採光係數(,縮寫為DF)是建築物內光量與外部光線強度的比值,是研究静态建筑光环境的重要指标。其定義如下:
- \mathrm{DF}={{E_i}\over{E_o}}\times100\%
其中,E_i
是由於日光在室內工作平面的某一點的照度,E_o指的是同時間在标准天空模型中,無遮蔽的全陰天半球上,戶外水平面上照射到的照明。由于是全阴天天空模型是各向同性的,因此采光系数的值与建筑地点、朝向、测量时间与日期均没有关系。
计算方法
要計算E_i
,需要知道建築物內部接收到的外部光量。光線可透過玻璃窗、屋頂光或其他開口,透過三條路徑進入房間:
- 從該點可見的天空區域直接照射的光,稱為天空分量(,縮寫為SC),
- 從外部表面,例如大地、植被和洽建筑反射进入房间的光線,稱為外反射分量(,縮寫為ERC),
- 光線從窗戶進入后在室内的反射光线,稱為內部反射分量(,縮寫為IRC)。
三個分量的總和即為所考慮點的照度水平(通常以lux)測量:
- E_i=\mathrm{SC}+\mathrm{ERC}+\mathrm{IRC}
採光係數可以透過提高天空分量(例如設置窗戶讓它能看到更多天空而非相鄰建築)、提高外反射分量(例如將周圍建築物漆成白色)、增加內部反射分量(例如房間表面採用淺色)的係數來改善。大多數的房間,天花板和地板顏色是固定的,且牆壁多被家具遮蔽著。這使得透過使用不同牆面顏色來改變日光因素的彈性較小。這意味著改變天空分量通常是良好日照設計的關鍵。
建築師與工程師利用建築學與建築物中的採光係數,評估工作平面或表面上感知到的內部自然光水平。他們利用這些資訊判斷光線是否足以讓使用者進行正常活動。採光係數計算的設計日基於標準CIE的陰雲天空,時間為9月21日中午12點,且「地面環境光」亮度為11921勒克斯。CIE即「Commission Internationale de l'Eclairage」,翻譯為「國際照明委員會」。
計算採光係數需要複雜的重複計算,因此通常使用像。這是一套用於執行「光照模擬」的工具,包含一個渲染器]以及許多其他用於測量模擬光線強度的工具。它使用光線追蹤器]來執行所有光照計算。許多計算的缺點是,這些設計往往沒有在牆上掛物體或設置家具。這可能導致蔡光係數的預測高於正確值。
為了評估採光係數差或好的影響,可以將某一計算結果與已發表的設計指引進行比較。在英國,這很可能是(CIBSE)的照明指南10(LG10-1999),該指南大致將平均採光係數分為以下幾類:
- 低於2:光線不夠。人工照明是必須的
- 超過5:光線充足。一般來說,人工照明並非必需,除非在黎明和黃昏時分,但眩光和陽光增益可能會造成問題。
相關條目
- 採光
- 光线
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註解
外部連結
[http://www.cie.co.at/ International Commission on Illumination*]
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