5。經(jīng)濟(jì)要求。

不同形式的窗，其造價(jià)不相同，增大面積必增加造價(jià)。因此，應(yīng)考慮適當(dāng)限制窗面積。（二）其它要求：1。通風(fēng)要求。（二）其它要求：90二、選擇采光口的形式基本原則：以設(shè)置側(cè)窗為主，天窗給予補(bǔ)充。三、確定采光口位置對(duì)于側(cè)窗：往往將其設(shè)置在南北向的側(cè)墻上，即窗口對(duì)南或北。對(duì)于天窗：應(yīng)根據(jù)車間的形式與相鄰車間的關(guān)系確定天窗的位置及大致尺寸。四、估算采光口尺寸根據(jù)車間視覺工作分級(jí)和擬定的采光口形式和位置，即可進(jìn)行采光口面積的估算工作。即根據(jù)窗地比來確定。二、選擇采光口的形式基本原則：以設(shè)置側(cè)窗為主，天窗給予補(bǔ)充。9114-4采光計(jì)算一、確定采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)二、計(jì)算步驟及方法14-4采光計(jì)算一、確定采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)92采光計(jì)算的目的：驗(yàn)證本設(shè)計(jì)是否符合采光標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。采光計(jì)算的方法：利用公式計(jì)算，利用特別制定的圖表計(jì)算。國家采光標(biāo)準(zhǔn)推薦的方法：利用圖表，按房間的窗地比直接查出采光系數(shù)最低值；也可按采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的采光系數(shù)值，求出需要的窗地比。采光計(jì)算的目的：驗(yàn)證本設(shè)計(jì)是否符合采光標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。93一、確定采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)主要有：車間尺寸；采光口材料及厚度；承重結(jié)構(gòu)形式及材料；表面污染程度；室內(nèi)表面反光程度。一、確定采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)采光計(jì)算中需要的數(shù)據(jù)主要有：94二、計(jì)算步驟及方法（一）側(cè)窗采光計(jì)算：按采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，側(cè)窗的采光系數(shù)最低值設(shè)計(jì)值為：帶形窗洞的采光系數(shù)最低值；考慮窗間墻擋光影響的窗寬系數(shù)；窗的總透光系數(shù)；室內(nèi)反射光增量系數(shù)；室外遮擋物遮擋系數(shù)。二、計(jì)算步驟及方法（一）側(cè)窗采光計(jì)算：按采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，側(cè)窗的951。帶形窗洞的采光系數(shù)最低值考慮在全云天空時(shí)帶形側(cè)窗窗洞的采光系數(shù)。如圖14-14。1。帶形窗洞的采光系數(shù)最低值考慮在全云天空時(shí)帶形側(cè)窗窗洞的采96圖14-15計(jì)算圖例。圖中P點(diǎn)為采光系數(shù)最低值的計(jì)算，它由不同剖面形式所決定。圖14-15計(jì)算圖例。圖中P點(diǎn)為采光系數(shù)最低值97由于圖14-14所給的值是按窗下沿和工作面處于同一水平時(shí)的情況作出的，若窗下沿高于工作面時(shí)（如圖14-15（c）中的高側(cè)窗），應(yīng)按查出值，然后按查出值，此時(shí)高窗所形成的若窗外設(shè)有較大的水平挑檐或遮陽板，如圖14-15（a），這時(shí)的實(shí)際應(yīng)按挑檐外沿至點(diǎn)連線以下的高度計(jì)算。由于圖14-14所給的值是按窗下沿和工作面處于同一水982。窗寬系數(shù)實(shí)驗(yàn)得知：它是該墻面上