建筑物理第三讲：天然光环境(一)-昼光光源与采光课件

辦:天荪光环境(一)昼光光源与聚光本讲主要内容3.天然光环境概述32光气候与采光标准321、光气候322、采光标准(采光设计标准)---天然光环境的质量评价3.3采光口(采光窗)3.31、侧窗3.32、天窗3321、矩形天窗3.3.2.2、横向天窗3.323、锯齿形天窗33.24、平天窗一3.1天然光环境概述太阳是生命之源,它以无尽的光和热哺育大地。是一种巨大的安全的清洁光源。早在古人学会建造房屋时起,他们就掌握了在屋顶或墙壁上开洞收集天然光照明的方法。古罗马万神庙巨大穹顶上直径近9m的圆洞和我国民居常用的面积不到尺见方的亮瓦,都显示了前人采光的智慧.近代著名的建筑大师,如莱特勒·柯布西埃、路易斯·康等人的许多作品,更是运用昼光照明和渲染气氛的杰作。CourtesyNASA天然光环境概述罗马的万神庙哈德良皇帝于公元120年~公元124年在意大利罗马兴建了万神庙,作为奉祀诸神的神殿。这座显示了古罗马人卓越工程技术的建筑物,给人们留下了深刻的印象万神庙穹顶直径43米的记录直到20世纪还未被打破。如此规模的穹顶通常需要一些支撑物,但古罗马人精通如何建造拱形屋顶而不需要柱子支撑的技术。虽然古罗人不是拱门的首创者,但他们是最早认识拱门用途的人。穹顶的圆眼(一直径为8.2米的采光圆孔——泽注)使阳光泻入万神庙庙内的地面和墙壁均用色彩鲜明的大理石建成金贝尔美术馆-路易斯·康美术馆是一个将天然采光设计和空间造型相结合的经典范例!天然光环境--概述七十年代以来,节能的紧迫性和重视环境设计的新观念,对采光科学技术有很大的推动。现在人们已经能够几乎任意地控制天然光。我们可以用巨大的玻璃顶棚将一个中庭或大厅覆盖起来,模拟晴日当空、四季如春的大自然;也可以借助随太阳运行轨迹自动控制的遮阳装置完全遮蔽阳光,造成光线柔和宜人、照度稳定的工作环境。前几年曾经有人设想,用集日镜将旦光收集起来,通过光导纤维输送到地下或建筑物深处的采光装置;目前,这种设想已经成为现实,它预示着建筑采光技术在不久的将来会有更快的发展。天然光环境概述建筑物充分利用昼光照明的意义近年来的许多研究表明,太阳的全光谱辐射,是人们在生理上和心理上长期感到舒适满意的关键因素,不仅可以获得较高的视觉功效,节约能源和费用,而且很可能还是一项长远的保护人体健康的措施。另外,多变的天然光又是表现建筑艺术造型、材料质感渲染室内环境气氛的重要手段所以,无论从环境的实用性、还是美观的角度,都要求建筑师对昼光的利用做认真的规划,掌握设计天然光环境的知识和技巧。昼光的组成日光变化很快,在采光计算中不考虑天空光—相对稳定,建DIREC筑采光的主要光源。·在采光设计中,我们提到昼光(天然光)往往指的是天空光,它是建筑采光的主要光源。直射日光强度极高,变化很快,为防止眩光或避免房间过热工作房间常需要遮蔽日光,所以在采光计算中一般不考虑直射日光的奉献。不过,室内照进直射日光也有积极的作用,变化不定的光束会增添室内环墳的情趣,使人有接触大自然的感受,给人以时间的信息32光气候来光标准在天然采光的房间里,室内的光线随着室外天气的变化而改变,要设计好室内采光,保证光需要,就需了解光气候知识32.1、光气候今是由太阳直射光、天空扩散光和地面反射光形成的天然光平均状况。1、天然光的组成a、太阳直射光:太阳光穿过大气层时,直接透过射到地面的光。直射光照度大、有方向,在物体背后形成阴影b、天空扩散光:太阳光穿过大气层时,碰到大气层中的空气分子、灰尘水蒸气等微粒,产生多次反射,形成天空扩散光。天空扩散光使天空具有定的亮度,在地面上形成的照度较小,无方向、不形成阴影全云天时只有天空扩散光;晴天时室外天然光有太阳直射光和天空扩散光两部分组成。2、不同天气室外光气候的变化地面照度来源于日光和天空光,其比例随太阳高度与天气(天空中的云和云是否将太阳遮住)而变化,通常按照天空中云的覆盖面积将天气分为三类晴天云覆盖天空的面积占0~3/10多云天-云占4/10-7/10全阴天云占8/10~