自然采光教室

课程名称：建筑环境学实验名称 教室自然采光测量一、 实验目的与实验内容1、实验目的1）了解北京工业大学教室自然采光分布情况。2）检验北京工业大学教室自然采光与所规定标准的符合情况。2、实验方法1）测试参数选择依据根据建筑采光设计标准 GBT500332001，进行测点的布置和选取1）评价指标采光的系数：在室内给定平面上的一点，由直接或间接地接收来自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而产生的照度与同一时刻该天空半球在室外无遮挡水平面上产生的天空漫射光照度之比。室内天然光临界照度：国家标准【建筑采光设计标准】GBT500332001 规定了新建、改建和扩建的居 住、公共和工业建筑的一般照度标准值所测得的最低天然采光值应符合规定。二、 实验仪器与设备照度计照片 原理：照度计（或称勒克斯计）是一种专门测量照度的仪器仪表。照度计通常是由硒光电池或硅光电池和微安表组成。光电池是把光能直接转换成电能的光电元件。当光线射到硒光电池表面时，入射光透过金属薄膜 4 到达半导体硒层 2 和金属薄膜4 的分界面上，在界面上产生光电效应。产生的光生电流的大小与光电池受光表面上的照度有一定的比例关系。这时如果接上外电路，就会有电流通过，电流值从以勒克斯（Lx）为刻度的微安表上指示出来。光电流的大小取决于入射光的强弱。照度计有变档装置，因此可以测高照度，也可以测低照度。 引照度计的种类： 1.目视照度计：使用不便，精度不高，很少使用 2.光电照度计：常用硒光电池照度计和硅光电池照度计三、 测点方法与步骤室外照度测量1 2 3 4 5 6 7 8 平均值室外照度 4919 4998 5106 5121 5038 5121 4956 5217 5059.51、 第一教学楼采光测量所测教室尺寸为长 8.1m，宽 5.8m，教室由 3 扇窗子透光，每扇窗子窗长1.5m，窗宽 1.5m，如图所示测点布置单侧采光应取假定工作面与房间典型剖面交线上距对面内墙面 1m 点上的数值多跨建筑的边跨为侧窗采光时计算点应定在边跨与邻近中间跨的交界处，如图所示根据规范，在距离内墙 1m 处的课桌面上选取 8 个均匀的布点作为本次测量的测点，如图所示。四、 数据处理1)南向教室采光原始数据（单位 lx）室外光照度为 4919lx1 2 3 4 5 6 7 8 平均值室内照度 196 203 212 234 221 247 229 238 222.5采光系数为：侧面采光规定平面上的照度值/室外无遮挡水平面上由天空漫射光所产生的室外照度=222.5/5059.5=4.4%根据建筑采光设计标准_GBT500332001，教室采光系数应大于 2%符合规定室内天然临界照度应大于 100lx，符合规定2）北向教室采光原始数据（单位 lx）室外光照度为 4919lx1 2 3 4 5 6 7 8 平均值室内照度 183 217 209 228 215 231 224 195 212.75采光系数为：侧面采光规定平面上的照度值/室外无遮挡水平面上由天空漫射光所产生的室外照度=212.75/5059.5=4.2%根据建筑采光设计标准_GBT500332001，教室采光系数应大于 2%符合规定室内天然临界照度应大于 100lx，符合规定0 1 2 3 4 5 6 7 8 9050100150200250300南 向北 向单位：lx南北朝向采光比较一般情况下，南朝向的房间采光要比北朝向的房间采光好，从图中可以看出本次的测量虽然南向的教室采光照度略大于北向的房间，但是差别并不明显，分析其原因，北京工业大学第一教学楼南朝向的教室在外部有众多的树木植被，这些植被将会对教室的采光造成遮挡，减弱光线的渗透，而北朝向的教室并没有茂盛的植被遮挡采光，因此推断，南北朝向的教室采光差别不大的主要原因是因为南朝向植被的遮挡作用，同时也可以看出，在教室外部种植树木对正午的强烈阳光进行遮挡可以有效的减弱强光对于教室内部的影响。第三教学楼采光测量所测教室尺寸为长 9.8m，宽 7.1m，教室由 5 扇窗子透光，每扇窗子窗长 1m，窗宽 2m，如图所示测点布置单侧采光应取假定工作面与房间典型剖面交线上距对面内墙面 1m 点上的数值多跨建筑的边跨为侧窗采光时计算点应定在边跨与邻近中间跨的交界处，如图所示根据规范，在距离内墙 1m 处的课桌面上选取 8 个均匀的布点作为本次测量的测点，如图所示。数据处理原始数据（单位 lx）室外光照度为 4919lx1 2 3 4 5 6 7 8 平均值室内照度 346 375 347 386 397 379 352 346 366采光系数为：侧面采光规定平面上的照度值/室外无遮挡水平面上由天空漫射光所产生的室外照度=366/5059.5=7.2%根据建筑采光设计标准_GBT500332001，教室采光系数应大于 2%符合规定室内天然临界照度应大于 100lx，符合规定0 1 2 3 4 5 6 7 8 9050100150200250300350400450一 教三 教单位：lx一教与三教采光对比第一教学楼与第三教学楼的两个南朝向的教室采光对比发现三教教室的采光明显要比一教教室的采光好，除了一教教室有树木的遮挡之外，对比两个教室的窗墙比墙面积 窗面积 窗墙比一教 80.8 9 0.111三教 101.4 15 0.148发现三教教室的窗墙比明显大于一教，所以，可以得出结论，增加房间的窗墙比可以提高房间的采光照度。室内照度分布测量根据室内照明测量方法 GB5700-85，预先在测定场所打好网格，作测点记号，般室内或工作区为 24m 正方形网格，本次所测量的教室尺寸长约9.8m，宽约 7.1m，在教室内布置中心、中左、中右，前中、前左、前右，后中、后左、后右 9 个测点，按照规范，以课桌作为测量平面进行测量。数据处理原始数据（单位 lx）1 2 3 4 5 6 7A 2588 1528 987 706 483 432 346B 2557 1579 950 675 565 418 375C 2493 1473 973 663 485 428 347D 2531 1544 1080 691 501 437 352E 2478 1506 1017 712 541 408 346平均值 2529.4 1526 1001.4 689.4 515 424.6 353.20 1 2 3 4 5 6 7 8050010001500200025003000照 度照 度单位：lx室内采光横向分布由图可知，该教室横向的采光分布极为不均匀室内床边的照度高达 2500lx，而边缘最低处照度只有 350lx原因分析：1）晴天时直射阳光照进教室造成强烈的眩光，增加了室内照度分布的不平衡 2）晴天时室外光线过强，由于该教室为单侧采光，同时由没有遮阳设备，造成室内照度分布不均匀窗帘遮挡后的测量原始数据1 2 3 4 5 6 7A 137.7 107.8 68.3 54.1 37.1 27.3 21.9B 146.5 111.3 67.2 53.6 38.4 26.9 22.4C 152.1 105.3 70.4 58.7 40.1 28.4 24.5D 139.4 108.1 69.8 53.2 39.4 29.1 21.8E 119.3 98.7 70.8 49.3 38.8 27.2 22.6平均值 139 106.24 69.3 53.78 38.76 27.78 22.640 1 2 3 4 5 6 7 8020406080100120140160照 度照 度单位：lx室内采光横向分布0 1 2 3 4 5 6 7 8050