自然采光技术介绍及案例分析daylighting03--zhouzhou--063477
自然采光设计 ppt课件
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二、采光标准与采光设计
1．采光系数标准值 不同的视看对象要求不同的照度，而照度在一定范围内
是越高越好，照度越高，工作效率越高，但高照度意味 着投资大。采光标准的确定必须既考虑到视觉工作的需 要，又照顾到经济上的可行性和技术上的合理性。 《建筑采光设计标准》是采光设计的基本依据 。 视觉工作分为I～V级，各等级视觉工作要求的天然光照 度最低值分别为250、150、100、50、25lx。人们把室 内完全利用天然光进行工作时的室外天然光最低照度称 为临界照度．也就是室内开始需要采用人工照明时的室 外照值。这一值的确定．影响开窗大小、人工照明使用 时间长短等，具在一定的经济意义。
外表面易污染，难于清洗，影响透光性。
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平天窗类型 a.三角形天窗；b.屋面采光板；c.采光罩
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2、天窗 室内天然光采光系数最低值为5%时，平、剖面相
同的几种天窗所需的窗地比及采光系数分布情况：
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采光标准?各类建筑的采光系数标准值?居住建筑采光系数标准值?办公建筑采光系数标准值?学校建筑采光系数标准值?图书馆建筑采光系数标准值?旅馆建筑采光系数标准值?医院建筑采光系数标准值?博物馆和美术馆建筑采光系数标准值?工业建筑采光系数标准值?我国的采光标准规定临界照度值为5000lx
自然采光设计
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（5）平天窗：在屋顶上直接开洞，这样的采光口称平天窗； 一般透光材料选用钢化玻璃、塑料板等。
建筑物理-自然采光案例分析PPT课件
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* 采光口分析
*采光口形式
单一大面积天窗 覆盖有波形穿孔板和密集的单向梁
采光形式：顶光
太阳直射光经过穿孔板和单向梁过滤 后进入室内，产生均匀的漫反射
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*采光效果示意图
■ 一般天窗采光口：太阳直射光直接进入，保证亮度但照 度不均匀，易发生眩光
■ 分析对象采光口：太阳直射光经过波形穿孔板和密集单向梁的双
*采光形式：测光
*存在问题
北侧墙体采光本身不足，开启 的不规则矩形窗使得开窗面积 实际上变小，并且室内照度也 会不均匀
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谢谢！
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侧面采光有单侧、双侧、多侧方式。 南向单侧采光的入射光量大，且不稳定、 有直射日光。东西向双侧采光的入射光 量变动大、且不稳定，朝夕有直射日光。 北向单侧采光的入射光量少、但稳定。
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*顶部采光
由室内顶部采光口采光的方式称为顶部采光。如 果采光口的面积相同，顶部采光比侧面采光有利。 它的优点是有利于采入光量及其分布。对邻近地段 没有干扰。
建筑物理 ——自然采光
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*采光口
*采光方式是确定采光口构造和进行采光计算的
基础。 按照窗子所处的位置，将窗分为侧窗和 天窗两大类。
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*侧面采光
由室内侧面竖向采光口入射的光称 为侧面光。采入侧面光的方式称为侧面 采光、它的优点是有利于开启、防雨、 通风、隔热、施工、维护、维修等，但 采入光量较少，分布不均，且对邻近地 段有干扰。
光窗帘弥补不足
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* 室内各表面亮
度较接近，部 分教室地面用 了差别较大的 色彩，但总体 比较舒适和谐
该中庭作为交通用空间，主要 以坡道将不同高差上的教室联 系起来
天然采光课件
外墙材料的颜色和反射率会影响太阳光的吸收和反射。例如，白色外墙 可以反射更多的太阳光，而深色外墙则会吸收更多的太阳光。
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天花板材料
天花板材料的颜色和反射率也会影响室内采光。例如，白色天花板可以
增加室内的亮度，而深色天花板则会降低室内的亮度。
05
天然采光的优缺点
Chapter
优点
节能环保
02
住宅建筑的天然采光设计还可以与室内布局相结合，通过合理的空间布局和家具 布置，最大化利用天然光线，减少人工照明的需求。
办公建筑
办公建筑是人们工作的重要场所，良好的天然采光可以提高 工作效率和员工满意度。在办公建筑中，可以采用玻璃幕墙 或大面积的窗户设计，引入充足的天然光线，减少人工照明 的使用。
商业建筑的天然采光设计还需要考虑商业活动的特点和需 求，根据不同类型商业空间的特性，采用不同的天然采光 方案，以满足商业运营的需求。
公共设施
公共设施是为公众提供服务的场所，良好的天然采光可以提高公共设施的使用效 率和舒适度。在公共设施中，可以采用透明或半透明的顶篷、大面积的玻璃门等 设计，引入自然光线，营造明亮、舒适的公共空间。
特点
天然采光具有环保、节能、健康、舒适等优点，能 够提高室内环境的品质和人们的舒适感，同时减少 对人工照明的依赖，降低能源消耗和运营成本。
天然采光的重要性
健康
天然采光有助于调节人体生物钟 ，改善睡眠质量，减少眼部疲劳 和不适感，对健康有积极的影响
。
能耗
利用天然采光可以显著降低建筑能 耗，尤其是在电力供应紧张的地区 ，能够缓解能源压力，实现可持续 发展。
设计创新
定制化设计
根据不同建筑和空间的 需求，提供定制化的天 然采光设计方案，实现 个性化采光效果。
自然采光原理介绍
原理介绍：日光照明系统由三部分组成：采光装置、导光装置、漫射装置。
1、采光装置：索乐图采光罩中所使用的专有技术，使其有效日光采集表面面积(EDCS)比普通透明采光罩增加了近一倍。
2、导光装置：独有的光线反射管道，使用了革命性的多层聚合材料来反射更多的光线，，是目前世界上最高效的反射材料。
3、漫射装置：使用了光学透镜的漫射器以前所未有的方式传递日光，使光线更加柔和、均匀，不会产生眩光。
安装场所：索乐图日光照明系统可为以下场所提供日间照明：∙公共建筑：商场、超市、体育场馆、展览馆、动物园、博物馆；∙工业建筑：大型厂房、库房、地铁维修厂、库房；∙军事设施：飞机库、维修库、器材库、坑道等；∙民用建筑：候机大厅、地下通道、地铁、轻轨等候车厅、学校、医院、政府办公楼、监狱、高级会所、酒店、旅馆、流动房间、家庭住宅、别墅等。
∙系统优点：1、节能：可取代白天的电力照明，无能耗，一次性投资，无需维护，节约能源，创造效益。
2、环保：照明光源为自然光线，采光柔和、均匀，光强可以根据需要实时调节，全频谱、无闪烁、无眩光、无污染，并可滤除有害辐射，最大限度地保护您的身心健康。
3、安全：采光系统无需配带电器设备和传导线路，避免了因线路老化引起的火灾隐患，且系统设计先进，具有防水、防火、防盗、防尘、隔热、隔音、保温以及防紫外线等特点。
4、健康：科学研究证明，自然光线照明具有更好的视觉效果和心理作用，并且有益于改善室内环境，增强人体健康。
5、时尚：外观时尚、大方，创造低耗能、高舒适度的健康办公、娱乐、居住环境，是自然光与人工建筑的完美结合，是当今国内外普遍推崇的一种绿色健康、节能环保的新型照明系统。
索乐图日光照明系统BrightenUp®明亮系列索乐图® 160 DS（10英寸/250毫米日光照明系统）索乐图® 290 DS（14英寸/350毫米日光照明系统）全新的索乐图160 DS和 290 DS日光照明系统具有前所未有的高性能标准。
自然采光类型概述(优.选)
一、自然采光的重要性：太阳光的优点首先，作为自然光光源的太阳光，光量极其巨大，这是迄今为止任何光源根本没有的。
第二作为自然光光源的太阳光，在以亿年计的时间范围内，可以说是取之不尽、用之不竭的。
也不用花任何代价去“开采”。
这是任何的靠电能、化学能、生物能为动力的人工光源所不能比拟的。
第三，太阳光光谱中的短波光如紫外线，可以杀菌，还可以预防软骨病。
第四，自然采光实施起来极其简便，不需要敷设线路、不需要设备，也不需要什么复杂的技术。
可以这么说，见得到太阳的地方，就可以进行自然采光。
第五，一般地，人们可以在获取自然光的同时，同时取得心旷神怡的“视景”。
第六，太阳光中蕴涵有大量的热能，虽然现在我们人类转化、储存这些热能的技术还十分初级，但是可以预见，这种技术肯定会很快发展起来。
太阳光能满足人们的心理需求电灯照明可以满足人类的采光需要，但满足不了人们的心理需求。
太阳光是取之不尽的源泉，太阳光无时无刻不在改变之中，并将变化的天空色彩、光层和气候传送到它所照亮的表面和形体上去。
白天太阳光作为室内采光，通过墙面上的窗户进入房间，投落在房间的表面上，使色彩增辉、质感明朗。
由太阳光而产生的光影图案变化使房间的空间活跃，清晰明朗地表达了室内的形体。
光和影，对于家具装饰有润色作用，使室内充盈艺术韵味和生活情趣。
日光照明的历史和建筑本身一样悠久，但随着方便高效的电灯的出现，日光逐渐为人们所忽视。
直到最近，人们才重新审视自己一味追求物质享受，过度消耗地球自然资源的不理智行为。
太阳光具有一些独特的物理性能太然光具有一些物理特性，如波动性，微粒性，发出光辉，光色自然，能够显示出质感，而且富于动态变化。
基于这些特性，天然光有其他光源不可比拟的独特的表现力天然光通过窗玻璃入射在室内空间，由于光的质感和透明玻璃的质感相似，可赋予人们以天然光的纯净的感觉。
二、屋顶采光艺术设计屋顶采光其优势在于可以最大限度地利用不同高度、不同方位的太阳光，不仅光线柔和、均匀，能保证充分的室内采光，而且其效果强烈，艺术表现力强。
住宅自然采光分析精选
2 2 3眩光控制眩光是由于视野中亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端的对比，以致引起不舒适感觉或降低观察西部或目标的能力的视觉现象。
通常根据不同的原因分为直接眩光、反射眩光、不舒适眩光和失能眩光等。
图26室内布置与眩光影响建筑自然采光的因素包括：朝向、窗口、室内材料的反射率、吊顶等。
不同的采光口朝向对于建筑自然采光的效果有着决定性的影响，对于北侧外墙就无需遮阳设施而只需要考虑必要的导光手段，而对于其它竖向表面则要在采光的同时注意夏季遮阳和冬季采暖的需要，以降低建筑整体的能源消耗。
向外倾斜的窗台可以在一定程度上反射太阳直射光线，从而降低了窗口处产生眩光的可能性；同时这种构造方式可以引入更多的地面反射光。
3．4天窗与朝向顶部采光与侧面采光相比，具有以下几个特点：1)全阴天情况下光源整体亮度由于来自天顶，因此亮度高于侧面采光2)在晴朗的天气情况下亮度更加稳定，且单位面积能得到比侧面采光更多的光线，相同尺寸屋顶采光口可提供的照度水平是侧面采光的约3倍3)较之侧面采光系统而言不易引起眩光。
4)屋顶采光相对于侧面采光而言，照度梯度更加均匀。
因此，顶部采光是一种理想的自然采光来源。
就竖向天窗而言，东西向的天窗分别接收早晨和下午的光线，北向天窗接收主要为昼光，因此较其它朝向而言，其所得的光线最少，但较恒定。
南侧天窗可以得到最多的光线。
因此竖向天窗在太阳高度角较低的情况下，可以得到更多的光线；同时也可以避免水平天窗可能带来的太阳直射产生眩光的问题。
相对于窄采光井而言，下部扩大的采光构造可以产生更加均匀的照度梯度，同时当采光顶棚相对较高时，光的分布也更加均匀。
通过竖向天窗适当的挑檐和在水平天窗外部加挡板可以减少由于天窗开启造成的得热问题。
亦可以通过较深的光井，或者在室外采用挑檐、百叶或者隔栅控制直射光线的进入。
4．2．1南向当建筑朝向为南时，冬季太阳光可以为室内带来热量，有利于冬季采暖减少能源消耗。
但是也需要考虑某些功能下对控制太阳直射光造成眩光的要求，最简单的办法是采用半透明的窗帘将太阳直射光转化为均匀的漫反射光。
建筑光学第八章天然采光
目录
• 天然采光概述 • 天然采光原理 • 天然采光设计 • 天然采光案例分析 • 天然采光面临的挑战与解决方案
01 天然采光概述
天然采光定义
天然采光
天然采光的应用场景
利用自然光进行照明的过程，主要通 过窗户、天窗等建筑开口引入光线。
住宅、办公、商业、文化等各类建筑。
天然采光的优点
挑战二：气候变化影响
总结词
气候变化对天然采光带来挑战，包括极端天气、日照时间变 化等。
详细描述
随着全球气候变化，极端天气事件增多，如暴风雨、雾霾等 ，导致天然采光不足。同时，由于地球自转和公转的变化， 日照时间也在不断变化，对建筑采光提出了更高的要求。
挑战三：节能与环保要求
总结词
在能源紧张和环保意识增强的背景下，建筑采光需要满足节能和环保的要求。
节能环保、舒适度高、减少人工照明 依赖。
天然采光的重要性
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提高视觉舒适度
自然光线柔和、舒适，有 助于减轻眼睛疲劳，提高 工作效率和生活质量。
节能减排
减少人工照明的使用，降 低能源消耗和碳排放，符 合绿色建筑和可持续发展 的要求。
促进身心健康
自然光线有助于调节人体 生物钟，改善睡眠质量， 促进身心健康。
总结词
将绿色建筑理念融入建筑设计、施工和运营 全过程，实现建筑与环境的和谐共生。
详细描述
强调建筑与周围环境的协调，合理规划建筑 布局，利用地形、植被等自然元素增加天然 采光和通风。同时，提倡使用可再生能源、 雨水收集等技术，减少对环境的负担，实现 可持续发展。
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案例三：绿色建筑天然采光
总结词
[宝典]顶部采光的节能剖析
![[宝典]顶部采光的节能剖析](https://img.taocdn.com/s3/m/b81c020453d380eb6294dd88d0d233d4b14e3fdd.png)
2007年3月第18卷 第1期照明工程学报ZH AOMI NG G ONG CHE NG X UE BAOMar. 2007V ol 118 N o 11彭 鹏 郑 洁 周玉礼 朱 磊(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆 400045)摘 要:在定性分析天窗采光对建筑能耗影响的基础上,利用eQUEST 能耗模拟软件为工具计算分析了天窗采光照明在不同天窗开口大小下的供冷、供热及照明能耗节约量的变化规律,探讨了照明功率密度、照明控制方式以及不同气候地区的典型城市采用天然光照明的节能特性。
关键词:天窗;天然采光;天窗开口率;照明功率密度;能耗The E nergy E fficient Analysis of Top Daylighting SystemPeng Peng Zheng Jie Zhou Y uli Zhu Lei(Faculty o f Urban Construction and Environmental Engineering ,Chongqing Univer sity ,Chongqing 400045)Abstract Based on the qualitative analysis of the in fluence of top daylighting to the building energy consum ption ,weuse the eQUEST analysis the in fluence of top daylighting system to the energy savings of cooling ,heating andartificial lighting in different skylight to floor ratio ,and discussed the energy efficient characteristic of topdaylighting in different lighting density ,control types and climates.K ey w ords :skylight ;top daylighting ;skylight to floor ratio ;lighting power density ;energy consum ption引言随着经济的发展,建筑能耗在国家的能源消费中所占的比例越来越大。
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Thin slices guarantee interior spaces gain enough light, also control glare.
• Shutter provides indirect light and reduce glare for exterior spaces.
• Effective daylighting techniques also can: - balance heat gain and loss, - control glare, - cut energy costs, - creat a comfortable environment within any building.
Daylighting for Energy Efficiency
– Design an open floor plan to allow exterior daylighting to penetrate the interior – Use atrium for daylighting – Use building elements to redirect daylight and control glare – Use skylights for daylighting – Use light pipes and/or active tracking skylights for daylighting
Approaches for daylighting
A case study
Genzyme center
• • • • • • • • Location: Cambridge, MA,USA Building type(s): Commercial office New construction 344,000 sq. feet (32,000 sq. meters) Project scope: 12-story building Urban setting Completed November 2003 Rating: U.S. Green Building Council LEED-NC, v.2/v.2.1--Level: Platinum (52 points)
Achievements in Energy Efficiency
• reduce the projected overall energy cost for the building by about 41%. • reduce the electrical demand for lighting from 365 kW to 260 kW on hot summer days.
Genzyme center
How it works to obtain daylighting?
Optical collection and distribution system
Skylights system
-redirects daylighting . -improves light distributions.
Awards
• • • • • • • AIA/COTE Top Ten Green Projects in 2004 NESEA Green Building Awards in 2004; Category/title: Second place in the "Places of Work: Large Buildings" category Environmental Design & Construction Magazine Excellence in Design Awards in 2004; Category/title: Nominee in the "Commercial, Office, Industrial, Multi-Use, or Corporate" category Royal Institute of British Architects in 2005; Category/title: Worldwide Award Association of General Contractors in 2004; Category/title: Build America Award in the "Environmental New" category Architectural Review MIPIM Future Projects Awards in 2004; Category/title: Commendation in the "Offices" category AIA New Hampshire Chapter in 2004; Category/title: Excellence in Sustainable Design & Development Award in the "Places of Work" category City of Cambridge, Massachusetts, GoGreen Business Awards in 2004; Category/title: Co-recipient in the "Large Business" category for energy EPA WasteWise Program in 2003; Category/title: Champion Award for recycling construction waste Environmental Business Council of New England in 2003; Category/title: John A.S. McGlennon Environmental Award for Corporate Leadership for Genzyme Center
Daylighting
Introduction and a case study on Genzyme Center
By zhou zhou 063477
What is daylighting
• Daylighting in a building utilizes available sunlight by manipulating window placement, window fixtures, and room dimensions to maximize natural light in a space.
Why we need daylighting
• Using daylighting can minimizes the need for lamps and overhead lights and the energy required to power artificial lighting.
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The e