建筑的天然采光与遮阳设计文档.docVIP

建筑的天然采光与遮阳设计 HoUslNGsclENcE 囊熊囊熊蠢 建筑的天然采光与遮阳设讣 【摘要】建筑遮阳与天然采光是建筑中既相互矛盾又相互联系的两个方 面文章通过对可以改善室内气候的阳光的利弊进行分析,阐述了遮阳的必 要性,又结合太阳可利用光的形式及其冬,夏季运行曲线,对遮阳设计与采 光设计分别论述,最终将采光设计与遮阳设计的关系归结为遮阳板的最佳形 式,最佳尺寸的选择.. 【关键词】建筑遮阳天然采光遮阳板太阳高度角 Abst憎ctTherearebothcontradictionandcorrelationbetweenbuild. ingshadinganddaylight.Thispaperanalyzedonthesunlightthatcanim. provetheindoorclimate,demonstratedthenecessityofshading. Combin. ingtheformofavailablesunlightandthesunSmovingcurvesinsummer andwinter.Throughtheindividualdiscussionoftheshadingdesignandthe daylightdesign,thewriterinducedtherelationsbetweentheshadingand thedaylighttotheselectionoftheoptimumshadingpatternanddimension. Keywordsbuildingdaylightdesign;shadingdesign;shadingpanel ■杜峰DuFeng 刘辉IJiuHui 2005.12 1阳光的利弊 太阳影响着地区气候,城市气候 与室内小气候.建筑物室内的日照时 间包括阳光通过窗口进入室内的期 间,日照时间从阳光直接经窗台进入 室内之时算起.阳光照射的最短期限 取决于阳光照射的角度(与时刻,季 节,纬度有关),也取决于人们对阳 光的吸收能力,可以从3Omin到2h 不等.入射角小于1O.的阳光不计 在内,因为它们大部分在通过大气层 时消散了. 适量的阳光使人感到很舒适,而 且阳光具有杀菌作用,但是室内过多 的太阳光又有很多负面效应.当阳光 长时间直射同一位置时,会对室内家 具的选用和位置产生影响,并可以导 致室内装饰品退色:阳光会带入太多 的热量,增加了夏季空调和通风的能 耗:而且当阳光是高亮度直射的时 候,会产生直接眩光或是VTD反射眩 光,从而导致室内光环境质量降低. 2遮阳的必要性 天然采光作为一种建筑设计手 段,可以表示出建筑的方位,形式, 比例与室内空间特征,它可以使室内 空间开朗,无单调呆板感以及室内明 暗分明.建筑物无窗使人会有一种憋 闷或是与外界隔绝的感觉,所以现代 的建筑物,尤其是大型办公建筑中, 为了最大程度的利用阳光来改善室内 环境,往往会使用大面积的窗户甚至 是玻璃幕墙. 大面积的窗户或是玻璃幕墙在夏 季都会吸收过量的太阳直射热量,而 在冬季又会散失大量的热量.太阳在 天空中的位置是因时,因地时刻都在 变化着的.夏季,为了防止室内过 热,多数建筑都需要避免过量的直射 阳光进入室内,因为过多的照射比日 照不足更为有害.当室温较高时,人 体在阳光的直射照射下,更会感到炎 热难受,甚至影响正常工作. 困I2o05 当室外气温达到29℃, 太阳辐射强度大于279W/ m,阳光照射室内时间超过 1h,照射室内深度达O.5m 等情况下,可以考虑采取遮 阳措施. 3天然采光设计 日光具有可预见的日变 化和季变化,还有源于云 量,空气污染和其他气候变 化等不可预见的形式.最好 的天然采光设计是尽可能使 自然光进入房间.利用自然 光采光,首先要考虑当地光 的气候数据:其次要考虑大 气层混浊度(水蒸气和微粒的 含量)和云量的情况.对于建 筑物来说,可利用的天然光 一 般有两部分组成:有天空 HouSING$CIENCE科 漫反射光组成的太阳直射光(sc)~u由 地面或建筑物室外表面反射组成的室 外反射光(ERC)组成(图1,2). 外围护结构上的洞口是建筑物天 然采光的直接通道.根据天然光的组 成可知,在建筑物的天然采光设计 中,要充分利用通过门,窗洞口的天 空直射光和地面反射光.如果不采用 Ⅲ进^ 自*硼 峨 * 辐射阳光或眩光控制装置,玻璃窗的 透光系数就决定了室内的天然采光效 果,表1给出了窗玻璃的透光系数. 4遮阳设计 从天然采光的观点来看,透过门 窗洞口的天然光越多越好,但是过多 的阳光会产生很多负面影响,这就要 求我们考虑建筑物的遮阳.遮阳的目 照度曲线 图1晴天.无云天(云覆盖量小于30%)图2全云天(云覆盖量为100%.没有太阳) 表