綠色建筑概論第三講建筑聲環(huán)境1.光通量與發(fā)光強度、亮度與照度的關(guān)系和區(qū)別是什么？2.窗戶的位置與面積對采光有什么影響？建筑光環(huán)境基本知識/3.1建筑光環(huán)境基本知識3光環(huán)境的設(shè)計和評價離不開定量的分析和說明，這就需要借助一系列的物理光度量來描述光源與光環(huán)境的特征。常用的光度量有光通量、照度、發(fā)光強度和（光）亮度。參數(shù)之間的關(guān)系輻射體單位時間內(nèi)以電磁輻射的形式向外輻射的能量稱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。照度點光源在給定方向的發(fā)光強度，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)光強度發(fā)光體在某一方向上單位面積的發(fā)光強度。亮度建筑光環(huán)境基本知識——光通量4輻射體單位時間內(nèi)以電磁輻射的形式向外輻射的能量稱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的可見光（波長380～780nm）能量按照國際約定的人眼視覺特性評價換算為光通量，其單位為流明（lumen，lm）?？梢姽獠ㄩL范圍建筑光環(huán)境基本知識——照度5照度是受照平面上接受的光通量的面密度，符號為E。若照射到表面一點面元上的光通量為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白熾燈的書寫臺燈下看書，桌面照度平均為200～300lx；月光下的照度只有幾個勒克斯。建筑光環(huán)境基本知識——發(fā)光強度6點光源在給定方向的發(fā)光強度，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O為球心，任意長度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——光亮度7光亮度簡稱亮度，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)光強度，以符號Lθ表示，其定義式為：亮度的定義亮度還有一個較大的單位為熙提（stilb，sb），1sb＝104nt，相當(dāng)于1cm2

面積上發(fā)光強度為1cd。太陽的亮度高達(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，無云藍(lán)天的亮度范圍在0.2～2.0sb。眼睛的視覺特征與視覺舒適評價/3.2眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——靜態(tài)光環(huán)境指標(biāo)9人眼對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，一般來說可以忽略不計。右眼的顏色視野雙眼視野眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——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)該滿足一定的均勻性。照明光源不僅要求光效高、發(fā)光強度大，而且具有良好的色表和顯色性。采光系數(shù)是指在室內(nèi)參考平面上的某點水平照度??_??，由直接或間接地接收來自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而產(chǎn)生的照度與同一時刻該天空半球在室外無遮擋水平面上產(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表示。照度以外的照明評價新指標(biāo)Feu。Feu的空間照度評價，是打破平面概念，從空間的角度來評價明亮度的方法。眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——靜態(tài)光環(huán)境指標(biāo)觀察空間時的視點看地板時的視點Feu所捕捉到的視點捕捉地板照度時的視點12空間A空間B眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——靜態(tài)光環(huán)境指標(biāo)眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——眩光指標(biāo)1301統(tǒng)一眩光值UGR度量處于視覺環(huán)境中的照明裝置發(fā)出的光對人眼引起不舒適感主觀反應(yīng)的心理參量。統(tǒng)一眩光值適用于簡單的立方體形房間的一般照明設(shè)計，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)通常可以更好地表征視覺舒適度，因此在不同的年代通過分析視野內(nèi)的亮度分布提出了若干個不同的眩光指數(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）。我國現(xiàn)行的采光國家標(biāo)準(zhǔn)中使用DGI作為評價天然光眩光的指標(biāo)。03采光眩光發(fā)生概率DGP在考慮視野內(nèi)亮度對比的同時也將視線方向上的垂直照度納入考量，經(jīng)過天然光研究領(lǐng)域研究學(xué)者的多次驗證試驗，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)測視覺舒適程度的靈敏性較高、不容易出錯，且由于Wienold開發(fā)出了計算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。眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——動態(tài)光環(huán)境指標(biāo)1401全自然采光時間比DA全年工作時間中單獨依靠自然采光就能達(dá)到最小照度要求的時間比02有效全自然采光時間比UDI針對能有效利用自然光的時間，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)全自然采光時間比cDA與DA相比，cDA在自然采光照度小于最小設(shè)計照度時采用權(quán)衡系數(shù)的方式來綜合考察其不滿足程度。04年日照曝光量ASE指超過指定直射陽光照度水平且超過指定小時數(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%,用來表述空間所有水平照度計算點中有多少計算點在一年中可以有超過50%的時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)計標(biāo)準(zhǔn)16采光標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮了視覺試驗結(jié)果，通過對已建成建筑的采光現(xiàn)狀進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，結(jié)合窗洞口經(jīng)濟(jì)分析、我國光氣候特征及我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展等建筑因素，將視覺工作劃分為Ⅰ～Ⅴ級，并提出了各級視覺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)計標(biāo)準(zhǔn)17視野內(nèi)照度分布不均勻，易使人眼疲乏。視覺功效下降，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表示。采光等級眩光指數(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)計標(biāo)準(zhǔn)18房間或場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0.75m水平面10080書寫、閱讀300*臥室一般活動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0.75m水平面10080操作臺臺面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車庫地面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)計標(biāo)準(zhǔn)19辦公建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值房間或場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會議室0.75m水平面300190.6080視頻會議室0.75m水平面750190.6080接待室、前臺0.75m水平面200—0.4080服務(wù)大廳、營業(yè)廳0.75m水平面300220.4080設(shè)計師實際工作面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《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378—2019）205.2.8充分利用天然光，評價總分值為12分，并按下列規(guī)則分別評分并累計：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)則分別評分并累計：1）內(nèi)區(qū)采光系數(shù)滿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全天日射計全日射光直射光擴(kuò)散光晝光天然采光光源太陽直射光天空擴(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①結(jié)構(gòu)簡單、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)計中、照明方式的選擇對光質(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，它是一個凈片聚碳酸酯圓頂，濾除紫外輻射，并排除雨水和灰塵。一個空心管，內(nèi)表面反射率很高，一般是用陽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)換成對整個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)——采光遮陽技術(shù)32百葉窗（遮光格柵）百葉窗簾光轉(zhuǎn)向遮陽角度選擇型天窗綠色建筑光環(huán)境技術(shù)33

自動追蹤太陽光反光板一級反光鏡三級反光鏡二級反光鏡中庭主鏡太陽追蹤二級鏡二級