天然光的組成和影響因素
天然光源可分為直射日光和天空光兩類:
(1)直射日光:太陽光穿過大氣層,射到地面,稱為直射日光。由于地球與太陽相距很遠(yuǎn),可認(rèn)為直射日光是平行射到地面的。直射日光照度大,具有方向性,會(huì)在被照物體后形成陰影;
(2)天空光:又稱天空擴(kuò)散光,是部分陽光經(jīng)過大氣層上空氣分子、灰塵、水蒸氣微粒等多次反射,在天空形成的具有一定亮度的天然光源。天空光照度較低,無一定方向,不能形成陰影;
(3)地面反射光:直射日光和天空光經(jīng)地面反射及地面和天空之間多次反射,使地面照度和天空亮度有所增加,這部分光源稱地面反射光。一般在采光設(shè)計(jì)時(shí),可不考慮地面反射光的影響;
(4)光氣候:指由直射日光、天空光和地面反射光形成的天然光平均狀況;
(5)晴天:云量占天空30%以下的無云或少云天氣。晴天地面照度由直射日光和天空光疊加形成。直射日光占90%,天空光占10%。天空最亮處在太陽附近,太陽亮度達(dá)20萬熙提(sb) (1熙提=104cd/m2),天空亮度一般為0.2~2.0熙提。離太陽越遠(yuǎn),亮度越低,最低值在與太陽呈90o角處。因此,建筑物朝向?qū)Σ晒庥绊懞艽?。朝陽房間面對(duì)太陽所處的半邊天空亮度較高,室內(nèi)照度也較大;
(6)全云天(陰天):天空全部為云所遮蓋的天氣。這時(shí),無直射日光,只有天空擴(kuò)散光。
全云天天空的亮度分布,可按式(2-25)計(jì)算:

(2-25)
式中 Lz——天頂亮度,cd/m2,它是接近地平線處天空亮度的3倍;
Lo——仰角為θ的天空亮度,cd/m2;
θ——計(jì)算天空亮度處的高度角(仰角)。
國際采光協(xié)會(huì)命名這樣的天空為CIE全陰天空。采光設(shè)計(jì)與計(jì)算都假定天空為全陰天空。
在全陰天空下,地平面的照度Ew用下式計(jì)算:

(2—26)
式中 Ew——地面照度,lx;
Lz——天空亮度,cd/m2。
影響天然光的因素
影響天然光的因素有:太陽高度角、云量、云狀、日照率、地理緯度以及海拔高度等。
天然光源可分為直射日光和天空光兩類:
(1)直射日光:太陽光穿過大氣層,射到地面,稱為直射日光。由于地球與太陽相距很遠(yuǎn),可認(rèn)為直射日光是平行射到地面的。直射日光照度大,具有方向性,會(huì)在被照物體后形成陰影;
(2)天空光:又稱天空擴(kuò)散光,是部分陽光經(jīng)過大氣層上空氣分子、灰塵、水蒸氣微粒等多次反射,在天空形成的具有一定亮度的天然光源。天空光照度較低,無一定方向,不能形成陰影;
(3)地面反射光:直射日光和天空光經(jīng)地面反射及地面和天空之間多次反射,使地面照度和天空亮度有所增加,這部分光源稱地面反射光。一般在采光設(shè)計(jì)時(shí),可不考慮地面反射光的影響;
(4)光氣候:指由直射日光、天空光和地面反射光形成的天然光平均狀況;
(5)晴天:云量占天空30%以下的無云或少云天氣。晴天地面照度由直射日光和天空光疊加形成。直射日光占90%,天空光占10%。天空最亮處在太陽附近,太陽亮度達(dá)20萬熙提(sb) (1熙提=104cd/m2),天空亮度一般為0.2~2.0熙提。離太陽越遠(yuǎn),亮度越低,最低值在與太陽呈90o角處。因此,建筑物朝向?qū)Σ晒庥绊懞艽?。朝陽房間面對(duì)太陽所處的半邊天空亮度較高,室內(nèi)照度也較大;
(6)全云天(陰天):天空全部為云所遮蓋的天氣。這時(shí),無直射日光,只有天空擴(kuò)散光。
全云天天空的亮度分布,可按式(2-25)計(jì)算:

(2-25)
式中 Lz——天頂亮度,cd/m2,它是接近地平線處天空亮度的3倍;
Lo——仰角為θ的天空亮度,cd/m2;
θ——計(jì)算天空亮度處的高度角(仰角)。
國際采光協(xié)會(huì)命名這樣的天空為CIE全陰天空。采光設(shè)計(jì)與計(jì)算都假定天空為全陰天空。
在全陰天空下,地平面的照度Ew用下式計(jì)算:

(2—26)
式中 Ew——地面照度,lx;
Lz——天空亮度,cd/m2。
影響天然光的因素
影響天然光的因素有:太陽高度角、云量、云狀、日照率、地理緯度以及海拔高度等。