綠色建筑概論第三講建筑聲環(huán)境1.光通量與發(fā)光強(qiáng)度、亮度與照度的關(guān)系和區(qū)別是什么？2.窗戶(hù)的位置與面積對(duì)采光有什么影響？建筑光環(huán)境基本知識(shí)/3.1建筑光環(huán)境基本知識(shí)3光環(huán)境的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)離不開(kāi)定量的分析和說(shuō)明，這就需要借助一系列的物理光度量來(lái)描述光源與光環(huán)境的特征。常用的光度量有光通量、照度、發(fā)光強(qiáng)度和（光）亮度。參數(shù)之間的關(guān)系輻射體單位時(shí)間內(nèi)以電磁輻射的形式向外輻射的能量稱(chēng)為輻射功率或輻射通量。光通量照度是受照平面上接受的光通量的面密度。照度點(diǎn)光源在給定方向的發(fā)光強(qiáng)度，是光源在這一方向上單位立體角元內(nèi)發(fā)射的光通量。發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光體在某一方向上單位面積的發(fā)光強(qiáng)度。亮度建筑光環(huán)境基本知識(shí)——光通量4輻射體單位時(shí)間內(nèi)以電磁輻射的形式向外輻射的能量稱(chēng)為輻射功率或輻射通量（W）。光源的輻射通量中可被人眼感覺(jué)的可見(jiàn)光（波長(zhǎng)380～780nm）能量按照國(guó)際約定的人眼視覺(jué)特性評(píng)價(jià)換算為光通量，其單位為流明（lumen，lm）?？梢?jiàn)光波長(zhǎng)范圍建筑光環(huán)境基本知識(shí)——照度5照度是受照平面上接受的光通量的面密度，符號(hào)為E。若照射到表面一點(diǎn)面元上的光通量為dφ（lm），該面元的面積為dA（m2），則有：照度的單位是勒克斯（lux，lx）。1lx等于1lm的光通量均勻分布在1m2表面上所產(chǎn)生的照度，即1lx=1lm/m2。勒克斯是一個(gè)較小的單位，例如：夏季中午日光下，地平面上的照度可達(dá)105lx；在裝有40W白熾燈的書(shū)寫(xiě)臺(tái)燈下看書(shū)，桌面照度平均為200～300lx；月光下的照度只有幾個(gè)勒克斯。建筑光環(huán)境基本知識(shí)——發(fā)光強(qiáng)度6點(diǎn)光源在給定方向的發(fā)光強(qiáng)度，是光源在這一方向上單位立體角元內(nèi)發(fā)射的光通量，符號(hào)為I、單位為坎德拉（Candela，cd），其表達(dá)式為：式中的

為立體角，以任一錐體頂點(diǎn)O為球心，任意長(zhǎng)度r為半徑作一球面，被錐體截取的一部分球面面積為S，則此錐體限定的立體角

為：立體角的定義建筑光環(huán)境基本知識(shí)——光亮度7光亮度簡(jiǎn)稱(chēng)亮度，單位是尼特（nit，nt），1nt=1cd/m2。其定義是發(fā)光體在某一方向上單位面積的發(fā)光強(qiáng)度，以符號(hào)Lθ表示，其定義式為：亮度的定義亮度還有一個(gè)較大的單位為熙提（stilb，sb），1sb＝104nt，相當(dāng)于1cm2

面積上發(fā)光強(qiáng)度為1cd。太陽(yáng)的亮度高達(dá)2×105sb，白熾燈絲的亮度為300～500sb，而普通熒光燈表面的亮度只有0.6～0.8sb，無(wú)云藍(lán)天的亮度范圍在0.2～2.0sb。眼睛的視覺(jué)特征與視覺(jué)舒適評(píng)價(jià)/3.2眼睛的視覺(jué)特征與視覺(jué)舒適評(píng)價(jià)——靜態(tài)光環(huán)境指標(biāo)9人眼對(duì)于不同顏色的視野范圍是不同的。白色區(qū)域的視野范圍最大，向下依次為藍(lán)色和紅色，視野范圍最小的是綠色。左右眼的視野范圍是基本相同的，但有微小的差別，一般來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)。右眼的顏色視野雙眼視野眼睛的視覺(jué)特征與視覺(jué)舒適評(píng)價(jià)——靜態(tài)光環(huán)境指標(biāo)10照度均勻度是指工作面上的最低照度與平均照度之比，也可認(rèn)為是室內(nèi)照度最低值與平均值之比。照度分布應(yīng)該滿(mǎn)足一定的均勻性。照明光源不僅要求光效高、發(fā)光強(qiáng)度大，而且具有良好的色表和顯色性。采光系數(shù)是指在室內(nèi)參考平面上的某點(diǎn)水平照度??_??，由直接或間接地接收來(lái)自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而產(chǎn)生的照度與同一時(shí)刻該天空半球在室外無(wú)遮擋水平面上產(chǎn)生的天空漫射光照度??_??之比，以百分?jǐn)?shù)表示為：人們感到滿(mǎn)意的照度值色溫與顯色指數(shù)11通常照明亮度用平面照度來(lái)表示。照度以外的照明評(píng)價(jià)新指標(biāo)Feu。Feu的空間照度評(píng)價(jià)，是打破平面概念，從空間的角度來(lái)評(píng)價(jià)明亮度的方法。眼睛的視覺(jué)特征與視覺(jué)舒適評(píng)價(jià)——靜態(tài)光環(huán)境指標(biāo)觀察空間時(shí)的視點(diǎn)看地板時(shí)的視點(diǎn)Feu所捕捉到的視點(diǎn)捕捉地板照度時(shí)的視點(diǎn)12空間A空間B眼睛的視覺(jué)特征與視覺(jué)舒適評(píng)價(jià)——靜態(tài)光環(huán)境指標(biāo)眼睛的視覺(jué)特征與視覺(jué)舒適評(píng)價(jià)——眩光指標(biāo)1301統(tǒng)一眩光值UGR度量處于視覺(jué)環(huán)境中的照明裝置發(fā)出的光對(duì)人眼引起不舒適感主觀反應(yīng)的心理參量。統(tǒng)一眩光值適用于簡(jiǎn)單的立方體形房間的一般照明設(shè)計(jì)，不適用于間接照明和發(fā)光頂棚的房間。02自然采光眩光指數(shù)DGI基于亮度的眩光指標(biāo)通?？梢愿玫乇碚饕曈X(jué)舒適度，因此在不同的年代通過(guò)分析視野內(nèi)的亮度分布提出了若干個(gè)不同的眩光指數(shù)。其中具有代表性的是1972年學(xué)者Hopkinson提出的自然采光眩光指數(shù)（DaylightGlareIndex，DGI）。我國(guó)現(xiàn)行的采光國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中使用DGI作為評(píng)價(jià)天然光眩光的指標(biāo)。03采光眩光發(fā)生概率DGP在考慮視野內(nèi)亮度對(duì)比的同時(shí)也將視線方向上的垂直照度納入考量，經(jīng)過(guò)天然光研究領(lǐng)域研究學(xué)者的多次驗(yàn)證試驗(yàn)，普遍認(rèn)為DGP指標(biāo)的表現(xiàn)優(yōu)于DGI指標(biāo)，DGP指標(biāo)用于預(yù)測(cè)視覺(jué)舒適程度的靈敏性較高、不容易出錯(cuò)，且由于Wienold開(kāi)發(fā)出了計(jì)算DGP的軟件工具，使得DGP數(shù)值的獲取較為方便，進(jìn)一步促進(jìn)了DGP的廣泛應(yīng)用。眼睛的視覺(jué)特征與視覺(jué)舒適評(píng)價(jià)——?jiǎng)討B(tài)光環(huán)境指標(biāo)1401全自然采光時(shí)間比DA全年工作時(shí)間中單獨(dú)依靠自然采光就能達(dá)到最小照度要求的時(shí)間比02有效全自然采光時(shí)間比UDI針對(duì)能有效利用自然光的時(shí)間，因此采光條件既不能太暗（小于100lx），也不能太亮（大于2000lx）。03連續(xù)全自然采光時(shí)間比cDA與DA相比，cDA在自然采光照度小于最小設(shè)計(jì)照度時(shí)采用權(quán)衡系數(shù)的方式來(lái)綜合考察其不滿(mǎn)足程度。04年日照曝光量ASE指超過(guò)指定直射陽(yáng)光照度水平且超過(guò)指定小時(shí)數(shù)的區(qū)域面積的比，是描述室內(nèi)環(huán)境中潛在的視覺(jué)不適的指標(biāo)。05空間日光自治指數(shù)sDA一般將sDA表述為sDA300/50%,用來(lái)表述空間所有水平照度計(jì)算點(diǎn)中有多少計(jì)算點(diǎn)在一年中可以有超過(guò)50%的時(shí)間僅在自然光照射下就達(dá)到300lx。建筑光環(huán)境現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)/3.3建筑光環(huán)境現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)——建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)16采光標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮了視覺(jué)試驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)對(duì)已建成建筑的采光現(xiàn)狀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，結(jié)合窗洞口經(jīng)濟(jì)分析、我國(guó)光氣候特征及我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展等建筑因素，將視覺(jué)工作劃分為Ⅰ～Ⅴ級(jí)，并提出了各級(jí)視覺(jué)工作要求的采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值和室內(nèi)天然光照度標(biāo)準(zhǔn)值。采光等級(jí)側(cè)面采光頂部采光采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（%）室內(nèi)天然光照度標(biāo)準(zhǔn)值（lx）采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（%）室內(nèi)天然光照度標(biāo)準(zhǔn)值（lx）Ⅰ57505750Ⅱ46003450Ⅲ34502300Ⅳ23001150Ⅴ11500.575各采光等級(jí)參考平面上的采光標(biāo)準(zhǔn)值和室內(nèi)天然光照度標(biāo)準(zhǔn)值建筑光環(huán)境現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)——建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)17視野內(nèi)照度分布不均勻，易使人眼疲乏。視覺(jué)功效下降，影響工作效率。因此，要求房間內(nèi)照度分布應(yīng)有一定的均勻度，一般以最低值與平均值之比來(lái)表示。采光等級(jí)眩光指數(shù)值DGIⅠ20Ⅱ23Ⅲ25Ⅳ27Ⅴ28窗的不舒適眩光指數(shù)（DGI）采光均勻度表面名稱(chēng)反射比頂棚0.60~0.90墻面0.30~0.80地面0.10~0.50桌面、工作臺(tái)面、設(shè)備表面0.20~0.60室內(nèi)各表面的光反射比建筑光環(huán)境現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)——建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)18房間或場(chǎng)所參考平面及其高度照度標(biāo)準(zhǔn)值（lx）Ra起居室一般活動(dòng)0.75m水平面10080書(shū)寫(xiě)、閱讀300*臥室一般活動(dòng)0.75m水平面7580床頭、閱讀150*餐廳0.75m餐桌面15080廚房一般活動(dòng)0.75m水平面10080操作臺(tái)臺(tái)面150*衛(wèi)生間0.75m水平面10080電梯前廳地面7560走道、樓梯間地面5060車(chē)庫(kù)地面3060住宅建筑照明標(biāo)準(zhǔn)建筑光環(huán)境現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)——建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)19辦公建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值房間或場(chǎng)所參考平面及其高度照度標(biāo)準(zhǔn)值（lx）UGRU0Ra普通辦公室0.75m水平面300190.6080高檔辦公室0.75m水平面500190.6080會(huì)議室0.75m水平面300190.6080視頻會(huì)議室0.75m水平面750190.6080接待室、前臺(tái)0.75m水平面200—0.4080服務(wù)大廳、營(yíng)業(yè)廳0.75m水平面300220.4080設(shè)計(jì)師實(shí)際工作面500190.6080文件整理、復(fù)印、發(fā)行室0.75m水平面300—0.4080資料、檔案存放室0.75m水平面200—0.4080《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378—2019）205.2.8充分利用天然光，評(píng)價(jià)總分值為12分，并按下列規(guī)則分別評(píng)分并累計(jì)：1、住宅建筑室內(nèi)主要功能空間至少60%面積比例區(qū)域，其采光照度值不低于300lx的小時(shí)數(shù)平均不少于8h/d，得9分。2、公共建筑按下列規(guī)則分別評(píng)分并累計(jì)：1）內(nèi)區(qū)采光系數(shù)滿(mǎn)足采光要求的面積比例達(dá)到60%，得3分；2）地下空間平均采光系數(shù)不小于0.5%的面積與地下室首層面積的比例達(dá)到10%以上，得3分；3）室內(nèi)主要功能空間至少60%面積比例區(qū)域的采光照度值不低于采光要求的小時(shí)數(shù)平均不少于4h/d，得3分；3、主要功能房間有眩光控制措施，得3分。光源介紹/3.4光源介紹——天然光22全天日射計(jì)全日射光直射光擴(kuò)散光晝光天然采光光源太陽(yáng)直射光天空擴(kuò)散光不同光源的光譜功率分布光源介紹——天然光23

側(cè)窗采光

特點(diǎn)①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工容易、易于操作、維修、防雨②有利于通風(fēng)。③室內(nèi)照度分布不均、容易受到旁邊建筑物的影響光源介紹——天然光24

頂窗采光光源介紹——天然光25

頂側(cè)窗采光(a)頂側(cè)窗(b)通風(fēng)頂(c)鋸齒狀(d)模擬天窗光源介紹——人工光源26發(fā)光原理熱輻射光源通電加熱鎢絲發(fā)光：白熾燈氣體放電光源利用低氣壓的汞蒸氣在通電后釋放紫外線，從而使熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光的原理發(fā)光半導(dǎo)體光源鎢絲光源介紹——人工光源27在照明設(shè)計(jì)中、照明方式的選擇對(duì)光質(zhì)量、照明經(jīng)濟(jì)性和建筑藝術(shù)風(fēng)格都有重要的影響，合理的照明方式應(yīng)當(dāng)既符合建筑的使用要求，又和建筑結(jié)構(gòu)形式相協(xié)調(diào)。不同照明方式及照度分布（a）一般照明；（b）局部照明；（c）分區(qū)一般照明；（d）混合照明光源介紹——人工光源28工位區(qū)+低照度全體照明（大成建設(shè)ZEB棟）光源介紹——人工光源29綠色建筑光環(huán)境技術(shù)/3.5綠色建筑光環(huán)境技術(shù)——采光技術(shù)31

鏡面導(dǎo)光管（MirrorLightPipe，MLP）或管狀日光導(dǎo)引系統(tǒng)（TubularDaylightGuidanceSystem，TDGS）的組成是：一個(gè)置于建筑物屋頂上的室外收集器。圖3-11是導(dǎo)光管的室外收集器部分。在大多數(shù)情況下，它是一個(gè)凈片聚碳酸酯圓頂，濾除紫外輻射，并排除雨水和灰塵。一個(gè)空心管，內(nèi)表面反射率很高，一般是用陽(yáng)極氧化鋁或疊層銀膜制成的。室內(nèi)散光器。它將導(dǎo)光管發(fā)射出的、方向高度集中的光線轉(zhuǎn)換成對(duì)整個(gè)房間表面更為均勻得多的分布。導(dǎo)光管綠色建筑光環(huán)境技術(shù)——采光遮陽(yáng)技術(shù)32百葉窗（遮光格柵）百葉窗簾光轉(zhuǎn)向遮陽(yáng)角度選擇型天窗綠色建筑光環(huán)境技術(shù)33

自動(dòng)追蹤太陽(yáng)光反光板一級(jí)反光鏡三級(jí)反光鏡二級(jí)反光鏡中庭主鏡太陽(yáng)追蹤二級(jí)鏡二級(jí)