1 總則
1.0.1 為了在建筑采光設計中,貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟政策,充分利用天然光,創(chuàng )造良好光環(huán)境和節約能源,制訂本標準。
1.0.2 本標準適用于利用天然采光的居住、公共和工業(yè)建筑的新建工程,也適用于改建和擴建工程的采光設計。
1.0.3 采光設計應做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理,有利于生產(chǎn)、工作、學(xué)習、生活和保護視力。
1.0.4 采光設計除應符合本標準外,尚應符合國家現行有關(guān)強制性標準、規范的規定。
2 術(shù)語(yǔ)和符號
2.1 術(shù)語(yǔ)
2.1.1 參考平面,假定工作面 reference surface
測量或規定照度的平面(工業(yè)建筑取距地面1m 民用建筑取距地面0.8m)。
2.1.2 工作面 working plane
在其表面上進(jìn)行工作的參考平面。
2.1.3 室外照度 exterior illuminance
在全陰天天空的漫射光照射下,室外無(wú)遮擋水平面上的照度。
2.1.4 房間典型剖面 typical section of room
房間內具有代表性的采光剖面,該剖面應位于房間中部或主要工作所在區域。
2.1.5 采光系數 daylight factor
在室內給定平面上的一點(diǎn),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。
2.1.6 采光系數標準值 standard value of daylight factor
室內和室外天然光臨界照度時(shí)的采光系數值。
2.1.7 采光系數最低值 minimum value of daylight factor
側面采光時(shí),房間典型剖面和假定工作面交線(xiàn)上采光系數最低一點(diǎn)的數值。
2.1.8 采光系數平均值 average value of daylight factor
頂部采光時(shí),房間典型剖面和假定工作面交線(xiàn)上采光系數的平均值。
2.1.9 識別對象 recognized object
識別的物體或細部(如需要識別的點(diǎn)、線(xiàn)、傷痕、污點(diǎn)等)。
2.1.10 窗地面積比 ratio of glazing to floor area
窗洞口面積與地面面積之比。
2.1.11 室外天然光臨界照度 critical illuminance of exterior daylight
全部利用天然光進(jìn)行采光時(shí)的室外最低照度。
2.1.12 室內天然光臨界照度 critical illuminance of interior daylight
對應室外天然光臨界照度時(shí)的室內天然光照度。
2.1.13 光氣候 daylight climate
由太陽(yáng)直射光、天空漫射光和地面反射光形成的天然光平均狀況。
2.1.14 光氣候系數 daylight climate coefficient
根據光氣候特點(diǎn),按年平均總照度值確定的分區系數。
2.1.15 晴天方向系數 orientation coefficient of clear sky
晴天不同朝向對室內采光影響的系數。
2.1.16 采光均勻度 uniformity of daylighting
假定工作面上的采光系數的最低值與平均值之比。
2.1.17 亮度對比 luminance contrast
視野中目標和背景的亮度差與背景亮度的對比。
2.2 符號
2.2.1 照度
1 En——在全陰天空漫射光照射下,室內給定平面上的某一點(diǎn)由天空漫射光所產(chǎn)生的照度;
2 Ew——在全陰天空漫射光照射下,與室內某一點(diǎn)照度同一時(shí)間、同一地點(diǎn),在室外無(wú)遮擋水平面上由天空漫射光所產(chǎn)生的室外照度;
3 E1——室外天然光臨界照度;
4 Eq——室外天然光年平均總照度。
2.2.2 采光系數
1 C——采光系數;
2 Cmin——采光系數最低值;
3 Cav——采光系數平均值;
4 Cd——天窗窗洞口的采光系數;
5 C'd ——側窗窗洞口的采光系數;
6 K——光氣候系數。
2.2.3 計算系數
1 Kτ——頂部采光的總透射比;
2 Kρ——頂部采光的室內反射光增量系數;
3 Kg——高跨比修正系數;
4 Kd——矩形天窗的擋風(fēng)板擋光折減系數;
5 Kj——平天窗采光罩的井壁擋光折減系數;
6 Kf——晴天方向系數;
7 K'τ——側面采光的總透射比;
8 K'ρ——側面采光的室內反射光增量系數;
9 Kw——側面采光的室外建筑物擋光折減系數;
10 Kc——側面采光的窗寬修正系數;
11 τ——采光材料的透射比;
12 τc——窗結構的擋光折減系數;
13 τw——窗玻璃的污染折減系數;
14 τj——室內構件的擋光折減系數;
15 ——材料的反射比;
16 j——室內各表面反射比的加權平均值;
17 p——頂棚飾面材料的反射比;
18 q——墻面飾面材料的反射比;
19 d——地面飾面材料的反射比;
20 c——普通玻璃窗的反射比;
21 Tr——窗透光折減系數。
2.2.4 幾何特征
1、Ap——頂棚面積;
2、Aq——墻面面積;
3、Ad——地面面積;
4、Ac——窗洞口面積;
5、b——建筑寬度,通常是指房屋進(jìn)深或跨度;
6、bc——窗寬;
7、B——計算點(diǎn)至窗的距離;
8、d——識別對象的最小尺寸;
9、Dc——窗間距;
10、Dd——窗對面遮擋物與窗的距離;
11、hc——窗高;
12、hx——工作面至窗下沿高度;
13、hs——工作面至窗上沿高度;
14、Hd——窗對面遮擋物距工作面的平均高度;
15、l——建筑長(cháng)度或側窗采光時(shí)的開(kāi)間寬;
16、P——采光系數的計算點(diǎn)。
3、采光系數
3.1 一般規定
3.1.1 本標準應以采光系數C 作為采光設計的數量指標。
室內某一點(diǎn)的采光系數,可按下式計算:
式中 En——在全陰天空漫射光照射下,室內給定平面上的某一點(diǎn)由天空漫射光所產(chǎn)生的照度(lx);
Ew——在全陰天空漫射光照射下,與室內某一點(diǎn)照度同一時(shí)間、同一地點(diǎn),在室外無(wú)遮擋水平面上由天空漫射光所產(chǎn)生的室外照度(lx)。
3.1.2 采光系數標準值的選取應符合下列規定:
1、側面采光應取采光系數的最低值Cmin;
2、頂部采光應取采光系數的平均值Cav;
3、對兼有側面采光和頂部采光的房間,可將其簡(jiǎn)化為側面采光區和頂部采光區,并分別取采光系數的最低值和采光系數的平均值。
3.1.3 視覺(jué)作業(yè)場(chǎng)所工作面上的采光系數標準值,應符合表3.1.3 的規定。
表3.1.3 視覺(jué)作業(yè)場(chǎng)所工作面上的采光系數標準值
注:表中所列采光系數標準值適用于我國Ⅲ類(lèi)光氣候區。采光系數標準值是根據室外臨界照度為5000lx制定的。亮度對比小的Ⅱ、Ⅲ級視覺(jué)作業(yè),其采光等級可提高一級采用。
3.1.4 光氣候分區應按本標準附錄A確定。各光氣候區的光氣候系數K 應按表3.1.4采用。所在地區的采光系數標準值應乘以相應地區的光氣候系數K。
3.1.5 對于Ⅰ、Ⅱ采光等級的側面采光和矩形天窗采光的建筑,當開(kāi)窗面積受到限制時(shí),其采光系數值可降低到Ⅲ級,所減少的天然光照度應用人工照明補充,但由天然采光和人工照明所形成的總照度不宜超過(guò)原等級規定的照度標準值的1.5倍。
3.1.6 在采光設計中應選擇采光性能好的窗作為建筑采光外窗,其透光折減系數Tr應大于0.45。建筑采光外窗采光性能的檢測可按現行國家標準《建筑外窗采光性能分級及其檢測方法》執行。
3.1.7 在建筑設計中應為擦窗和維修創(chuàng )造便利條件。
3.1.8 采光設計的實(shí)際效果的檢驗,應按現行國家標準《采光測量方法》執行。
3.2 各類(lèi)建筑的采光系數
3.2.1 居住建筑的采光系數標準值應符合表3.2.1 的規定。
3.2.2 辦公建筑的采光系數標準值應符合表3.2.2 的規定
3.2.3 學(xué)校建筑的采光系數標準值必須符合表3.2.3 的規定。
3.2.4 圖書(shū)館建筑的采光系數標準值應符合表3.2.4 的規定。
3.2.5 旅館建筑的采光系數標準值應符合表3.2.5 的規定。
3.2.6 醫院建筑的采光系數標準值應符合表3.2.6 的規定。
3.2.7 博物館和美術(shù)館建筑的采光系數標準值應符合表3.2.7 的規定。
注:表中的展廳是指對光敏感的展品展廳側面采光時(shí)其照度不應高于50lx;頂部采光時(shí)其照度不應高于75lx;對光一般敏感或不敏感的展品展廳采光等級宜提高一級或二級。
3.2.8 工業(yè)建筑的采光系數標準值應符合表3.2.8 的規定。
4、采光質(zhì)量
4.0.1 頂部采光時(shí),Ⅰ~Ⅳ級采光等級的采光均勻度不宜小于 0.7。為保證采光均勻度不小于0.7的規定,相鄰兩天窗中線(xiàn)間的距離不宜大于工作面至天窗下沿高度的2倍。
4.0.2 采光設計時(shí)應采取下列減小窗眩光的措施:
1、作業(yè)區應減少或避免直射陽(yáng)光;
2、工作人員的視覺(jué)背景不宜為窗口;
3、為降低窗亮度或減少天空視域,可采用室內外遮擋設施;
4、窗結構的內表面或窗周?chē)膬葔γ?,宜采用淺色飾面。
4.0.3 對于辦公、圖書(shū)館、學(xué)校等建筑的房間,其室內各表面的反射比宜符合表4.0.3的規定。
4.0.4 采光設計,應注意光的方向性,應避免對工作產(chǎn)生遮擋和不利的陰影,如對書(shū)寫(xiě)作業(yè),天然光線(xiàn)應從左側方向射入。
4.0.5 當白天天然光線(xiàn)不足而需補充人工照明的場(chǎng)所,補充的人工照明光源宜選擇接近天然光色溫的高色溫光源。
4.0.6 對于需識別顏色的場(chǎng)所,宜采用不改變天然光光色的采光材料。
4.0.7 對于博物館和美術(shù)館建筑的天然采光設計,宜消除紫外輻射、限制天然光照度值和減少曝光時(shí)間。
4.0.8 對具有鏡面反射的觀(guān)看目標,應防止產(chǎn)生反射眩光和映像。
5 采光計算
5.0.1 在建筑方案設計時(shí),對于Ⅲ類(lèi)光氣候區的普通玻璃單層鋁窗采光,其采光窗洞口面積可按表5.0.1 所列的窗地面積比估算。建筑尺寸對應的窗地面積比,可按本標準附錄B 的規定取值。
注:計算條件:民用建筑:Ⅰ-Ⅳ級為清潔房間,取j = 0.5;
V 級為一般污染房間,取j = 0.3。
工業(yè)建筑:Ⅰ級為清潔房間,取j = 0.5;
?、蚝廷蠹墳榍鍧嵎块g,取j = 0.4;
IV 級為一般污染房間,取j = 0.4
V 級為一般污染房間,取j = 0.3。
非Ⅲ類(lèi)光氣候區的窗地面積比應乘以表3.1.4 的光氣候系數K。
5.0.2 采光設計時(shí),宜進(jìn)行采光系數計算,采光計算點(diǎn)應符合本標準附錄B 的規定,采光系數值可按下列公式計算:
1 頂部采光:
式中 Cd——天窗窗洞口的采光系數,可按本標準第5.0.5 條的規定取值;
Kτ——頂部采光的總透射比;
Kρ——頂部采光的室內反射光增量系數,可按本標準附錄D表D-1的規定取值;
Kg——高跨比修正系數,可按本標準附錄D表D-2 的規定取值。
注:1.在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類(lèi)光氣候區(不包含北回歸線(xiàn)以南的地區),應考慮晴天方向系數(Kf),其值可按本標準附錄D表D-3的規定取值。
2.當矩形天窗有擋風(fēng)板時(shí),應考慮其擋光折減系數(Kd),其值宜取0.6。
3.當平天窗采用采光罩采光時(shí),應考慮采光罩井壁的擋光折減系數(Kj),可按本標準附錄D圖D和表D-4 的規定取值。
2 側面采光:
式中 C'd——側窗窗洞口的采光系數,可按本標準第5.0.5條的規定取值;
K'τ——側面采光的總透射比;
K'ρ——側面采光的室內反射光增量系數,可按本標準附錄D表D-5的規定取值 ??;
Kw ——側面采光的室外建筑物擋光折減系數,可按本標準附錄D 表D-6 的規定取值;
Kc ——側面采光的窗寬修正系數,應取建筑長(cháng)度方向一面墻上的窗寬總和與建筑長(cháng)度之比。
注:1.在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類(lèi)光氣候區(不包含北回歸線(xiàn)以南的地區),應考慮晴天方向系數(Kf),可按本標準附錄D表D-3的規定取值。
2.側面采光時(shí),窗下沿距工作面高度hx>1m時(shí),采光系數的最低值應為窗高等于窗上沿高度(hs)和窗下沿高度(hx)的兩個(gè)窗的采光系數的差值(圖5.0.5-3)。
3.側面采光口上部有寬度超過(guò)1m以上的外挑結構遮擋時(shí),其采光系數應乘以0.7的擋光折減系數。
4.側窗窗臺高度大于或等于0.8m時(shí),可視為有效采光口面積。
5.0.3 采光的總透射比可按下列公式確定:
Kτ =τ·τc·τw·τj (5.0.3-1)
K'τ =τ·τc·τw (5.0.3-2)
式中 Kτ——頂部采光的總透射比;
K'τ——側面采光的總透射比;
——采光材料的透射比,可按本標準附錄D表D-7的規定取值;
c ——窗結構的擋光折減系數,可按本標準附錄D表D-8的規定值;
w ——窗玻璃的污染折減系數,可按本標準附錄D表D-9的規定取值;
j ——室內構件的擋光折減系數,可按本標準附錄D表D-10的規定取值。
5.0.4 頂部采光和側面采光的室內反射光增量系數,應根據室內各表面飾面材料的反射比確定。室內各表面飾面材料反射比的加權平均值,可按下式確定:
式中 j ——室內各表面反射比的加權平均值;
p、q、d、c ——分別為頂棚、墻面、地面飾面材料和普通玻璃窗的反射比,可按本標準附錄D表D-11的規定取值;
Ap、Aq、Ad、Ac ——分別為頂棚、墻、地面和窗洞口的面積。
5.0.5 窗洞口的采光系數應符合下列規定:
1 頂部采光
頂部采光的采光簡(jiǎn)圖如圖5.0.5-1所示。其天窗窗洞口的采光系數Cd,可按天窗窗洞口面積Ac與地面面積Ad之比(簡(jiǎn)稱(chēng)窗地比)和建筑長(cháng)度l確定(圖5.0.52)。
圖 5.0.5-1 頂部采光簡(jiǎn)圖
b—建筑寬度(跨度或進(jìn)深);hc—窗高;dc—窗間距;hs—工作面至窗上沿高度,即hx+hc;hx—工作面至窗下沿高度
注:圖5.0.5-1適用于高跨比hx/b=0.5 的多跨廠(chǎng)房,其他高跨比的多跨廠(chǎng)房應乘以高跨比修正系數。
2 側面采光
側面采光的采光簡(jiǎn)圖如圖5.0.5-3所示。其帶形窗洞(∑bc=l)的采光系數可按計算點(diǎn)至窗口的距離與窗高之比B/hc和開(kāi)間寬l確定(圖5.0.5-4)。 非帶形窗洞的采光系數尚應乘以窗寬修正系數。