温室之采光设计

温室之采光设计第一页，共二十七页，编辑于2023年，星期三中柱后屋面前屋面后墙矢高跨度前屋面采光角后屋面仰角温室结构和主要参数第二页，共二十七页，编辑于2023年，星期三

一、采光设计（一）方位（二）前屋面采光角（三）后屋面仰角（四）跨度（五）高度（六）长度

第三页，共二十七页，编辑于2023年，星期三SN不同方位温室示意图EW（一）方位第四页，共二十七页，编辑于2023年，星期三最短南北线南北线3东西线45第五页，共二十七页，编辑于2023年，星期三

（二）前屋面采光角1.有关概念屋面角α透明覆盖物平面与地平面的夹角太阳高度角H0太阳直射光线与地平面的交角法线与透明覆盖物平面垂直的直线入射角Hi太阳直射光线与透明覆盖物的法线之间的夹角第六页，共二十七页，编辑于2023年，星期三前屋面采光角αα第七页，共二十七页，编辑于2023年，星期三地平线屋面αH0

HiαH0

太阳高度角、入射角和前屋面采光角之间的关系法线H0+Hi+α=90°第八页，共二十七页，编辑于2023年，星期三2．入射角与透光率的关系吸收率＋反射率＋透过率＝100％603090020406080100透光率（％）入射角第九页，共二十七页，编辑于2023年，星期三3．屋面角设计原理吸收率＋反射率＋透过率＝100％，Hi越小，透光率越大；H0+Hi+α=90°。任何纬度地区正午时的太阳高度角H0：

H0＝90°－ф＋δф指温室所处地理纬度。

δ是当日赤纬，即太阳直射点的纬度，即太阳与地球的相对位置。冬至日δ＝－23.5°第十页，共二十七页，编辑于2023年，星期三（1）理想屋面角当冬至日正午时，温室前屋面与太阳光线垂直时，即Hi＝0时，阳光透过率最高，此时的屋面角称为理想屋面角。即

α＝90°－H0－Hi＝90°－（90°－ф＋δ）－0＝ф－δ第十一页，共二十七页，编辑于2023年，星期三63.5°

26.5°

理想屋面角第十二页，共二十七页，编辑于2023年，星期三（2）合理屋面角根据Hi与透光率的关系，当Hi≤40°时，透光率下降较少，所以采用40°入射角为设计参数进行采光设计，可以保证透光率和保温。以Hi＝40°设计的屋面角称为合理屋面角。603090020406080100透光率（％）入射角第十三页，共二十七页，编辑于2023年，星期三（2）合理屋面角计算公式合理屋面角α＝90°－H0－Hi＝ф－δ－40°＝40°－（－23.5）－40°＝23.5°合理屋面角α＝理想屋面角－40°＝63.5°－40°＝23.5°第十四页，共二十七页，编辑于2023年，星期三α

63.5°

26.5°

合理屋面角Hi第十五页，共二十七页，编辑于2023年，星期三（3）合理采光时段屋面角低纬度日照百分率低的地区，必须按合理时段采光屋面角设计；高纬度地区，可在合理屋面角的基础上适当增加5-7°。冬至时合理采光时段应保持4小时左右，从10时至14时，4个小时内太阳入射角都不大于40°。第十六页，共二十七页，编辑于2023年，星期三一斜一立式温室合理采光时段屋面角一斜一立式温室前立窗的高度与屋面角关系密切，一般前立窗高0.8米，在跨度和高度不变的情况下，抬高前立窗就减小了屋面角，降低前立窗就增加了屋面角。第十七页，共二十七页，编辑于2023年，星期三半拱形日光温室合理采光时段屋面角半拱形日光温室采光屋面角前底角为55

~60°，由前底角向中部每米设1个切角，1米处切角30~35°，2米处25~30°，3米处20~25°，4米处15~20°，5米处15°以上。55°

25°

30°

35°

15°

20°

第十八页，共二十七页，编辑于2023年，星期三

日光温室后屋面的仰角应为冬至日太阳高度角再增加5-7°。（三）后屋面仰角后屋面与水平线的夹角。仰角小后屋面平坦，温度上升慢；仰角过大，不便于管理。第十九页，共二十七页，编辑于2023年，星期三后屋面仰角示意图第二十页，共二十七页，编辑于2023年，星期三

从温室内后墙根到前底脚的距离为跨度。包括前屋面水平投影和后屋面水平投影。（四）跨度第二十一页，共二十七页，编辑于2023年，星期三

包括温室脊高和后墙高度。温室最高透光点到水平地面的距离为温室脊高。（五）高度第二十二页，共二十七页，编辑于2023年，星期三

使用卷帘机和温室管理考虑，以50-60米长的温室较为方便。（六）长度从温室的性能考虑，东西山墙内侧有2米左右温光条件较差，所以温室越长温光效果越好。从造价考虑，每栋温室都要筑两个山墙，越长造价越低。第二十三页，共二十七页，编辑于2023年，星期三复习思考题1．如何确定日光温室的方位？2．解释太阳高度角、入射角、采光角、后屋面仰角。3．阳光的入射角与透光率有何关系？4．试比较温室理想屋面角、合理屋面角和合理采光时段屋面角的差异。5．如何确定温室的后屋面仰角，跨度，高度和长度？第二十四页，共二十七页，编辑于2023年，星期三3．方位的确定

利用指南针测定但指南针所指的正南是磁子午线而不是真子午线