建筑光环境分析
第五章建筑光环境分析.
▪ 亮度（）指发光体（反光体）表面发光（反光）强弱的物理量。人眼从一个方向观察光 源，在这个方向上的光强与人眼所“见到”的光源面积之比，定义为该光源单位的亮度， 即单位投影面积上的发光强度。亮度的单位是2（坎德拉/平方米）或者（熙提）， 11042；有时亮度的单位也写作，11 2。
▪ 发光效率（ ）是一个与发光效能有关的概念，发光效率是指光源发出的可见光 占总发射辐射的比值。理论上，理想的绿色单色光源（波长555 ）具有最高的发 光效能，683，发光效率是100%，即该光源发出的所有辐射都为可见光。
1.1基本光度单位
▪ 发光强度（ ）简称光强，通常用I来表示，单位是（坎德拉）简写（国际单位制的七个 基本单位之一）。1是指单色光源（频率540X1012，波长555）的光，在给定方向上 （该方向上的辐射强度为1/683）的单位立体角内发出的发光强度。它表明了发光体在 空间发射的汇聚能力，可以说，发光强度就是描述了光源到底有多亮。发光强度针对点 光源而言，或者发光体的大小与照射距离相比较小的场合。
1.4采光系数
▪ 在 中，使用了英国建筑研究中心（）的分项法( )来计算采光系数。分项法假设 到达房间内任一点上的天然光由三个独立的部分组成，如图4-4：
▪ （1）天空组分 ()：用过窗户直接从天空射入房间内的部分。 ▪ （2）外部反射组分 ()：被大地、树及其他建筑物反射入房间的部分。 ▪ （3）反射组分 ()：前两部分在室内表面上的内部反射。 ▪ 在分项法中，房间采光系数是以上三部分的总和：
▪ 影响室外地面照度的因素包括了：太阳高度、云状、云量、日照率（太阳出现时 数和可能出现时数之比晴天是指天空无云或很少云（运量为0～3级）。
建筑行业中的建筑光环境设计
建筑行业中的建筑光环境设计建筑光环境设计是指考虑建筑物内外的光线条件，通过设计手段来创造良好的光照环境的过程。
在建筑设计中，光的运用不仅能够提供合适的照明条件，还可以对建筑空间的美感、舒适度和功能性产生重要影响。
本文将探讨建筑行业中的建筑光环境设计的重要性、设计原则以及应用案例等内容。
一、建筑光环境设计的重要性1. 提供舒适的环境光线是我们日常生活中不可或缺的一部分，良好的光照环境可以提高人们在建筑空间中的舒适度和幸福感。
适宜的自然光和人工光照明布局可以为人们创造宜人的居住和工作环境，减少眩光和阴影，提高视觉舒适度和工作效率。
2. 塑造建筑形象光线是建筑物与环境互动的媒介，合理运用光线可以为建筑物增添动感和立体感。
光线能够凸显出建筑物的形状、结构和材料特性，突出建筑的独特之处，提升建筑物的整体美感。
3. 节约能源光线是一种可再生的自然资源，合理运用光线可以最大程度地利用自然光，减少对人工照明的依赖。
通过合理的建筑光环境设计，可以在光线分布均匀的前提下最大限度地降低对能源的消耗，实现绿色建筑的目标。
二、建筑光环境设计的基本原则1. 充分利用自然光自然光是最理想的照明光源，合理利用自然光可以为建筑物提供柔和、均匀的照明效果。
在建筑设计中，应充分考虑建筑朝向、窗户布置、遮阳设施等因素，合理引入自然光，最大限度地利用自然光源。
2. 控制视觉舒适度合理的光线控制可以减少眩光和阴影对人视觉的影响，提高视觉舒适度。
在建筑光环境设计中，需要注重光线亮度、色彩温度和光源选择等因素，以确保建筑环境中的光线质量与人的视觉需求相匹配。
3. 考虑建筑功能要求不同的建筑功能对光线需求有所不同，光环境设计应根据建筑的具体用途来进行设计。
例如，办公室需要充足亮度和减少反射，而艺术展览馆则可能需要特定的光线照射角度和光照强度来展示艺术品。
三、建筑光环境设计的应用案例1. 大型会议中心大型会议中心通常有复杂的空间布局和多功能需求。
装配式建筑施工中的建筑光环境设计与景观照明
装配式建筑施工中的建筑光环境设计与景观照明在当今社会，随着人们对生活质量要求的不断提升和环境保护意识的日益增强，装配式建筑作为一种高效、可持续发展的建筑方式逐渐受到关注。
然而，在装配式建筑施工中，光环境设计和景观照明成为了不可忽视的重要问题。
本文将探讨装配式建筑施工中的建筑光环境设计与景观照明的相关内容。
一、建筑光环境设计1.1 环境与体验在装配式建筑施工过程中，建筑光环境设计需要考虑人们在室内外活动时的舒适性和使用体验。
合理利用自然光资源，如调整窗户位置、大小和朝向，以最大限度地利用自然采光，并确保室内空间得到良好的照明。
此外，在室内设置灯具时应注意灯具类型、数量和布局等因素，以提供合适且符合功能需求的照明。
1.2 能源节约装配式建筑作为可持续发展的重要方向之一，建筑光环境设计需要考虑尽可能降低能源消耗。
通过合理选择和布置灯具，如选用节能灯、LED照明等高效的照明设备，并结合光控系统和传感器，实现智能化控制，根据人流、光线等条件自动调整照明亮度和使用时间，从而实现节能效果。
1.3 色彩与氛围在装配式建筑施工中，建筑光环境设计需要注重色彩运用以及营造特定的氛围。
不同颜色的灯光会给人不同的感受和情绪体验。
考虑到装配式建筑多为居住或商业空间，可以根据不同功能区域选择恰当的灯光色温和亮度，在室内创造出温馨、舒适的氛围。
二、景观照明设计2.1 环境融合在装配式建筑施工中进行景观照明设计时，需要将该建筑与周边环境融为一体。
通过合理设置照明设施，如投光灯、路灯等，并结合植物、水景等元素的点缀，使得场所在夜间呈现出独特且美观的景观效果，同时也需满足人们夜间活动的需要。
2.2 安全与导引景观照明设计不仅要追求美感，更重要的是确保人们的安全和便利。
在装配式建筑施工中，通过合理布置照明设备，如设置指示灯、霓虹灯等，以提供良好且明确的标识和导向作用。
无论是人行道、停车场还是公共空间，都应考虑到人们的出行安全和便利。
2.3 能耗控制景观照明设计同样也需要关注能源消耗问题。
现代建筑设计中的光环境优化研究
现代建筑设计中的光环境优化研究在现代建筑设计中，光环境的优化已成为一个至关重要的考量因素。
光不仅为我们提供了视觉上的清晰和明亮，更在塑造空间氛围、影响人的心理和生理感受以及实现建筑的节能目标等方面发挥着举足轻重的作用。
良好的光环境能够显著提升建筑的品质和使用者的舒适度。
想象一下，当我们走进一个房间，柔和而均匀的光线洒在每一个角落，让人感到温馨而宁静；或者在一个办公空间，充足且适宜的光照让人能够高效地工作而不感到疲劳。
这都说明了光环境对于建筑内部空间体验的重要性。
在建筑设计中，自然光和人工光的合理利用是优化光环境的关键。
自然光具有独特的魅力和优势。
它是免费的、可持续的，并且能够带来生动而多变的光影效果。
通过巧妙的建筑布局和开窗设计，我们可以最大程度地引入自然光。
比如，在住宅设计中，朝南的窗户可以在冬季获取更多的阳光，为室内带来温暖；而在夏季，通过遮阳设施的设置，可以避免过热。
大型公共建筑如博物馆、图书馆等，常常采用天窗和中庭的设计，将自然光引入建筑内部的核心区域，减少对人工照明的依赖。
然而，仅仅依靠自然光往往是不够的，人工光在许多情况下起到了补充和调节的作用。
在一些功能空间，如会议室、手术室等，对光照的稳定性和亮度有严格的要求，这就需要精心设计的人工照明系统来满足。
此外，人工光还可以用于营造特定的氛围和情感效果。
通过选择不同的灯具类型、色温、亮度和照射角度，可以创造出丰富多样的光环境。
例如，暖色调的灯光会让人感到温暖和舒适，而冷色调的灯光则可能给人带来清新和高效的感觉。
光环境的优化还需要考虑到光的强度和分布。
过于强烈或不均匀的光线可能会导致眩光，给人带来不适甚至影响视力。
在设计中，通过采用适当的遮光和反射材料，可以有效地控制光线的强度和方向。
同时，合理的灯具布置也能够确保空间内的光照均匀分布，避免出现明暗对比过于强烈的区域。
色彩也是光环境设计中不可忽视的因素。
不同颜色的表面在光的照射下会呈现出不同的视觉效果。
建筑环境中的光环境设计
建筑环境中的光环境设计在我们的日常生活中，无论是在学校、家里还是商场，光环境总是在不经意间影响着我们的感受和体验。
今天咱们就来聊聊建筑环境中的光环境设计，这可真是个有意思的话题！就说我之前去一个新建成的图书馆吧，那里面的光环境设计就让我印象特别深刻。
一进去，那种明亮但又不刺眼的光线，瞬间就让人心情舒畅。
咱们先来说说光环境设计的重要性。
你想想，如果教室里的光线太暗，同学们是不是看书写字都费劲，时间长了眼睛还容易近视。
而要是光线太亮，又会让人觉得晃眼，不舒服。
所以呀，恰到好处的光环境设计，那可是关乎着我们的学习效率和身心健康呢！在小学的科学课教材里，其实就已经有关于光的基础知识啦。
孩子们会了解到光的传播、反射这些简单的概念。
这就为后面理解光环境设计打下了小小的基础。
到了初中，物理课上会更深入地学习光的折射、透镜成像这些知识。
这时候，同学们对于光的理解就更上一层楼啦。
高中的物理和地理学科中，光环境的知识就和实际应用结合得更紧密了。
比如说，地理课会讲到不同地区的光照时间和强度的差异，这对于建筑设计来说可太重要了。
要是在北方寒冷的地区，就得尽量让建筑多接收阳光，保证室内温暖；而在炎热的南方，可能就得想办法遮阳，避免室内过热。
那光环境设计到底都要考虑些啥呢？首先得考虑自然采光。
比如说，窗户的位置和大小就很有讲究。
窗户开得高一些，光线就能照得更深；窗户面积大，进来的光就多。
但也不能一味地追求大窗户，还得考虑遮阳的问题，不然夏天太阳直射的时候，屋里可就热得像蒸笼啦。
还有人工照明的设计也不能马虎。
不同的房间需要不同的灯光亮度和颜色。
像卧室，就得用比较柔和的灯光，让人能放松下来；而厨房，就得亮堂一点，方便做饭操作。
我还见过一些商场，里面的光环境设计得特别巧妙。
有的区域用了暖色调的灯光，让人感觉温馨，就想多逛逛；有的区域用了冷色调的灯光，突出展示的商品，吸引眼球。
在设计光环境的时候，还得考虑人的视觉感受。
比如说，不能有强烈的明暗对比，不然眼睛一会儿看亮的地方，一会儿看暗的地方，会很疲劳。
第五章建筑光环境分析
第五章建筑光环境分析
1.1基本光度单位
▪ 发光强度（Luminous intensity）简称光强，通常用I来表示， 单位是candela（坎德拉）简写cd（国际单位制的七个基本单 位之一）。1cd是指单色光源（频率540X1012HZ，波长 555nm）的光，在给定方向上（该方向上的辐射强度为 1/683W/sr）的单位立体角内发出的发光强度。它表明了发 光体在空间发射的汇聚能力，可以说，发光强度就是描述了 光源到底有多亮。发光强度针对点光源而言，或者发光体的 大小与照射距离相比较小的场合。
▪ 点击
按钮，显示分析网格。
▪ 点击
(适配网格到物体)，弹
出适配网格对话框，使用默认设置即可，点击“OK”
完成设置。
▪ 再次点击
按钮恢复到分析网格模式，完
成网格的手动调整。
第五章建筑光环境分析
2.3设置分析网格
§ 设定采光分析的参考平面：根据《建筑采光设计标准》规定民用建筑参考平面（假定工作 面）取距地面0.8m。
▪ 在2001年开始实施的《建筑采光设计标准》GB/T 50033-2001中规定了视觉作业场 所工作面上的采光系数标准值，也给出了侧窗采光与天窗采光的采光系数的计算方法。 其方法主要是：按侧窗和天窗分别利用两个不同的图表，根据有关数据查出相应的采 光系数值。这里的窗，是指未装上窗扇的无限长带性空洞，即是窗洞口。然后按实际 情况考虑各种因素，加以修正而得到采光系数最低值（侧面采光）或平均值（顶部采 光）。
并不适于分析反光板之类的二次反射采光构件，这一方面的分析应该同Radiance结 合起来。
第五章建筑光环境分析
1.5设计天空照度和室外临界照度
▪ 在Ecotect Analysis中，室外照度采用的是设计天空照度。设计天空照度根据室外照 度的统计分析取得，其表示了全年（工作日）从早晨9点到下午5点超过85%的时间 的水平照度，也就是说，它提供了一种可用于设计的并至少有85%的时间能满足所需 照度的最不利的场景。在确定纬度的情况下（确定了气象数据）Ecotect Analysis提 供了两周简便的计算方法：一是程序由Tregenza散射天空照度公式计算；另一种是 程序依据实测数据由三次拟合而成（结果如图），相对来说后者更接近实际情况。
建筑光环境案例分析及优化
① 展览馆中的自然采光 关注自然采光，不仅是让身居其中的人们更多的与自然亲近，更是从能源、 健康等角度，实现可持续性建筑的一种重要方式。但作为自然光，从建筑采光的 角度来说，虽然有其巨大的不可比拟的优点，但是，未经过滤、遮挡、折射等处 理的自然 光，无论是 从视觉光源 的方面来 讲，还是从 热源方面来 讲，也有着 一定的缺点。 26 号展厅中大面积的玻璃幕墙及格栅允许自然光线进入，但同时又可避免日 光的直射。明亮但不耀眼的光线是创造整个大厅空间品质的关键所在。建筑的屋 脊处和侧立面的上部有太面积的采光窗为室内提供自然照明。 ② 北向光线的利用 北向光线属于漫射光，且带有的太阳热量较少，因此在赫尔佐格的作品中 被大量使用。其常用手法是通过反射作用，把北向光线均匀引入室内。在汉诺威 26 号展厅中，为了给高大展览空间提供质量的均匀照明，光线通过大面积北向 天窗上的百叶，折射到展馆室内屋顶上巨大“反射板”而引入更远的公共区域，
3、建筑遮阳 该建筑的次入口位于西向，故应考虑西晒及遮阳。利用百叶窗这种可调节式
遮阳，可以有效的柔和光线减少西晒。
防止西晒
中庭增加采光
百叶遮阳
减小开窗，避免西晒
从而使光线均匀分布。
同样的赫尔佐格在林茨的设计中心项目中，通过在屋顶上的一种塑料格栅， 将北面光线反射、折射进入室内，而将南侧直射光线过滤，这样就使展示区获得 高标准的采光，且不牺牲室内热舒适度，也不增加额外能耗。
③ 建筑遮阳 在汉诺威 26 号展厅中大量使
用了天然木材．在展厅屋顶的使 用面积共计 20 000 平方米。这不 仅太大降低了建筑造价．其材料 本身也体现了生态节能的特点。 木材作为格栅，既遮挡了阳光避 免了室内过热又不影响屋顶和侧 面的自然采光。而这种可调式的 遮阳装置除可以遮挡阳光还可以防止眩光、调节风量以及遮挡视线的作用。 ④ 人工照明 展览馆中照明既要能向观众提供良好的视觉环境，又要保护展品，尽量减少 光辐射对展品的损伤，展览馆中照明系统可根据展示中特点和展品的布置情况来 选择。如图，可看到汉诺威 26 号展厅的人工照明的分布，赫尔佐格采用了一般 照明方式筑系馆设计光环境优化
建筑光环境设计是什么
建筑光环境设计是什么当我们走进一座建筑，无论是宏伟的宫殿、温馨的住宅，还是现代化的商场，光线总是在不知不觉中影响着我们的感受和体验。
建筑光环境设计，就是那个在幕后精心策划这一切的“魔法师”，它不仅仅是简单地照亮空间，更是一门融合了艺术、科学和技术的综合性学科，旨在通过对光线的巧妙运用，创造出舒适、美观且具有功能性的建筑内部和外部环境。
那么，建筑光环境设计到底是什么呢？让我们从它的几个关键方面来一探究竟。
首先，建筑光环境设计是对自然光和人工光的规划与运用。
自然光，那是来自太阳的恩赐，它的强度、方向和色彩会随着时间和季节的变化而变化。
在设计中，要充分考虑建筑的朝向、窗户的位置和大小，以最大程度地引入自然光，减少对人工照明的依赖，既节能环保，又能让人们感受到大自然的韵律。
比如，一个朝南的大窗户可以在冬日为房间带来温暖的阳光，而在夏日，通过遮阳设施可以避免过热。
人工光则是在自然光不足或需要特定效果时的补充和强化。
它包括各种灯具，如吊灯、壁灯、台灯、射灯等等。
设计师需要根据不同的空间功能和氛围需求，选择合适的灯具类型、亮度和颜色。
例如，在书房需要明亮而均匀的光线以便阅读和工作，而在餐厅则可以通过柔和的暖光营造温馨的用餐氛围。
其次，建筑光环境设计是对光的强度和对比度的把控。
光线过强会导致刺眼和不适，过弱则会影响视觉效果和工作效率。
合理的光强度分布能够突出建筑的重点部分，如展示艺术品的区域或者建筑的特色结构。
同时，对比度的控制也很重要，过大的对比度可能会造成视觉疲劳，而适当的对比度可以增加空间的层次感和立体感。
再者，建筑光环境设计还涉及到光的色彩和色温。
不同的色彩和色温会给人带来不同的心理和生理感受。
冷色调的光（如蓝色）会让人感觉清爽和宁静，适合在办公场所使用；而暖色调的光（如黄色、橙色）则给人温馨和舒适的感觉，常用于家庭和休闲空间。
在一些公共建筑中，甚至会通过动态的灯光色彩变化来营造独特的氛围和体验。
另外，建筑光环境设计也要考虑到人的视觉需求和行为习惯。
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建筑光环境分析
一．建筑实例光环境分析
二．光环境优化设计
一．建筑实例光环境分析
（1）丹麦低碳建筑-绿色灯塔“绿色灯塔”
1.建筑简介
该项目是迄今为止丹麦的第一个按照碳中和理念设计的公共建筑，位于哥本哈根市内的哥本哈根大学校园内，该建筑为3层的圆形建筑，总建筑面积950m2．具体用途为哥本哈根大学科学系学生的学习．生活．就业监管咨询中心。
”绿色灯塔”项目是无CO：排放的零排放生态型建筑。
“绿色灯塔”的目标在于展示节能型建筑需求和建筑质量．健康室内气候以及良好的日光．是可以通过可持续和创新的建筑设计方法达到平衡的。
该项目已于2009年10月20日正式交付使用运营，是2009年在哥本哈根召开的联合国气候变化峰会(COP 1 5)的一个献礼性展示项目。
2.建筑光环境总体感受
走近“绿色灯塔”，绿色为基调的外墙与周边环境和谐地融为一体，建筑主体为圆柱形，建筑上装有的可调节百叶窗使整个建筑能最大限度地接收阳光。
进入灯塔内部，首先会注意到它卓越的采光效果。
朝南斜切的屋顶，创造了最大的采光率。
可自动调节的天窗、挑高的中庭，使得阳光可以从三楼楼顶直射到一楼。
如果阳光充足，室内的ＬＥＤ照明灯就会自动关闭。
3.圆柱体的建筑外形
该建筑的设计目标是实现最佳的能耗效率．建筑质量、健康的室内气候，和良好的采光条件。
也就是说，“绿色灯塔”在设计之初，就是一个具有强烈展示功能的建筑。
既要展示建筑的各个不同的立面在接受日照．采集太阳能即时的数据变化，又可以作为建筑使用，因此，其最佳形状就是做成圆柱形。
4.墙面及装置-增强亮度
内部墙体全为白色墙面，可以增强室内的亮度。
另外，该建筑做了一个名为“仪器”的艺术雕塑．这个雕塑看起来像一个探测器。
主体由8个手臂组成，每个手臂上装有30面小镜子。
5.采光设计具体分析
首先，建筑的内部照明以自然采光为主，结合丹麦当地的光气候条件，除了在建筑立面装了适量的竖窗，还在建筑的顶部设置了一定数量的智能电控屋顶窗。
这无疑给建筑的中庭．带来了巨大的光照度的变化。
中庭采光
其次，建筑师们花在采光模拟计算上的时间，较之以往的任何建筑，都要多出许多。
此次采光计算，采用“采光模拟分析计算软件Daylight Visualize”，该软件经过国际照明协会的鉴定，是一款非常精确的计算软件，其对光照分析计算的结果．与实测结果最大误差不超过4．9％，平均误差仅有2．9％。
工程师们应用该采光软件，对建筑的每一个房间与角落．按全云天、半阴天、晴天等几种情况，对全年的几个标志时间段春分．秋分，夏至，冬至等分别进行了计算，对有眩光的部位．及采光系数小于3％的部位，进行反复的设计和比较，直至满意。
竖窗的运用
6.节能分析
“绿色灯塔”项目，仅靠对日光合理设计使用．我们就节约了几乎过去照明用电的38％的能量。
“绿色灯塔”的屋顶上45m2的太阳能光伏电池是建筑物主要能量来源，可满足照明、通风和维持热泵的运转需求。
图为：能源设计技术使用图
二．建筑系馆采光设计优化
1.建筑简介
此设计是位于北方的建筑系馆，建筑整体分为两个部分，北侧为办公区，南侧为教学区。
下图是北立面图，从图中可以知道,建筑北侧为三层，南侧为四层。
北侧一层采用玻璃进行外围护，增加采光面积。
二层三层采用竖侧窗进行采光，外有可移动木百叶，对采光进行调节。
2.建筑优点
建筑外墙较厚，可以减少顶层的眩光。
木百叶可以调节采光的强度。
木百叶
外墙较厚
3.建筑采光优化
（1）形体的优化
建筑南高北低的形式，会对建筑北侧的采光有一定的影响。
因此，可以将建筑南侧四层的部分移动到北侧。
优化前优化后的建筑形体示意
（2）采光口形式优化
建筑采光形式比较的简单，没有顶部采光设计。
可以将北侧大厅顶部增加天窗采光，提高建筑内部的光照。
优化前无天窗
优化后增加天窗
（3）采光口面积，位置，及玻璃材质的优化
南北侧的窗墙面积比应分开结合当地环境考虑，不同用途的房间，玻璃的材质也应考虑进去。
（4）其它优化
建筑的窗间墙亮度在设计时没有考虑，因此有必要进行后期的估算计算。
以及眩光对建筑的影响的消除。