建筑采光和照明設(shè)計

本書使用說明

本書介紹了自然光及其在建筑物中的使用。本書涵蓋了陽光和漫射天光；還討論了電子照明設(shè)計，因為最具可持續(xù)性的方案通常在白晝都同時采用自然光照和電子照明。本書將日光與氣候關(guān)聯(lián)在一起，因而也與可持續(xù)的建筑物關(guān)聯(lián)在一起，因為這些建筑物的設(shè)計與其所在場所的自然環(huán)境緊密相關(guān)。

本書有兩個目的。其一是概述最近幾年來在采光方面新出現(xiàn)的一些創(chuàng)意。其二是給從業(yè)者和研究人員提供一些最新工具。

采光這個主題橫跨多個職業(yè)和學(xué)科。關(guān)于建筑、城市設(shè)計、環(huán)境物理和心理學(xué)的著作都以采光為特征之一。如果您從事的工作與財產(chǎn)法或保健有關(guān)，那么您將對這個話題抱有職業(yè)性的興趣。如果您是一位研究人員，您的專業(yè)背景可能需要包括大氣物理、社會科學(xué)、工程或任何其他幾個學(xué)科。

遺憾的是，共同的興趣并不意味著共同的途徑。關(guān)于采光，您需要知道的內(nèi)容取決于您的背景和意圖。您能最舒適地宣傳該主題的形式也是如此：您最喜歡使用圖表來工作嗎？或者使用邏輯書寫？或數(shù)學(xué)公式？

我們試圖以如下方式來組織本書：讓來自不同學(xué)科背景的讀者都能理解本書，并使本書可用于各個技術(shù)層級。我們還提供了一種便于參照資料來源的結(jié)構(gòu)，通過該結(jié)構(gòu)努力使對該主題的介紹易讀好懂。

本書分三部分：

1正文。前10章介紹了主要觀點。從設(shè)計到研究，這些章節(jié)依序下來，涵蓋內(nèi)容廣泛。首先介紹采光設(shè)計的目的和標(biāo)準(zhǔn)；接著，光線的行為，以及氣候和可持續(xù)性的概念；然后，窗戶的物理特性；最后，采光的理論模型。每一個章節(jié)內(nèi)的主題都以如下方式撰寫：如果需要，您可以深入閱讀該章節(jié)；如果不需要，可以跳過。第11章《注意事項及參考文獻(xiàn)》評述了正文，提供本書材料的來源，告訴讀者可以從哪兒找到更詳細(xì)的信息。

2工作表。工作表是獨立文檔，針對設(shè)計人員的日常所需。它們總結(jié)歸納了正文的主要觀點，逐步說明了如何分析某個場所的日光、怎樣預(yù)估某個建筑物或照明方案的效能如何，以及怎樣評估現(xiàn)有建筑物的照明品質(zhì)。包括提供計算公式及圖形工具所需信息的數(shù)據(jù)表。

3算法和公式。一系列公式，面向研究人員或軟件開發(fā)人員，用來構(gòu)造照明的數(shù)學(xué)模型。包括將自然光處理為太陽光束的一系列變換，從高空大氣的分子散射到房間內(nèi)的混合相互反射。本部分始于一連串符號，終于一系列參考文獻(xiàn)來源。

您會發(fā)現(xiàn)本書中貫穿著兩個主旋律。其一是日光的多變性本質(zhì)。地球上每一塊地方都有其自身獨有的視覺氣候。日光因季節(jié)、全球方位、大陸、海洋而不同。在赤道上，黑夜和白晝幾乎等長，6月和12月幾乎沒有什么差異；可是在極地區(qū)域，夏季一天24小時都是白晝，冬季一天24小時都是黑夜。在無云的干燥地區(qū)，不同時間、地點的天空亮度改變很小，而多云地區(qū)的天空亮度則可能因時間、地點而發(fā)生迅速、混亂的變化。

但是，如此這般空間的、暫時性的多變性并非缺點或不利因素。恰恰相反，它是生活的基礎(chǔ)。它控制著動植物的季節(jié)性成長，以及它們的日常行為。它影響著動植物的形態(tài)、材質(zhì)和顏色。它也影響著人類的心理層面（通常不為我們所知），以及我們的認(rèn)知和情感行為。我們可以從室內(nèi)我們周圍的日光變化中推斷出我們是身處城市還是鄉(xiāng)村、處于熱帶氣候或者溫帶氣候、現(xiàn)時天氣如何、當(dāng)?shù)厝藗兌加心男敉饣顒?。日光的變化并不是隨機(jī)的，對于我們來說，日光攜帶的信息如同其能量一樣重要。

本書的第二個主旋律是：采光設(shè)計應(yīng)當(dāng)以人為本。采光是可持續(xù)建筑的重要組成部分，優(yōu)秀的采光設(shè)計可能鍛造出某個地點在某個功用上獨一無二的建筑物。但如果建筑物只是適宜于氣候，尚不足以說它具備可持續(xù)性；使用建筑物的人對其滿意度也是至關(guān)重要的。

采光設(shè)計的焦點在于用戶的舒適度和幸福感，這就意味著建造的建筑物是自然界的一部分。人們以多種方式對光線做出反應(yīng)，通過認(rèn)識和感受（而非光度值）來體驗光線。所以，優(yōu)秀的設(shè)計方案是微妙的、多面的。采光設(shè)計需要考慮到人體對采光的依賴、制造歡愉和樂趣、創(chuàng)造出“空間”，以及建筑物對其周圍環(huán)境的影響。

本書實際上是本技術(shù)專著，不過我們希望本書不僅能提供知識，還能觸發(fā)您的創(chuàng)造性想象力，因為設(shè)計和研究同時需要這兩個方面。2100433B

建筑采光和照明設(shè)計內(nèi)容簡介

《建筑采光和照明設(shè)計》是一本多學(xué)科權(quán)威著作，向建筑師、照明專家以及從事采光設(shè)計工作的所有人提供了從事最基本工作的所有必需的工具?！督ㄖ晒夂驼彰髟O(shè)計》以實用采光設(shè)計為中心，說明了人類需求、對可持續(xù)性要求的新見解是怎樣導(dǎo)致采光設(shè)計實踐發(fā)生根本轉(zhuǎn)變的。

建筑采光和照明設(shè)計作者簡介

彼得·特雷金扎（Peter Tregenza）是英國謝菲爾德大學(xué)（the University of Sheffield）建筑學(xué)院名譽(yù)教授。作為一名建筑師和工程師，他癡迷于采光的美麗和復(fù)雜性逾40年，在多個國家教授、研究該主題。他是新加坡國立大學(xué)和香港中文大學(xué)的客座教授，曾先后在英國、北美、南美、澳大利亞、新西蘭和中國的建筑學(xué)院/學(xué)校工作。他曾參與國際照明委員會（Commission Internationale de l'Eclairage）的研究工作，尤其是CIE/WMO國際日光測量項目和歐盟的研究活動。他發(fā)表了多篇關(guān)于采光的研究論文，還與大衛(wèi)·羅（David Loe）合著了The Design of Lighting（《照明設(shè)計》）一書。

邁克爾·威爾遜（Michael Wilson）是英國威斯敏斯特大學(xué)（the University of Westminster）建筑與環(huán)境學(xué)院（the School of Architecture and Built Environment）的首席研究員。他于1987—2010年擔(dān)任低能源建筑研究室（the Low Energy Architecture Research Unit）主任。他推進(jìn)了歐洲委員會（European Commission）的超過25個關(guān)于采光、聲學(xué)和能源的研究、宣傳及示范項目。特別地，他協(xié)作了一項關(guān)于太陽跟蹤系統(tǒng)的研究，并協(xié)作完成了多個關(guān)于采光的交互教學(xué)軟件包項目。他曾在英國、歐洲大陸、南美和南非講學(xué)。

為獲得良好的光照環(huán)境 ，節(jié)約能源 ，在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、屋頂）上布置各種形式采光口（窗口）而采取的措施。

中文名

建筑采光

外文名

Building daylighting in

目的

良好的光照環(huán)境 ，節(jié)約能源

位置

側(cè)窗和天窗兩種

名詞解釋

建筑采光

building,daylighting in

采光口按其所在位置，可分為側(cè)窗和天窗兩種。根據(jù)建筑功能和視覺工作的要求，選擇合理的采光方式，確定采光口面積和窗口布置形式，創(chuàng)造良好的室內(nèi)光環(huán)境是建筑采光的主要任務(wù)。采光標(biāo)準(zhǔn)是建筑采光設(shè)計的依據(jù)。它是由視覺工作特征決定，并以法規(guī)方式固定下來的。2100433B

本書系統(tǒng)介紹了中外建筑采光的歷史和古今中外建筑采光的佳例。全書除了較系統(tǒng)地介紹了通常建筑采光的知識和方法外，還重點介紹了動態(tài)采光計算機(jī)模擬新技術(shù)和全天候天空亮度分布等新模型，內(nèi)容新穎，圖文并茂。本書的出版，將對建筑采光的理論與實踐以及綠色建筑光環(huán)境設(shè)計均具有重要的參考與指導(dǎo)作用。

介紹

根據(jù)工業(yè)建筑功能和視覺工作的要求，選擇合理的采光方式，確定采光口面積和窗口布置形式，創(chuàng)造良好的室內(nèi)光環(huán)境。工業(yè)建筑采光設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格按照工業(yè)建筑采光標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

采光設(shè)計 　根據(jù)建筑種類、工藝要求和視覺工作的特點，確定視覺工作等級和采光標(biāo)準(zhǔn)。在中國、美國、英國和德國采光標(biāo)準(zhǔn)中，列出了各類車間的視覺工作等級。另外在英國、蘇聯(lián)和美國的采光標(biāo)準(zhǔn)中，對采光質(zhì)量的評價指標(biāo)，如亮度分布比例、視野內(nèi)最大和最小的亮度差、窗的允許亮度、眩光指數(shù)值和采光均勻度等均有規(guī)定。在蘇聯(lián)和英國的標(biāo)準(zhǔn)中,還采用了柱面照度(見建筑光學(xué)測量)評價空間照度水平。

傳統(tǒng)的采光設(shè)計以陰天天空亮度分布為前提，而不考慮晴天陽光的利用。隨著人們對各種不同天空條件下天然光變化規(guī)律的認(rèn)識逐步深入，晴天采光設(shè)計的研究和實踐收到了顯著的成效。據(jù)統(tǒng)計,按晴天采光設(shè)計,約可節(jié)能15～20%，充分利用天然光已成為建筑節(jié)能的一項重要技術(shù)措施（見建筑日照）。

晴天采光設(shè)計必須弄清晴天天空亮度分布規(guī)律。國際照明委員會 (CIE)提出的晴天天空亮度分布的計算公式，為晴天采光設(shè)計提供了重要依據(jù)。近年來，在晴天采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，采光計算和陽光利用方法，以及限制晴天采光的眩光等方面所取得的成果，促進(jìn)了建筑采光設(shè)計工作的發(fā)展。中國年日照率在60%以上的地區(qū)面積約達(dá)485萬平方公里，約占全國總面積的51%。因此,研究晴天采光設(shè)計，并在工業(yè)建筑中應(yīng)用這種設(shè)計方法具有較大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。此外，設(shè)計時應(yīng)考慮采光設(shè)備的維修問題。

采光形式 　工業(yè)建筑種類繁多，對采光的要求各不相同，而且影響采光的因素是多方面的。因此，在選擇采光形式時，應(yīng)綜合考慮各種因素的影響：如側(cè)窗采光應(yīng)注意室外遮擋物的擋光和反光，天窗采光應(yīng)考慮工作面的位置特征、生產(chǎn)線方向、當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件（地勢、日照、主導(dǎo)風(fēng)向和降雨雪量等）等，防爆車間還要考慮采光窗的泄爆作用。

單層單跨或單層雙跨工業(yè)建筑和多層工業(yè)建筑宜用側(cè)窗采光；單層三跨以上的工業(yè)建筑宜用側(cè)面采光和頂部采光相結(jié)合的混合采光方式：①矩形天窗。常用于一般視覺工作的生產(chǎn)車間，如一般機(jī)械加工車間。另外對生產(chǎn)中排出大量煙塵或空氣濕度較高的車間也采用這種形式的天窗。②鋸齒形天窗。宜用于精細(xì)視覺工作以上的并要求采光穩(wěn)定和自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫、濕度的生產(chǎn)車間，如紡織廠大量使用這種天窗。③平天窗。在中國常用于精細(xì)視覺工作的生產(chǎn)車間。④橫向天窗和井式天窗。常用于要求排煙通風(fēng)的生產(chǎn)車間，如冶金工業(yè)中的鑄造、冶煉和熱加工車間。

參考書目

R. G. Hopkinson, P.Petherbridge, J. Longmore,Daylighting, Heinemann, London,1966.2100433B