第四节 采光计算

1、目的：验证所作的设计是否符合采光标准中规定的各项指标目的：验证所作的设计是否符合采光标准中规定的各项指标方法：方法：1.图表法，利用公式或者利用特别制定的图表来计算。图表法，利用公式或者利用特别制定的图表来计算。 2.数解法，根据光度理论建立数学模型，然后求解。数解法，根据光度理论建立数学模型，然后求解。 3.工具法，属于这一类的有采光系数计算尺和英国工具法，属于这一类的有采光系数计算尺和英国 BRS采光系数分度器等，电子计算机与配套的采光计算软件采光系数分度器等，电子计算机与配套的采光计算软件可视为最有效的计算工具。可视为最有效的计算工具。本节内容所介绍的是利用图表法来进行采光计算，它是我国

2、本节内容所介绍的是利用图表法来进行采光计算，它是我国（工业企业采光设计标准）所推荐的方法，综合了国内外各（工业企业采光设计标准）所推荐的方法，综合了国内外各种计算方法的优缺点之后，在模型试验基础上，提出的一种种计算方法的优缺点之后，在模型试验基础上，提出的一种简易计算方法。简易计算方法。Page 2目录目录确定采光计算中所需数据确定采光计算中所需数据Page 3一一 确定采光计算中所需数据确定采光计算中所需数据1车间尺寸。车间尺寸。2采光口材料及厚度。采光口材料及厚度。3承重结构形式及材料。承重结构形式及材料。4表面污染程度。表面污染程度。5室内表面反光程度。室内表面反光程度。Page 4二二

3、 计算步骤及方法计算步骤及方法(一）侧窗采光计算一）侧窗采光计算按采光标准规定，侧窗的采光系数最低值为按采光标准规定，侧窗的采光系数最低值为 Cmin=CdKcKKKwKf Cmin(采光系数最低值）采光系数最低值） Cd（带形侧窗窗洞口的采光系数）（带形侧窗窗洞口的采光系数） Kc（考虑窗间墙挡光影（考虑窗间墙挡光影 响的窗宽修正系数）响的窗宽修正系数） K（侧窗采光的室内反射光增量系数）（侧窗采光的室内反射光增量系数） K（侧窗的总透光系数）（侧窗的总透光系数） Kw（侧窗采光的室外遮挡物挡光折减系数）（侧窗采光的室外遮挡物挡光折减系数） Kf（晴天方向系数，仅光气候区采用，但不包含北回归

4、（晴天方向系数，仅光气候区采用，但不包含北回归 线以南地区）线以南地区）Page 5(1) Cd（带形侧窗窗洞口的采光系数）（带形侧窗窗洞口的采光系数） 图图8-58系在全云天时，无限长带形系在全云天时，无限长带形侧窗窗洞口的采光系数。单侧采光侧窗窗洞口的采光系数。单侧采光计算点应选在离内墙计算点应选在离内墙1.0m处。处。 l是房间长度是房间长度 b为建筑宽度为建筑宽度 B是计算点至窗的距离是计算点至窗的距离 hc是窗高是窗高Page 6图图5-59为计算图例，图中为计算图例，图中P点为采光系数点为采光系数Cd的计算点，它是由不同的剖面形式的计算点，它是由不同的剖面形式所决定。如图所决定。如

5、图c中的高侧窗，先按中的高侧窗，先按B|hs查出查出Cd1的值，然后按的值，然后按B|hx查出查出Cd2的的值。高侧窗产生的值。高侧窗产生的Cd=Cd1K1CdK2如图如图a，窗外有较大的水平挑檐或遮阳板，这时的实际，窗外有较大的水平挑檐或遮阳板，这时的实际hc应按挑檐外沿至计算点应按挑檐外沿至计算点P连接与窗口交点以下的高度计算。连接与窗口交点以下的高度计算。Page 7（2）Kc(窗宽修正系数）窗宽修正系数） 由于由于Cd为带形窗洞时的采光系数，为了考虑实际中常有为带形窗洞时的采光系数，为了考虑实际中常有的窗间墙的挡光影响，应用窗宽修正系数来考虑这一因素。的窗间墙的挡光影响，应用窗宽修正系

6、数来考虑这一因素。实验得知它是该墙面上的总窗宽实验得知它是该墙面上的总窗宽bc和建筑长度和建筑长度l的比值，的比值，即即 Kc=bc/lPage 8（3）K（侧窗采光的室内反射光增量系数）（侧窗采光的室内反射光增量系数） 由于是内个表面的光反射比不同，一般用光反射比加权平由于是内个表面的光反射比不同，一般用光反射比加权平均值均值来代表整个房间的反光程度。来代表整个房间的反光程度。值求法如下。值求法如下。 _= pAp+qAq+dAd+cAc Ap+Aq+Ad+Ac式中，式中，p，q，d，c分别为顶棚，墙面地面及窗口的反射比，分别为顶棚，墙面地面及窗口的反射比，其中其中c可取可取0.15计算。计

7、算。Ap，Aq，Ad，Ac为顶棚墙面及地面为顶棚墙面及地面的表面积。的表面积。Page 9K的有关因素：的有关因素：_，房间尺度，单侧采光或双侧房间尺度，单侧采光或双侧采光等采光等 ，具体见表具体见表8-10 K（侧窗采光的室内反射光增量系数）（侧窗采光的室内反射光增量系数）单侧采光双侧采光深色中等浅色深色中等浅色0.20.30.40.50.20.30.40.511.11.251.451.71111.0521.31.652.052.651.11.21.41.6531.41.92.453.41.151.41.72.141.4522.753.81.21.451.92.451.4522.83.91.

8、21.451.952.45Page 10(4) K（侧窗的总透光系数）（侧窗的总透光系数）影响因素：影响因素： K=CW其中其中为玻璃投射比为玻璃投射比C为窗结构挡光折减系数为窗结构挡光折减系数 W为窗结构挡光折减系数为窗结构挡光折减系数CC窗结构挡光折减系数窗结构挡光折减系数 表表8-11 W为窗结构挡光折减系数为窗结构挡光折减系数C 表表8-12窗结构c值单层床木窗，塑料窗0.7铝窗0.75钢窗0.8双层窗木窗，塑料窗 0.55铝窗0.6钢窗0.65房间污染程度玻璃安装角度水平倾斜垂直清洁0.60.750.9一般0.450.60.75污染严重0.30.450.6Page 11(5)Kw（侧

9、窗采光的室外遮挡物挡光折减系数）（侧窗采光的室外遮挡物挡光折减系数）遮挡程度有关因素：对面遮挡物的平均高度遮挡程度有关因素：对面遮挡物的平均高度Hd（从计算工作面起），遮挡物至窗（从计算工作面起），遮挡物至窗口的距离口的距离Dd，窗高，窗高Hc以及计算点至窗口的距离以及计算点至窗口的距离B等尺寸。等尺寸。 图图8-13 侧面采光的室外建筑物挡光折减系数Kw的值11.5235 520.450.50.610.850.97130.440.490.580.80.95140.420.470.540.70.93150.40.450.510.650.91Page 12(6)Kf（晴天方向系数（晴天方向系数)

10、我国西北，华北地区日照率年平均在我国西北，华北地区日照率年平均在60%以上。以上。Cd只是考虑阴天时的只是考虑阴天时的情况，就产生采光口与当地光气候特征不相适应，故用情况，就产生采光口与当地光气候特征不相适应，故用Kf来考虑阴天来考虑阴天和晴天在同一表面上的照度差别，具体值见表和晴天在同一表面上的照度差别，具体值见表8-14.晴天方向系数Kw 图8-14窗类型及朝向纬度304050垂直窗东1.251.21.15南1.451.551.65北111水平窗1.651.351.25Page 13二二 顶部采光计算顶部采光计算按采光标准规定，顶部采光的采光系数平均值为按采光标准规定，顶部采光的采光系数平

11、均值为Cav=CdKgKKKdKfCd (天窗窗洞口采光系数）天窗窗洞口采光系数）Kg（高跨比修正系数）（高跨比修正系数）K（顶部采光的室内反光增量系数）（顶部采光的室内反光增量系数）K（天窗的总透光系数）（天窗的总透光系数）Kd（矩形天窗的挡风板挡光折减系数）（矩形天窗的挡风板挡光折减系数）Kf（晴天方向系数）（晴天方向系数）Page 14（1）Cd (天窗窗洞口采光系数）天窗窗洞口采光系数） 具体值可从图具体值可从图8-60查得。查得。 表明：带形窗洞时，窗地比（表明：带形窗洞时，窗地比（Ac/Ad），天窗形式和窗洞采光系数平均值），天窗形式和窗洞采光系数平均值（Cd）间的关系）间的关系.

12、 Page 15 天窗计算图例见图天窗计算图例见图8-61.当天窗下沿至工作面的高度（当天窗下沿至工作面的高度（hx）与建筑跨度（）与建筑跨度（b）之比为）之比为 hx/b 2/3 时，矩形时，矩形天窗采光的分区计算点可定在距跨端天窗采光的分区计算点可定在距跨端1m处处见图见图8-61（a）。当多跨连续时，锯齿形天窗采光的分区计算点可定在天窗所处的建筑宽度的两端当多跨连续时，锯齿形天窗采光的分区计算点可定在天窗所处的建筑宽度的两端点上点上见图见图8-61（c）。天平窗采光的分区计算点，可按具体设计要求确定。天平窗采光的分区计算点，可按具体设计要求确定。Page 16（2）Kg（高跨比修正系数）

13、（高跨比修正系数）由于图由于图8-60所列数值系按所列数值系按h|b=0.5的三跨车间的模型中得出。的三跨车间的模型中得出。有实验得知，在窗地比相同时，不同的高跨比会得出不同的有实验得知，在窗地比相同时，不同的高跨比会得出不同的采光系数值；为此，当高跨比不是采光系数值；为此，当高跨比不是0.5时，就应引入高跨比时，就应引入高跨比修正系数，其值列于表修正系数，其值列于表8-15. 高跨比修正系数高跨比修正系数kg kg值 值 表 表8 8- -15 15天窗类型跨数 hx/b0.30.40.50.60.70.80.911.21.4矩形天窗11.040.880.770.690.610.530.48

14、0.44 21.070.950.870.80.740.670.630.57 3及3以上1.141.0610.950.90.850.810.78 平天窗11.240.940.840.750.70.650.610.57 21.261.020.930.830.80.770.740.71 3及3以上1.271.0810.930.890.860.850.84 锯齿形天窗 3及3以上 1.0410.980.950.920.890.860.820.78Page 17（3）K（顶部采光的室内反光增量系数）（顶部采光的室内反光增量系数）顶部采光的室内反光增量系数。根据室内表面平均光反射比顶部采光的室内反光增量系

15、数。根据室内表面平均光反射比和天窗形式从表和天窗形式从表8-16中查出。中查出。顶部采光的室内反光增量系数Kp值 图8-16室内表面颜色 PKp值平天窗矩形天窗 锯齿形天窗浅色0.51.31.71.9中等0.41.251.551.650.31.151.41.4深色0.21.11.31.3Page 18（4）K（天窗的总透光系数）（天窗的总透光系数）与侧窗相比，天窗多一个承重结构的挡光与侧窗相比，天窗多一个承重结构的挡光影响，故在天窗透光系数中增添一屋架影响，故在天窗透光系数中增添一屋架承重结构的挡光折减系数，其值见表承重结构的挡光折减系数，其值见表8-17.这样，天窗的总透光系数这样，天窗的总

16、透光系数K为为 K=cwj 见表见表7-3 c见表见表8-11 w见表见表8-12 j见表见表8-17材料颜色厚度值普通玻璃无360.780.82钢化玻璃无560.78磨砂玻璃无360.550.6压花玻璃（花纹深密）无30.57 （花纹浅稀）无30.71夹丝玻璃无60.76压花夹丝玻璃无60.66夹层安全玻璃无3+30.78双层隔热玻璃无3+5+30.64吸热玻璃蓝350.520.64乳白玻璃乳白30.6有机玻璃无260.85乳白有机玻璃乳白30.2聚苯乙烯板无30.78聚氯乙烯板本色20.6聚碳酸酯板无30.74聚酯玻璃钢板本色34层布0.730.77绿34层布0.620.67小波玻璃钢瓦绿

17、0.38大波玻璃钢瓦绿0.48玻璃刚罩本色34层布0.720.74钢纱窗绿0.7镀锌铁丝网0.89茶色玻璃茶色360.080.5中空玻璃无3+30.81安全玻璃无3+30.84表表7-3Page 19表表8-11 表表8-12窗结构c值单层床木窗，塑料窗0.7铝窗0.75钢窗0.8双层窗木窗，塑料窗 0.55铝窗0.6钢窗0.65房间污染程度玻璃安装角度水平倾斜垂直清洁0.60.750.9一般0.450.60.75污染严重0.30.450.6屋架承重结构的挡光折减系数屋架承重结构的挡光折减系数 表表8 8- -1717结构名称结构所用材料钢筋混凝土钢屋架0.80.9实体梁0.750.75吊车梁

18、0.850.85网架0.65Page 20（5）Kd（矩形天窗的挡风板挡光折减系数）（矩形天窗的挡风板挡光折减系数）如设置了挡风板，宜取如设置了挡风板，宜取Kd=0.60；否则，；否则，Kd为为1.（6）Kf（晴天方向系数）（晴天方向系数）具体值见表具体值见表8-14晴天方向系数Kw 图8-14窗类型及朝向纬度304050垂直窗东1.251.21.15南1.451.551.65北111水平窗1.651.351.25Page 22解题步骤：解题步骤：1.确定采光等级（见表确定采光等级（见表8-5），采光系数最低值（见表），采光系数最低值（见表8-2），光气候系数（见表），光气候系数（见表8-3）。）。2.采光设计（侧面和顶部采光设计）采光设计（侧面和顶部采光设计）3.采光计算