建筑照明设计ppt课件.ppt

《建筑照明设计ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑照明设计ppt课件.ppt（157页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、13-1 13-1 13-1 13-1 基本光度单位及应用基本光度单位及应用基本光度单位及应用基本光度单位及应用13-2 13-2 13-2 13-2 人眼的视觉特性人眼的视觉特性人眼的视觉特性人眼的视觉特性13-3 13-3 13-3 13-3 材料的光学性质材料的光学性质材料的光学性质材料的光学性质光的性质：光的性质：l可见光：可见光：波长在波长在 380 760nm 之间的电磁波辐射。之间的电磁波辐射。l不同波长的光在视觉上形成不同的颜色。不同波长的光在视觉上形成不同的颜色。l多色光：多色光：一般光源发出的光往往是由不同波长的电一般光源发出的光往往是由不同波长的电磁波组成，这样的光，称为

2、多色光。磁波组成，这样的光，称为多色光。l单色光：单色光：波长单一的光，称为单色光。波长单一的光，称为单色光。13-1 基本光度单位及应用基本光度单位及应用一、光通量一、光通量 二、发光强度二、发光强度三、照度三、照度四、亮度四、亮度一、一、光通量：光通量：l光通量光通量：是按照国际约定的人眼视觉特：是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射能通量（辐射功率）。用性评价的辐射能通量（辐射功率）。用 表示，单位：光瓦，流明（表示，单位：光瓦，流明（）。）。l光谱光效应函数光谱光效应函数 V ：描述人眼对不同波长单色光的描述人眼对不同波长单色光的视亮度感受性的差异。如图视亮度感受性的差异。如图13-1

3、。l明视觉光谱光效应函数明视觉光谱光效应函数：将：将 黄绿光黄绿光=555=555nmnm的感觉量定为的感觉量定为1 1，其余波长光的感觉量都小，其余波长光的感觉量都小于于1 1，如图中的实线；，如图中的实线；暗视觉光谱光效应函数暗视觉光谱光效应函数：以：以 的蓝绿光的蓝绿光=510=510nmnm的感觉量定的感觉量定为为1 1，如图中虚线。，如图中虚线。l光通量的计算公式：光通量的计算公式：若为多色光，则光通量为各单色光的总和。即：若为多色光，则光通量为各单色光的总和。即：波长为波长为 的辐射通量的辐射通量l单位换算：单位换算：1光瓦等于辐射通量为光瓦等于辐射通量为1W，波长波长 的黄的黄绿

4、光所产生的光感觉量。绿光所产生的光感觉量。光瓦单位太大，常用另一较小单位流明（光瓦单位太大，常用另一较小单位流明（）。）。1光瓦二、二、发光强度：发光强度：l发光强度发光强度：指光源所发出的光通量在空：指光源所发出的光通量在空间的分布密度。间的分布密度。l不同光源发出的光通量在空间的分布往不同光源发出的光通量在空间的分布往往不同。往不同。l公式计算：当点光源在某一方向上的无公式计算：当点光源在某一方向上的无限小立体角限小立体角 内发出的光通量为内发出的光通量为 时，则该方向上的发光强度为时，则该方向上的发光强度为 l发光强度的单位：发光强度的单位：坎德拉坎德拉（CandelaCandela），

5、），符号符号 。立体角的单位：立体角的单位：球面度球面度，符号，符号 。如图如图13-213-2，在一半径为，在一半径为 的球心的球心 O O 处放一光源，它向球表面处放一光源，它向球表面 ABCD ABCD 所包所包围面积围面积 S S 上发出上发出 F F 的光通量。的光通量。面积面积 S S 在球心形成的立体角为在球心形成的立体角为 ：则这一方向的发光强度为：则这一方向的发光强度为：三、照度：三、照度：l照度照度：表示被照面上的光通量密度。：表示被照面上的光通量密度。l计算公式：计算公式：设被照面无限小面积设被照面无限小面积 上所接受的光通量为上所接受的光通量为 ，则该点处的照度为：，则

6、该点处的照度为：当光通量当光通量 均匀分布在被照面均匀分布在被照面 上时，则上时，则此时被照面的照度为：此时被照面的照度为：l单位：勒克斯单位：勒克斯四、亮度：四、亮度：l物体在视线方向上的发光强度越大，投影面积越小，就物体在视线方向上的发光强度越大，投影面积越小，就感到它越亮，即亮度越大。感到它越亮，即亮度越大。l亮度单位：熙提亮度单位：熙提sb，l太阳亮度太阳亮度20万万sb，蓝天蓝天0.22.0sb，白炽灯灯丝亮度白炽灯灯丝亮度300500sb。13-2 人眼的视觉特性人眼的视觉特性一、视觉一、视觉二、亮度二、亮度阈阈三、视野三、视野四、视力四、视力五、眩光五、眩光一、视觉一、视觉l视觉

7、视觉：指人眼通过对光的感受由大脑中产生的感觉。：指人眼通过对光的感受由大脑中产生的感觉。l视觉的形成过程视觉的形成过程：光源（太阳或灯）发出光辐射；光源（太阳或灯）发出光辐射；外界景物在光照射下产生颜色、明暗和形体的差异，外界景物在光照射下产生颜色、明暗和形体的差异，相当于形成二次光源；相当于形成二次光源；二次光源发出不同强度、颜色的信号进入人眼瞳孔，二次光源发出不同强度、颜色的信号进入人眼瞳孔，借助眼球调节，在视网膜上成像；借助眼球调节，在视网膜上成像；视网膜上接受的光刺激（即物象）变为脉冲信号，视网膜上接受的光刺激（即物象）变为脉冲信号，经视神经传给大脑，通过大脑的解释、分析、判断而经视神

8、经传给大脑，通过大脑的解释、分析、判断而产生视觉。产生视觉。二、亮度阈二、亮度阈l亮度阈亮度阈：指能够引起视觉感觉的亮度范围的上、：指能够引起视觉感觉的亮度范围的上、下限值。下限值。物体具有一定亮度是在视网膜上成像以引起视觉物体具有一定亮度是在视网膜上成像以引起视觉感觉的基本条件。感觉的基本条件。l实验表明人眼能感觉到物体存在一个最低亮度阈实验表明人眼能感觉到物体存在一个最低亮度阈 ；视觉可以忍受的亮度上限约为；视觉可以忍受的亮度上限约为 ，超过这一数值，视网膜就会因辐射过强而受到，超过这一数值，视网膜就会因辐射过强而受到损伤。损伤。三、视野三、视野l视野视野：指当头和眼睛不动时：指当头和眼睛

9、不动时 人眼能察觉到的空间范围。人眼能察觉到的空间范围。l视野范围视野范围：单眼视野在垂直方向的角度单眼视野在垂直方向的角度 约约 ，水平方向约，水平方向约 ；双眼视野较小一些，约占总视野中的双眼视野较小一些，约占总视野中的 范围。范围。视线周围视线周围 内物体能在视网膜中心成像，内物体能在视网膜中心成像，清晰度最高，这部分叫清晰度最高，这部分叫“中心视野中心视野”；目标偏离中心视野以外观看时，叫目标偏离中心视野以外观看时，叫“周围视野周围视野”；视；视线周围线周围 视觉环境的清晰度也较好。视觉环境的清晰度也较好。四、视力四、视力l视力视力：指任凭借：指任凭借 视觉器官辨认视觉器官辨认 目标或

10、细节的敏锐程度。目标或细节的敏锐程度。在数量上，视觉敏锐度等于刚在数量上，视觉敏锐度等于刚 能分辨的视角的倒数，即能分辨的视角的倒数，即l视角视角：物体大小（或其中某细节的大小）对眼睛形成：物体大小（或其中某细节的大小）对眼睛形成的张角。如图的张角。如图13-913-9。视角计算式视角计算式 较小时较小时的近似式的近似式 通常用通常用“分分”表示视角大小：表示视角大小：l眼分辨细节的能力主要是中心眼分辨细节的能力主要是中心 视野的功能。医学上常用兰道视野的功能。医学上常用兰道 尔环或尔环或“E”型视标检验人的型视标检验人的 视力。如图视力。如图13-1013-10。l视觉敏锐度随背景亮度、亮度

11、对比、细节呈现时间、眼睛视觉敏锐度随背景亮度、亮度对比、细节呈现时间、眼睛的适应状况等因素而变化。的适应状况等因素而变化。五、眩光五、眩光l眩光眩光：指亮度过高或亮度对：指亮度过高或亮度对 比过大的比过大的刺眼光源。刺眼光源。l不同位置的眩光对视力影响不同位置的眩光对视力影响 程度不同。程度不同。如图如图13-1113-11。l眩光源的尺寸也影响刺激量的大小，眩光源的尺寸也影响刺激量的大小，尺寸大的就刺眼一些。尺寸大的就刺眼一些。l直射眩光直射眩光：直接被眼看到，引起视觉：直接被眼看到，引起视觉功能损失的眩光；功能损失的眩光；反射眩光反射眩光：在一些光滑表面上，也可：在一些光滑表面上，也可能看

12、到眩光源的反射形象，同样能引能看到眩光源的反射形象，同样能引起视觉功能的损失，称反射眩光。起视觉功能的损失，称反射眩光。13-3 材料的光学性质材料的光学性质一、定向反射和透射一、定向反射和透射二、扩散反射和透射二、扩散反射和透射 （一）均匀扩散材料（一）均匀扩散材料 （二）定向扩散材料（二）定向扩散材料l光的反射、吸收和透射。如图光的反射、吸收和透射。如图13-1313-13。据能量守恒，有据能量守恒，有 反射、吸收和透射光通量与入射光反射、吸收和透射光通量与入射光通量之比，分别称为反光系数通量之比，分别称为反光系数 、吸收系数、吸收系数 和透光系数和透光系数 ，即即 表表13-113-1，

13、13-213-2列出列出了常用建筑了常用建筑材料的反光材料的反光系数和透射系数和透射系数，供采系数，供采光设计时参光设计时参考使用。考使用。l为作好采光和照明设计，还需了解光通量经介质为作好采光和照明设计，还需了解光通量经介质反射和透射后分布上的变化。反射和透射后分布上的变化。l根据光通量分布变化的角度不同，反光和透光材根据光通量分布变化的角度不同，反光和透光材料均可分为两类：一类是定向的；一类是扩散的。料均可分为两类：一类是定向的；一类是扩散的。光线经定向类材料的反射和透射后，光分布的立光线经定向类材料的反射和透射后，光分布的立体角没有变；而光线经扩散类材料的反射和透射体角没有变；而光线经扩

14、散类材料的反射和透射后，入射光通量程度不同的分散在更大立体角范后，入射光通量程度不同的分散在更大立体角范围。围。一、定向反射和透射一、定向反射和透射l定向反射定向反射：光照射到表面很光滑的不透：光照射到表面很光滑的不透 明材料上，出现定向反射。人眼通过对明材料上，出现定向反射。人眼通过对 光的感受由大脑中产生的感觉。光的感受由大脑中产生的感觉。特点：（如图）特点：（如图）入射角等于反射角；入射角等于反射角；入射光线，入射光线，反射光线以及反射表面的法线处于反射光线以及反射表面的法线处于 同一平面。同一平面。利用这种特点将光滑表面放在合适利用这种特点将光滑表面放在合适 位置，可将光线反射到所需位

15、置，位置，可将光线反射到所需位置，或避免光源在视线中出现。或避免光源在视线中出现。aaal定向透射定向透射：光照射到透明材：光照射到透明材料上，出现定向透射。料上，出现定向透射。若透明材料两表面彼此平行，若透明材料两表面彼此平行，则透过光线的方向和入射方则透过光线的方向和入射方向保持不变，只在材料内产向保持不变，只在材料内产生微小的折射；生微小的折射；若两表面不平性，各处厚薄若两表面不平性，各处厚薄不均，因折射角不同透过的不均，因折射角不同透过的光线就不平行。光线就不平行。二、扩散反射和透射二、扩散反射和透射l半透明材料使入射光线发生扩散透半透明材料使入射光线发生扩散透 射射；表面粗糙的不透明

16、材料使入射光线发生表面粗糙的不透明材料使入射光线发生扩散反射。扩散反射。l据对光的扩散状况，可将材料分为均匀据对光的扩散状况，可将材料分为均匀扩散和定向扩散两类。扩散和定向扩散两类。（一）均匀扩散材料：（一）均匀扩散材料：（一）均匀扩散材料：（一）均匀扩散材料：l均匀扩散材料将入射光线均匀扩散材料将入射光线均匀地均匀地 向四面八方反射向四面八方反射或透射，从各角度看，其或透射，从各角度看，其亮度完全相同，看不见亮度完全相同，看不见 光源形象。这类材料的亮光源形象。这类材料的亮度和发光强度分布如图度和发光强度分布如图13-1513-15。（二）定向扩散材料：（二）定向扩散材料：（二）定向扩散材料

17、：（二）定向扩散材料：l某些材料同时具有定向和扩散两某些材料同时具有定向和扩散两种性质。在其定向反射（透射）种性质。在其定向反射（透射）方向上具有最大的亮度，而在其方向上具有最大的亮度，而在其它方向也有一定亮度，如图亮度它方向也有一定亮度，如图亮度和发光强度分布。和发光强度分布。l这时在反射方向可看到光源的大这时在反射方向可看到光源的大致形象，但轮廓不似定向反射那致形象，但轮廓不似定向反射那样清晰，而在其它方向又类似扩样清晰，而在其它方向又类似扩散材料具有一定亮度，不象定向散材料具有一定亮度，不象定向反射材料那样没有亮度。反射材料那样没有亮度。颜色颜色颜色颜色波长波长nm红红640750橙橙6

18、00640黄黄550600蓝蓝480550绿绿450480紫紫400450颜色分类颜色分类l色调（色相）：色调（色相）：单色光在白色背景上呈现的颜色单色光在白色背景上呈现的颜色l明度：明度：颜色相对明暗的特性。亮度、反射比颜色相对明暗的特性。亮度、反射比l彩度（饱和度）：彩度（饱和度）：颜色的纯洁性。白色颜色的纯洁性。白色颜色混合颜色混合l三原色：红（三原色：红（700nm）、）、绿（绿（546.1nm）、）、蓝蓝（435.8nm）l混合规律：混合规律：l1、互补色，黄、互补色，黄+蓝、红蓝、红+青、绿青、绿+品红品红=白或灰白或灰l混合规律混合规律2 2、非互补色混合为中间色，偏比重大的。、

19、非互补色混合为中间色，偏比重大的。l3 3、表观颜色相同的光在混合相加中效果相同，无论光、表观颜色相同的光在混合相加中效果相同，无论光谱成分是否相同。谱成分是否相同。A=B,C=DA=B,C=D有有A+C=B+DA+C=B+Dl由几个颜色光组成的混合色的亮度，是各颜色亮度的由几个颜色光组成的混合色的亮度，是各颜色亮度的总和。总和。颜色的定量颜色的定量l10Y8/12l色调为黄与绿的中间色，明度为色调为黄与绿的中间色，明度为8，彩度为，彩度为12。14-1 14-1 14-1 14-1 采光标准采光标准采光标准采光标准14-2 14-2 14-2 14-2 采光口采光口采光口采光口14-3 14

20、-3 14-3 14-3 采光设计采光设计采光设计采光设计14-4 14-4 14-4 14-4 采光计算采光计算采光计算采光计算14-1 采光标准采光标准一、光气候一、光气候 （一）晴天（一）晴天 （二）全云天（二）全云天 （三）我国光气候概况（三）我国光气候概况二、采光标准二、采光标准一、光气侯一、光气侯：l光气侯：光气侯：指室外光线的变化和影响它变化的一些气象指室外光线的变化和影响它变化的一些气象因素。因素。l天然光的组成：天然光的组成：直接光直接光：太阳光穿过大气层式，一部分透过大气层达：太阳光穿过大气层式，一部分透过大气层达到地面，称为直接光。它形成的照度高，并具有一定到地面，称为直

21、接光。它形成的照度高，并具有一定的方向，在物体背后出现明显的阴影。的方向，在物体背后出现明显的阴影。天空扩散光天空扩散光：太阳光中一部分碰到大气层中空气分子、：太阳光中一部分碰到大气层中空气分子、灰尘、水蒸气等微粒，产生多次反射，形成天空扩散灰尘、水蒸气等微粒，产生多次反射，形成天空扩散光。它使天空具有一定亮度，这部分光形成的照度较光。它使天空具有一定亮度，这部分光形成的照度较低，没有一定方向，不能形成阴影。低，没有一定方向，不能形成阴影。（一）晴天：（一）晴天：（一）晴天：（一）晴天：l晴天晴天：指天空无云或很少云（云量：指天空无云或很少云（云量占整个天空面积的占整个天空面积的 以下）的天以

22、下）的天气。气。l地面照度由太阳直射光和天空散射地面照度由太阳直射光和天空散射光组成。光组成。l全云天全云天：指天空全部为云所遮盖，：指天空全部为云所遮盖，看不见太阳。看不见太阳。l室外天然光全部为扩散光，物体后室外天然光全部为扩散光，物体后面无阴影。面无阴影。（二）全云天：（二）全云天：（二）全云天：（二）全云天：l从影响室外地面照度的主要因素来看：我国地域辽阔，从影响室外地面照度的主要因素来看：我国地域辽阔，同一时刻南北方的太阳高度角相差很大；从日照率看，同一时刻南北方的太阳高度角相差很大；从日照率看，由北、西北往东南方向逐渐减少，而以四川盆地一带由北、西北往东南方向逐渐减少，而以四川盆地

23、一带为最低；从云量看，大致时自北向南逐渐增多，新疆为最低；从云量看，大致时自北向南逐渐增多，新疆南部最少，华北、东北少，长江中下游较多，华南最南部最少，华北、东北少，长江中下游较多，华南最多，四川盆地特多；以云状看，南方以低云为主，向多，四川盆地特多；以云状看，南方以低云为主，向北逐渐以高、中云为主。这些特点说明，天然光照度北逐渐以高、中云为主。这些特点说明，天然光照度中，南方以天空扩散光照度较大，北方和西北以太阳中，南方以天空扩散光照度较大，北方和西北以太阳直射为主。直射为主。（三）我国光气侯概况：（三）我国光气侯概况：（三）我国光气侯概况：（三）我国光气侯概况：二、采光标准：二、采光标准：

24、1 1、采光系数、采光系数：室内某一点的天然光照度（室内某一点的天然光照度（）和同一时间的室外全云天水平面天然光照）和同一时间的室外全云天水平面天然光照度（度（）的比值）的比值 。即。即2 2、采光系数标准值、采光系数标准值：经过对已建成建筑采光现状进行的现场调查，采光口经过对已建成建筑采光现状进行的现场调查，采光口的经济分析以及我国光气侯特征和国民经济发展等因素的经济分析以及我国光气侯特征和国民经济发展等因素的分析，将视觉工作分为的分析，将视觉工作分为 5 级，提出了各级视觉工级，提出了各级视觉工作要求的天然光照度最低值为作要求的天然光照度最低值为 、。把室内天然光照度等于采光标准规定的最低

25、值时的室把室内天然光照度等于采光标准规定的最低值时的室外照度称为外照度称为“临界照度临界照度”，也就是需要采用人工照明的，也就是需要采用人工照明的室外照度极限值。采光标准规定临界照度值为室外照度极限值。采光标准规定临界照度值为 ，四川、贵州等地适当降为，四川、贵州等地适当降为 。确定临界照度标准值后就可将天然光照度最低值换算确定临界照度标准值后就可将天然光照度最低值换算成采光系数最低值，如表成采光系数最低值，如表14-114-1。可以通过采光口调整采光系数可以通过采光口调整采光系数14-2 采光口采光口一、侧窗一、侧窗 （一）单侧窗（一）单侧窗 （二）双侧窗（二）双侧窗二、天窗二、天窗 （一）

26、矩形天窗（一）矩形天窗 （二）锯齿形天窗（二）锯齿形天窗 （三）平天窗（三）平天窗 （四）横向天窗（四）横向天窗 （五）井式天窗（五）井式天窗 l采光口采光口：为取得天然光，在房屋的外围护结构：为取得天然光，在房屋的外围护结构（墙、屋顶）上开了各种形式的洞口，装上各种（墙、屋顶）上开了各种形式的洞口，装上各种透明材料，如玻璃、有机玻璃等窗扇，以防护自透明材料，如玻璃、有机玻璃等窗扇，以防护自然界的各种侵袭（如风、雨、雪等）。这些窗扇然界的各种侵袭（如风、雨、雪等）。这些窗扇的透明孔洞统称为的透明孔洞统称为“采光口采光口”。l按采光口位置，可分为侧窗和天窗；有的同时采按采光口位置，可分为侧窗和天

27、窗；有的同时采用侧窗和天窗，称为混合采光。用侧窗和天窗，称为混合采光。一、侧窗：一、侧窗：l侧窗：在房间的一侧或两侧墙上开的窗，是最侧窗：在房间的一侧或两侧墙上开的窗，是最常见的一种采光形式。常见的一种采光形式。l优点：构造简单，布置方便，造价低廉，光线优点：构造简单，布置方便，造价低廉，光线具有强烈的方向性，有利于形成阴影，因此对具有强烈的方向性，有利于形成阴影，因此对观看立体物件特别适宜，并可直接看到外界景观看立体物件特别适宜，并可直接看到外界景物，扩大视野，被普遍使用。物，扩大视野，被普遍使用。l应用：进深不大，仅有一面外墙的房间，普遍利用单侧应用：进深不大，仅有一面外墙的房间，普遍利用

28、单侧窗采光。窗采光。l主要优点：光线自一侧投射，有显著的方向性，使人侧主要优点：光线自一侧投射，有显著的方向性，使人侧容貌和立体物件形成良好的光影造型。当工作位置与有容貌和立体物件形成良好的光影造型。当工作位置与有窗的外墙向垂直布置时，能幽香避免光幕反射和不舒适窗的外墙向垂直布置时，能幽香避免光幕反射和不舒适的眩光。的眩光。如图。如图。（一）单侧窗：（一）单侧窗：（一）单侧窗：（一）单侧窗：l影响侧窗采光效果的因素：影响侧窗采光效果的因素：室内一定获得天空直射光数量是由该点透过窗子看室内一定获得天空直射光数量是由该点透过窗子看到的天空面积大小决定的，离窗子愈远，看到的天空面到的天空面积大小决定

29、的，离窗子愈远，看到的天空面积愈小；积愈小；全阴天时，天顶要比地平线附近的天空亮得多；全阴天时，天顶要比地平线附近的天空亮得多；由窗子投射来的光线与受光面的夹角越大，照度越由窗子投射来的光线与受光面的夹角越大，照度越高，投射角越小，照度越小；高，投射角越小，照度越小；室外景物对天空视域的遮挡。室外景物对天空视域的遮挡。这些因素都造成侧窗采光房间的昼光照度随离开窗子的这些因素都造成侧窗采光房间的昼光照度随离开窗子的距离而迅速降低，照度分布很不均匀。为由较好的采光距离而迅速降低，照度分布很不均匀。为由较好的采光均匀度，单侧采光房间的进深一般不超过窗上沿高度的均匀度，单侧采光房间的进深一般不超过窗上

30、沿高度的2525倍为宜。倍为宜。l几种常用的侧窗形式：几种常用的侧窗形式：l在相对两面侧墙开窗能将采光进深在相对两面侧墙开窗能将采光进深加倍，同时缓和实墙与窗洞间的亮加倍，同时缓和实墙与窗洞间的亮度对比。相邻两面墙上都开侧窗，度对比。相邻两面墙上都开侧窗，在缓和墙与窗的对比上效果更显著，在缓和墙与窗的对比上效果更显著，但采光进深增加有限。但采光进深增加有限。（二）双侧窗：（二）双侧窗：（二）双侧窗：（二）双侧窗：二、天窗：二、天窗：l天窗是在屋顶上开窗。天窗一般可分为矩形天窗、锯齿天窗是在屋顶上开窗。天窗一般可分为矩形天窗、锯齿形天窗、平天窗、横向天窗和井式天窗。形天窗、平天窗、横向天窗和井式

31、天窗。（一）矩形天窗：（一）矩形天窗：（一）矩形天窗：（一）矩形天窗：l应用于单层工业应用于单层工业厂房。如图。厂房。如图。l特点：采光效率特点：采光效率最低，但眩光小，最低，但眩光小，便于组织自然通便于组织自然通风。风。（二）锯齿形天窗：（二）锯齿形天窗：（二）锯齿形天窗：（二）锯齿形天窗：l特点：屋顶倾斜，可以充分特点：屋顶倾斜，可以充分利用顶棚的反射光，采光效利用顶棚的反射光，采光效率比矩形天窗约高率比矩形天窗约高 。当窗口朝北布置时，完全。当窗口朝北布置时，完全接受北向天空漫射光，光线接受北向天空漫射光，光线稳定，直射日光不会照进室稳定，直射日光不会照进室内，因此减小了室内温湿度内，因

32、此减小了室内温湿度的波动及眩光。的波动及眩光。l为减小多跨大面积锯齿形天为减小多跨大面积锯齿形天窗单方向进光的方向性强的窗单方向进光的方向性强的特点，应尽量提高顶棚反射特点，应尽量提高顶棚反射率并选择正确的布置方式。率并选择正确的布置方式。（三）平天窗：（三）平天窗：（三）平天窗：（三）平天窗：l平天窗施工方便，造价低，仅为矩形天窗平天窗施工方便，造价低，仅为矩形天窗 的的 。l平天窗在水平面的投影面积较同样面积的平天窗在水平面的投影面积较同样面积的垂直窗的投影面积大，如图垂直窗的投影面积大，如图14-614-6。l平天窗布置灵活，照度易于达到均匀。如图平天窗布置灵活，照度易于达到均匀。如图1

33、4-714-7。l平天窗有多种做法，可用于多种屋面。如图平天窗有多种做法，可用于多种屋面。如图14-814-8。l考虑到采光和通风，通风孔和采光口综合考虑，有的考虑到采光和通风，通风孔和采光口综合考虑，有的作成通风采光合用窗，如图。作成通风采光合用窗，如图。l平天窗的污染情况。平天窗的污染情况。l平天窗易产生眩光和过热现象需采取措施避免。平天窗易产生眩光和过热现象需采取措施避免。l平天窗在北方寒冷地区要有防凝水措施。平天窗在北方寒冷地区要有防凝水措施。（四）横向天窗：（四）横向天窗：（四）横向天窗：（四）横向天窗：l结构特点如图结构特点如图14-1114-11。（五）井式天窗：（五）井式天窗：

34、（五）井式天窗：（五）井式天窗：l井式天窗为通风上的要求，只在屋架的局部作井式天窗为通风上的要求，只在屋架的局部作成开口，使进口较小，起抽风作用。主要用于成开口，使进口较小，起抽风作用。主要用于热车间。热车间。14-3 采光设计采光设计一、了解设计对象的采光等要求（资料收集）一、了解设计对象的采光等要求（资料收集）（一）采光要求（一）采光要求 （二）其它要求（二）其它要求二、选择采光口的形式二、选择采光口的形式三、确定采光口位置三、确定采光口位置四、估计采光口尺寸四、估计采光口尺寸一、了解设计对象的采光等要求（资料收集）一、了解设计对象的采光等要求（资料收集）（一）采光要求：（一）采光要求：（

35、一）采光要求：（一）采光要求：1 1。车间的工作特点和精密度。车间的工作特点和精密度。不同的工作特点和所要求的精密度对室内不同的工作特点和所要求的精密度对室内照度的要求也不相同，应根据这两个因素确定照度的要求也不相同，应根据这两个因素确定室内照度和窗地比。我国对视觉工作分级及窗室内照度和窗地比。我国对视觉工作分级及窗地比的规定见表地比的规定见表14-214-2、14-314-3、14-414-4、14-514-5。2 2。工作面的位置。工作面的位置。工作面有水平、垂直和倾斜之分，窗的形式和位置的工作面有水平、垂直和倾斜之分，窗的形式和位置的选择应与之适应。不同的工作面位置，采光系数的计算方选择

36、应与之适应。不同的工作面位置，采光系数的计算方法也不同。法也不同。3 3。工作对象的表面状况。工作对象的表面状况。工作对象表面是平面的还是立体的，是光滑的还是粗工作对象表面是平面的还是立体的，是光滑的还是粗糙的，都影响窗形状和窗位置的确定。糙的，都影响窗形状和窗位置的确定。4 4。工作中是否允许直射阳光进入。工作中是否允许直射阳光进入。直射阳光可能会引起眩光或过热，应在窗口的选型、直射阳光可能会引起眩光或过热，应在窗口的选型、朝向和材料等方面考虑。朝向和材料等方面考虑。5 5。工作区域。工作区域。要考虑各工作区对采光的不同要求。要考虑各工作区对采光的不同要求。1 1。通风要求。通风要求。采光与

37、通风，谁是主要矛盾，应依照房屋的性质而定。采光与通风，谁是主要矛盾，应依照房屋的性质而定。2 2。绝热要求。绝热要求。应适当控制窗口面积，避免盲目开大窗。应适当控制窗口面积，避免盲目开大窗。3 3。泻爆要求。泻爆要求。易引起爆炸危险的建筑，应设置大面积泻爆窗，从窗易引起爆炸危险的建筑，应设置大面积泻爆窗，从窗的面积和构造处理上解决减压问题，以减低爆炸压力，保的面积和构造处理上解决减压问题，以减低爆炸压力，保证结构安全。证结构安全。4 4。立面要求。立面要求。窗的形式与尺度直接关系到建筑的立面造型。窗的形式与尺度直接关系到建筑的立面造型。5 5。经济要求。经济要求。不同形式的窗，其造价不相同，增

38、大面积必增加造价。不同形式的窗，其造价不相同，增大面积必增加造价。因此，应考虑适当限制窗面积。因此，应考虑适当限制窗面积。（二）其它要求：（二）其它要求：（二）其它要求：（二）其它要求：二、选择采光口的形式二、选择采光口的形式l基本原则基本原则：以设置侧窗为主，天窗给予补充。：以设置侧窗为主，天窗给予补充。三、确定采光口位置三、确定采光口位置l对于侧窗对于侧窗：往往将其设置在南北向的侧墙上，即窗口：往往将其设置在南北向的侧墙上，即窗口对南或北。对南或北。l对于天窗对于天窗：应根据车间的形式与相邻车间的关系确定：应根据车间的形式与相邻车间的关系确定天窗的位置及大致尺寸。天窗的位置及大致尺寸。四、

39、估算采光口尺寸四、估算采光口尺寸l根据车间视觉工作分级和拟定的采光口形式和位置，根据车间视觉工作分级和拟定的采光口形式和位置，即可进行采光口面积的估算工作。即根据窗地比来确即可进行采光口面积的估算工作。即根据窗地比来确定。定。14-4 采光计算采光计算一、确定采光计算中需要的数据一、确定采光计算中需要的数据 二、计算步骤及方法二、计算步骤及方法l采光计算的目的：采光计算的目的：验证本设计是否符合采光标准验证本设计是否符合采光标准中规定的各项指标。中规定的各项指标。l采光计算的方法：采光计算的方法：利用公式计算，利用特别制定利用公式计算，利用特别制定的图表计算。的图表计算。l国家采光标准推荐的方

40、法：国家采光标准推荐的方法：利用图表，按房间的利用图表，按房间的窗地比直接查出采光系数最低值；也可按采光标窗地比直接查出采光系数最低值；也可按采光标准规定的采光系数值，求出需要的窗地比。准规定的采光系数值，求出需要的窗地比。一、确定采光计算中需要的数据一、确定采光计算中需要的数据l采光计算中需要的数据主要有：采光计算中需要的数据主要有：车间尺寸；车间尺寸；采光口材料及厚度；采光口材料及厚度；承重结构形式及材料；承重结构形式及材料；表面污染程度；表面污染程度；室内表面反光程度。室内表面反光程度。二、计算步骤及方法二、计算步骤及方法（一）侧窗采光计算：（一）侧窗采光计算：（一）侧窗采光计算：（一）

41、侧窗采光计算：l按采光标准规定，侧窗的采光系数最低值设计值按采光标准规定，侧窗的采光系数最低值设计值为：为：带形窗洞的采光系数最低值；带形窗洞的采光系数最低值；考虑窗间墙挡光影响的窗宽系数；考虑窗间墙挡光影响的窗宽系数；窗的总透光系数；窗的总透光系数；室内反射光增量系数；室内反射光增量系数；室外遮挡物遮挡系数。室外遮挡物遮挡系数。1 1。带形窗洞的采光系数最低值。带形窗洞的采光系数最低值l考虑在全云天考虑在全云天空时带形侧窗空时带形侧窗窗洞的采光系窗洞的采光系数。如图数。如图14-14-1414。l图图14-1514-15计算图例。图中计算图例。图中P点为采光系数最低值点为采光系数最低值 的计

42、的计算，它由不同剖面形式所决定。算，它由不同剖面形式所决定。l由于图由于图14-1414-14所给的所给的 值是按窗下沿和工作面处于值是按窗下沿和工作面处于同一水平时的情况作出的，若窗下沿高于工作面时同一水平时的情况作出的，若窗下沿高于工作面时（如图（如图14-1514-15（c c）中的高侧窗）中的高侧窗），应按，应按 查查 出出 值，然后按值，然后按 查出查出 值，此时高窗所形成的值，此时高窗所形成的l若窗外设有较大的水平挑檐或遮阳板，如图若窗外设有较大的水平挑檐或遮阳板，如图14-14-1515（a a），这时的实际这时的实际 应按挑檐外沿至应按挑檐外沿至 点连线点连线以下的高度计算。以

43、下的高度计算。2 2。窗宽系数。窗宽系数l实验得知：它是该墙面上得总窗宽实验得知：它是该墙面上得总窗宽 和墙面总和墙面总长度长度 的比值，即的比值，即3 3。室内反射光增量系数。室内反射光增量系数l由于室内各表面的反光系数不同，一般用反光系数由于室内各表面的反光系数不同，一般用反光系数平均值平均值 代表整个房间的反光程度，求法如代表整个房间的反光程度，求法如下：下：分别为天棚、墙面、地面及窗口的反光系数。分别为天棚、墙面、地面及窗口的反光系数。其中其中 可取可取 计算。计算。为天棚、墙面、地面及窗口的表面积。为天棚、墙面、地面及窗口的表面积。l实验表明，实验表明，值与值与 、房间尺度（即房间进

44、、房间尺度（即房间进深深 和窗高和窗高 之比）、有否内墙存在等因之比）、有否内墙存在等因素有关，具体值见表素有关，具体值见表14-614-6。l不同材料窗框的断面大小不同，窗玻璃的层数、品种、不同材料窗框的断面大小不同，窗玻璃的层数、品种、环境的污染也不一样。综合考虑这些影响因素，环境的污染也不一样。综合考虑这些影响因素，的值为的值为4 4。窗的总透光系数。窗的总透光系数 为玻为玻璃透光系璃透光系数，查表数，查表13-213-2。为窗结构透光系数，它考虑窗框材料和窗框层数等为窗结构透光系数，它考虑窗框材料和窗框层数等对采光的影响，其值可由表对采光的影响，其值可由表14-714-7查出。查出。为

45、玻璃污染系数，它考虑室内外环境对窗玻璃的污为玻璃污染系数，它考虑室内外环境对窗玻璃的污染影响，现按每年打扫染影响，现按每年打扫1-21-2次考虑，具体数值见表次考虑，具体数值见表4-84-8。5 5。室外遮挡系数。室外遮挡系数l根据试验，遮挡程度与对面遮挡物的平均高度根据试验，遮挡程度与对面遮挡物的平均高度 （从计算工作面算起）、遮挡物至窗口的距离（从计算工作面算起）、遮挡物至窗口的距离 、窗高、窗高 以及计算点以及计算点至窗口的距离以及计算点以及计算点至窗口的距离 等尺寸有关，具体值见表等尺寸有关，具体值见表14-914-9。（二）天窗采光计算：（二）天窗采光计算：（二）天窗采光计算：（二）

46、天窗采光计算：l按采光标准规定，天窗的采光系数最低值为：按采光标准规定，天窗的采光系数最低值为：带形窗洞的采光系数最低值；带形窗洞的采光系数最低值；高跨比修正系数；高跨比修正系数；窗的总透光系数；窗的总透光系数；室内反射光增量系数；室内反射光增量系数；1 1。窗洞采光系数。窗洞采光系数l具体值查图具体值查图14-1614-16。是实验结果。是实验结果。l实验表明，利用天窗采光的车间内，采光一般都比较均实验表明，利用天窗采光的车间内，采光一般都比较均匀，即多数点接近于平均值水平，故可用最低值和平均匀，即多数点接近于平均值水平，故可用最低值和平均值的比（值的比（）衡量采光均匀度。）衡量采光均匀度。

47、当天窗间距当天窗间距等于或小于窗下沿至工作面高度的等于或小于窗下沿至工作面高度的2 2倍时（倍时（），可保证获得），可保证获得 的均匀度。通的均匀度。通过这个比值就可将平均值换算成最低值，以适应采光标过这个比值就可将平均值换算成最低值，以适应采光标准按最低值制定的要求。准按最低值制定的要求。2 2。高跨比修正系数。高跨比修正系数l由实验知，在窗地比相同时，不同高跨比会得出由实验知，在窗地比相同时，不同高跨比会得出不同得采光系数值。图不同得采光系数值。图14-1614-16中数值是按中数值是按 得出。当高跨比不是得出。当高跨比不是0.50.5时，就应引入高跨比修正，时，就应引入高跨比修正，其值见

48、表其值见表14-1014-10。3 3。室内反射光增量系数。室内反射光增量系数l根据室内表面平均系数根据室内表面平均系数 和天窗形式，和天窗形式，从表从表14-1114-11中查出。中查出。l与侧窗相比，天窗多一个屋架承重结构得挡光影响，故与侧窗相比，天窗多一个屋架承重结构得挡光影响，故在天窗透光系数中增添一屋架承重结构透光系数在天窗透光系数中增添一屋架承重结构透光系数 ，其值见表。天窗得总透光系数为，其值见表。天窗得总透光系数为4 4。窗的总透光系数。窗的总透光系数l电灯发展经历了两个时期：电灯发展经历了两个时期：l第一个时期第一个时期，从，从18791879年到本世纪三十年代末的前五十年，

49、年到本世纪三十年代末的前五十年，这是白炽灯发明、改进和成熟的时代；这是白炽灯发明、改进和成熟的时代；l第二个时期，三十年代末开始的是开发气体放电灯的时第二个时期，三十年代末开始的是开发气体放电灯的时代，代，荧光灯的普及应用，是低压气体放电灯的时代；六荧光灯的普及应用，是低压气体放电灯的时代；六十年代中期发明金属卤化物和高压钠灯为开端，由此进十年代中期发明金属卤化物和高压钠灯为开端，由此进入了高压气体放电灯的照明时代。入了高压气体放电灯的照明时代。l现代人工光环境的设计理论和应用技术是在电灯发展的现代人工光环境的设计理论和应用技术是在电灯发展的第二个时期，高光效、多品种的气体放电灯问世以后才第二

50、个时期，高光效、多品种的气体放电灯问世以后才逐渐形成和完善的。逐渐形成和完善的。15-1 电光源电光源一、热辐射光源一、热辐射光源 （一）普通白炽灯（一）普通白炽灯 （二）卤钨灯（二）卤钨灯 （三）反射型白炽灯（三）反射型白炽灯 二、气体放电光源二、气体放电光源 （一）荧光灯（一）荧光灯 （二）高压汞灯（二）高压汞灯 （三）金属卤化物灯（三）金属卤化物灯 （四）高压钠灯（四）高压钠灯 三、灯具三、灯具 （一）灯具的光特性（一）灯具的光特性 （二）灯具分类（二）灯具分类l从照明应用角度对灯的性能要求：从照明应用角度对灯的性能要求：高光效高光效用少量的电获得更多的光；用少量的电获得更多的光；长寿命