消防站新建工程天然采光模拟分析报告

绿色建筑室内天然采光与眩光计算分析报告伏牛溪北消防站新建工程计算软件： 室内天然采光报告绿色建筑室内天然采光与眩光计算分析报告项目名称：伏牛溪北消防站新建工程项目地址：建设单位：1、《建筑采光设计标准》GB50033-20132、《绿色建筑评价标准》GB/T50378-20193、《民用建筑绿色性能计算标准》JGJ/T4494、《城市居住区规划设计规范》GB501805、《绿色建筑评价技术细则2019》一、建筑概况1.1基本信息城市：重庆市区(北纬=29.40°,东经=106.30°)光气候分区：V区建筑类型：公建建筑朝向：北偏西6.2度建筑层数：3层建筑物高度：13.60m1.2建筑轴测图图1建筑模型图二、指标要求针对天然采光评价标准依据主要为《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019、《建筑采光设计标准》GB50033-2013、《采光测量方法》GB/T5699，《民用建筑绿色性能计算标准》JGJ/T449。2.1条文要求《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019中对建筑室内光环境与视野的具体要求为：5.2.8充分利用天然光，评价总分值为12分，并按下列规则分别评分并累计：1住宅建筑室内主要功能空间至少60%面积比例区域，其采光照度值不低于300lx的小时数平均不少于8h/d,得9分。2公共建筑按下列规则分别评分并累计：1)内区采光系数满足采光要求的面积比例达到60%,得3分；2)地下空间平均采光系数不小于0.5%的面积与地下室首层面积的比例达到10%以上，得3分；3)室内主要功能空间至少60%面积比例区域的采光照度值不低于采光要求的小时数平均不少于4h/d,得3分。3主要功能房间有眩光控制措施，得3分。2.2评价指标《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019对室内光环境提出如下评价指标：1主要功能房间采光照度满足要求的平均小时数不低于4h/d的面积比例，当达标面积达到60%时，认为达标。除此之外，还需考察地下室平均采光系数不小于0.5%的面积与地下室首层面积的比例及内区采光系数满足采光要求的面积比例。公共建筑的采光照度及采光系数标准值见下表。表1公共建筑采光标准值采光

等级场所名称侧面采光顶部采光采光系数标准值（%）天然光照度标准值（lx）采光系数标准值（%）天然光照度标准值（lx）III会议室、办公室、诊室、阅览室3.0450.02.0300.0IV体育馆场地、厨房、客房、餐厅2.0300.01.0150.0V走道1.0150.00.575.0注：上表是III类光气候区的标准值，本项目处于第V光气候区，故采光系数标准值需要乘以相对应的光气候系数K值，K=1.20。2主要功能房间的不舒适眩光指数（DGI）不高于下表规定的数值表2窗的不舒适眩光指数（DGI）采光等级眩光指数值DGII20II23III25IV27V28三、模拟概述目前常用的采光评价的方法有平均采光系数（Cav）公式法、采光系数（DF）静态模拟法、动态模拟法，其中平均采光系数（Cav）公式法是在典型条件下的快速算法，《建筑采光设计标准》GB50033-2013给出了具体的计算公式；采光系数（DF）是室内目标点上的照度与全阴天下室外水平照度的比值，表征全年中最不利的天气条件下的采光情况。以上的评价方法具有计算简单、使用方便等优点，但这种评价方法的缺点也很明显，未考虑建筑朝向、太阳光直射、天空状况、季节与时间等因素，近年来国际上发展起来一些新的天然采光评价指标，包括DaylightAutonomy（DA）、UsefulDaylightIlluminances（UDI）等。2019年修订的《绿色建筑评价标准》提出了一种动态的分析的方法：动态采光评价法，本项目即采用这种方法进行采光设计。3.1原理概要动态采光评价法指的是主要功能房间采用全年中建筑空间各位置满足采光照度要求的时长来进行采光效果评价，计算时应采用标准年的光气候数据。对于设计阶段，计算参数按照现行行业标准《民用建筑绿色性能计算标准》JGJ/T449执行（地面反射比0.3，墙面反射比0.6，外表面反射比0.5，顶棚反射比0.75）；对于运行阶段可按照建筑实际参数进行计算，已获得准确的采光效果计算结果。3.2分析软件本报告主要采用绿色建筑天然采光模拟分析软件PKPM-Daylight进行建模和室内采光计算，分析判断室内主要功能空间的采光效果是否达到《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019的要求，并根据《民用建筑绿色性能计算标准》JGJ/T449的要求输出报告书。绿色建筑天然采光模拟分析软件PKPM-Daylight由北京构力科技有限公司（PKPM）自主研发，软件的操作环境为WindowsXP~Win10系统，并可在AutoCAD平台及PKPM-BIM平台上运行。该软件配套《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019及各地地标，自动生成可溯源的天然采光模拟计算报告书，帮助用户快速完成我国建筑领域的室内光环境设计评价工作。该软件获住建部建设行业科技成果评估、国家建筑工程质量监督检验中心双重认证；典型案例的软件计算值与实际工程测量值误差在7%以内。对于采光系数的计算，本软件采用逐时、逐点照度模拟计算法。即对民用建筑模型每个房间的距地面0.75米（工业建筑取1米，公用场所取地面）高度处的水平面按一定精度划分为多个网格，设置室内材质、外部遮挡建筑物等影响采光的基本条件参数，通过调用美国Radiance计算内核，利用蒙特卡洛算法优化的反向光线追踪算法和自然光系数的方法，对每一个网格以1h为步长进行照度计算。公共建筑还会分析内区及地下室的采光系数。3.3参数设置材料的材质、颜色、表面状况决定光的吸收、反射与投射性能，对建筑采光影响较大，模拟分析时需根据实际材料性状对参数进行选值。本报告参照《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019、《民用建筑绿色性能计算标准》JGJ/T449、《建筑采光设计标准》GB50033-2013的表5.0.4及附录D及《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-建筑》中表6.3.1。对各种不同材料构造的光学性能参数提供的参考指导值进行赋值计算分析，本项目玻璃及内饰面材料光学性能参数取值具体如下表所示。表3目标建筑材料光学性能参数构造部位材料内饰面反射比可见光透射比墙面1绿建新国标推荐值0.60--顶棚1绿建新国标推荐值0.75--地板1绿建新国标推荐值0.30--外窗16C+12A+6Low-E无色高透Low-E中空玻璃--0.67外门的透明部分16中透光Low-E+12空气+6透明--0.62内门的透明部分16中透光Low-E+12空气+6透明--0.62四、模拟分析4.1模拟条件CIE天空模型（采光系数及照度计算）：逐时动态计算CIE天空模型（眩光计算）：全阴天模拟空间网格间距：0.50(米)本项目划分网格数：18902(个)地面材质反射系数：0.30光线反射次数：4模拟范围：动态计算区间：1月1日至12月31日4.2模拟结果4.2.1窗地面积比表4本项目功能房间窗地面积比层数户型房间类型房间名称地面面积（㎡）外窗面积（㎡）窗地面积比楼层1分户区_CA01001办公室房间RM0100633.2212.9639.0%走道房间RM01010129.9316.4712.7%餐厅房间RM0101789.1823.0425.8%厨房房间RM0101844.918.6419.2%楼层2分户区_CA02001办公室房间RM0200118.415.7631.3%客房房间RM0200597.7727.4528.1%会议室房间RM0200884.2611.5213.7%客房房间RM0201089.6524.9027.8%客房房间RM0201119.7511.5258.3%客房房间RM0201219.005.7630.3%客房房间RM0201334.445.7616.7%客房房间RM0201425.086.1224.4%办公室房间RM0201768.7617.4025.3%客房房间RM0201889.6724.9027.8%体育馆场地房间RM02019495.32146.4629.6%走道房间RM02020296.1521.547.3%客房房间RM02021108.3930.3028.0%楼层3分户区_CA03001会议室房间RM0300148.4712.1525.1%会议室房间RM0300460.4413.4422.2%阅览室房间RM0300748.4712.1525.1%会议室房间RM03009132.0831.6824.0%办公室房间RM0301118.600.000.0%诊室房间RM0301224.8811.3445.6%走道房间RM03013230.8118.608.1%办公室房间RM0301668.7615.6622.8%体育馆场地房间RM03018495.29131.8126.6%办公室房间RM0302114.002.7019.3%4.2.2采光照度达标小时数1、A-L01F图2A-L01F平面图图3A-L01F照度达标小时数分布图表5A-L01F主要功能空间照度达标小时数统计表区域房间类型房间名称采光等级采光类型照度

标准值

（lx）照度达标的

平均小时数

（h/d）照度达标的平均小时数不少于4h/d的面积达标比例（%）是否满足分户区_CA01001办公室房间RM01006III侧面采光432.07100.0%满足走道房间RM01010V侧面采光144.05100.0%满足餐厅房间RM01017IV侧面采光288.06100.0%满足厨房房间RM01018IV侧面采光288.07100.0%满足图4A-L01F逐日达标小时数图2、A-L02F图5A-L02F平面图图6A-L02F照度达标小时数分布图表6A-L02F主要功能空间照度达标小时数统计表区域房间类型房间名称采光等级采光类型照度

标准值

（lx）照度达标的

平均小时数

（h/d）照度达标的平均小时数不少于4h/d的面积达标比例（%）是否满足分户区_CA02001办公室房间RM02001III侧面采光432.07100.0%满足客房房间RM02005IV侧面采光288.08100.0%满足会议室房间RM02008III侧面采光432.05100.0%满足客房房间RM02010IV侧面采光288.07100.0%满足客房房间RM02011IV侧面采光288.09100.0%满足客房房间RM02012IV侧面采光288.06100.0%满足客房房间RM02013IV侧面采光288.0399.3%满足客房房间RM02014IV侧面采光288.0266.0%满足办公室房间RM02017III侧面采光432.06100.0%满足客房房间RM02018IV侧面采光288.07100.0%满足体育馆场地房间RM02019IV侧面采光288.08100.0%满足走道房间RM02020V侧面采光144.0377.2%满足客房房间RM02021IV侧面采光288.08100.0%满足图7A-L02F逐日达标小时数图3、A-L03F图8A-L03F平面图图9A-L03F照度达标小时数分布图表7A-L03F主要功能空间照度达标小时数统计表区域房间类型房间名称采光等级采光类型照度

标准值

（lx）照度达标的

平均小时数

（h/d）照度达标的平均小时数不少于4h/d的面积达标比例（%）是否满足分户区_CA03001会议室房间RM03001III侧面采光432.06100.0%满足会议室房间RM03004III侧面采光432.07100.0%满足阅览室房间RM03007III侧面采光432.06100.0%满足会议室房间RM03009III侧面采光432.07100.0%满足办公室房间RM03011III无采光432.000.0%不满足诊室房间RM03012III侧面采光432.08100.0%满足走道房间RM03013V侧面采光144.0393.5%满足办公室房间RM03016III侧面采光432.07100.0%满足体育馆场地房间RM03018IV侧面采光288.09100.0%满足办公室房间RM03021III侧面采光432.0371.7%满足图10A-L03F逐日达标小时数图4.2.3采光照度达标小时数汇总表8采光照度达标小时数汇总表楼层房间面积（㎡）达标面积（㎡）达标面积比例（%）A-L01F297.26297.26100.0%A-L02F1446.701370.2694.7%A-L03F1141.831104.1996.7%汇总2885.782771.7196.0%本项目满足《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019中5.2.8关于照度达标的平均小时数的面积比例达到60%要求。4.2.4内区采光系数达标面积统计1、A-L01F图11A-L01F采光系数分布图（内区）表9A-L01F内区达标面积统计表区域房间

类型房间

名称采光

等级采光

类型平均

采光系数

C(%)限值

C(%)内区面积

(㎡)内区达标

面积(㎡)达标面积

比例(%)分户区_CA01001办公室房间RM01006III侧面采光1.53.60.470.000.0%走道房间RM01010V侧面采光0.61.244.8730.2567.42%餐厅房间RM01017IV侧面采光1.12.418.8814.2575.48%厨房房间RM01018IV侧面采光1.42.41.400.857.14%合计65.6245.369.03%2、A-L02F图12A-L02F采光系数分布图（内区）表10A-L02F内区达标面积统计表区域房间

类型房间

名称采光

等级采光

类型平均

采光系数

C(%)限值

C(%)内区面积

(㎡)内区达标

面积(㎡)达标面积

比例(%)分户区_CA02001办公室房间RM02001III侧面采光0.03.60.000.00--客房房间RM02005IV侧面采光2.32.422.4319.9989.1%会议室房间RM02008III侧面采光1.33.631.6024.5677.72%客房房间RM02010IV侧面采光2.22.439.9629.5373.9%客房房间RM02011IV侧面采光0.02.40.000.00--客房房间RM02012IV侧面采光0.02.40.000.00--客房房间RM02013IV侧面采光0.32.414.608.5958.84%客房房间RM02014IV侧面采光0.12.414.346.8247.56%办公室房间RM02017III侧面采光2.13.630.9424.9980.77%客房房间RM02018IV侧面采光2.22.439.9630.2575.7%体育馆场地房间RM02019IV侧面采光4.52.4169.95169.95100.0%走道房间RM02020V侧面采光0.21.2180.63126.5470.05%客房房间RM02021IV侧面采光2.82.427.5727.57100.0%合计571.98342.2559.84%3、A-L03F图13A-L03F采光系数分布图（内区）表11A-L03F内区达标面积统计表区域房间

类型房间

名称采光

等级采光

类型平均

采光系数

C(%)限值

C(%)内区面积

(㎡)内区达标

面积(㎡)达标面积

比例(%)分户区_CA03001会议室房间RM03001III侧面采光0.03.60.000.00--会议室房间RM03004III侧面采光2.43.622.6718.8783.24%阅览室房间RM03007III侧面采光2.03.621.8112.2256.03%会议室房间RM03009III侧面采光2.23.640.155.5613.9%办公室房间RM03011III无采光0.03.618.6017.5694.40%诊室房间RM03012III侧面采光4.33.62.262.26100.0%走道房间RM03013V侧面采光0.31.2141.384.723.3%办公室房间RM03016III侧面采光2.33.630.9430.94100.0%体育馆场地房间RM03018IV侧面采光5.72.4169.95169.95100.0%办公室房间RM03021III侧面采光2.23.614.007.4753.3%合计461.76269.5658.38%经过上述统计，本项目内区采光系数达标面积比例为59.77%，不符合《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019第5.2.8条关于内区的要求。4.2.5地下空间达标面积统计表12地下空间采光系数达标面积比例地下空间总计算面积

（㎡）地下空间平均采光系数不小于0.5%的面积

（㎡）首层地下室面积

（㎡）面积比例

（%）1254.010.001254.01--4.2.6不舒适眩光指数计算本项目设计了一些控制眩光的措施，包括：（1）主要功能房间的作业