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辦公建筑的天然采光試驗研究(3頁)
辦公建筑的天然采光試驗研究(3頁).docx
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上傳人:正*** 編號:462445 2022-07-19 3頁 39.30KB

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1、辦公建筑的天然采光試驗研究【摘要】任何的試驗研究,都有其遵循的步驟,對于辦公建筑的天然采光試驗的研究,也有它所要遵循的章程。第一,理論結合實際,要分析試驗模型與原型的相似度,尋找出最適合的辦公試驗模型。第二,由于天氣狀況多變,所以采用天然采光系數代替照度進行試驗。第三,根據所得數據,在結合外界影響因素(比如窗臺高、窗墻比等)分析數據誤差,使其誤差保持在可控范圍之內。【關鍵詞】辦公建筑;天然采光;試驗研究前言所謂的天然采光,就是將日光引入辦公建筑內部,然后將引入的日光進行合理的分配,為辦公建筑提供更加理想化的照明環境。天然采光的運用,不僅可以減少照明用電,使得資源充分利用,還可以營造出一個動態的2、室內環境,在陶冶情操的同時也促使室內人員身心健康的發展。1.模型相似度分析所有的模型都會與原型存在誤差。就說辦公建筑的模型,它與辦公建筑就存在有一些不同的特征參數,比如透光度、窗墻比等。為了驗證模型與原型的相似度,我們進行了模型試驗。1.1 理論分析試驗模型采用的是一個比例為1:2的縮小模型,要求它與原型的幾何結構、特征參數都相似或者相同。就對于室內的某一點的照度而言,由于模型與原型的相對應點的仰角和方位角相同,而且處于相同的位置所看到的天空大小是相同的,再加上有相同的透光度,所以縮小模型和原型相對應的點的照度是相同的。1.2 模型計算分析本文采用的是RADIANCE軟件對模型進行了模擬計算,3、已知原型的長寬高分別為6*4*3(m),且窗戶開在南向外墻之上,大小分別為3.2*1.5(m),窗臺高為1m,透光率為0.502,天花板/內墻/地板的反光率分別為0.75/0.7/0.35,1:2的模型除了幾何結構發生變化外其余參數都保持不變。在這樣的條件下,分別對縮小模型和原型的室內照度進行數據記錄,然后進行偏差比較,最后可以得出兩者對應位置的照度值幾乎一樣。雖然存在有個別的偏差,這是因為所測點的絕對位置不同所導致的,屬于可接受的范圍。因此我們可以得出結論:縮小模型與原型的室內照度分布是一致的。2.試驗驗證與分析2.1模型簡介因為本試驗研究的是天然采光,不對能耗進行要求,所以本試驗的縮小模型4、采用大芯板搭建,圍護結構的材料選擇不受限制。對于模型的建立,要求必須嚴格按照原型的幾何結構和性能參數來建立。其尺寸大小應為3*2*1.5(m),窗戶開于南向外墻之上,為了保證準確度,可以在搭建窗戶時選擇指南針作為輔助定位裝置。模型為了保證足夠的光照,所以要選在四周開闊,無遮擋的地方。根據辦公建筑室內的構造,要求模型的內表面和天花貼有乳白色的壁紙,地板貼有地板革。為了保證和原型相同的透光率,可以在模型窗戶的玻璃上貼有色玻璃貼,用WFZ-26型雙光束紫外可見分光光度計來進行測試。最后窗墻比和窗臺高的設置可以通過玻璃窗的部分遮擋來實現。2.2天然采光系數驗證由于復雜的天氣狀況和外界其他因素的影響,會5、導致測試工況和模擬工況的室外照度值存在偏差。所以為了減少這樣的偏差,我們采用了天然采光系數:室內某一天天然采光系數=該點的照度值/室外同一時間無遮擋水平面照度值。根據公式可以看出,室外的照度越高,室內的照度也會增高,但是他們的天然采光系數是不變。結合這一結論,我們可以得出驗證天然采光系數的分布是更加準確的。在試驗中,為了研究的方便,我們采用簡化的方法,取距外墻相同距離工作面上多點天然采光系數的平均值,研究其進深方向的變化規律,從而得出規律結論。2.3試驗測試順序與工況本試驗對進深處窗墻比、透光率還有窗臺高對天然的采光系數的影響進行了測試,結合室外不同的照度的變化,最終將所有工況匯總到表1中:26、.4試驗驗證2.4.1窗墻比結合工況匯總表中工況1到工況4,分析了窗墻比對天然采光系數分布的影響,并制作成了對應了曲線(圖1)其中虛線為測試工況對應的曲線,實線為模擬工況對應的曲線。(若無特別說明,以下圖形實線和虛線的意思和圖1的一樣)根據圖1可以得出這些結論:天然采光系數隨窗墻比的增大而增大,曲線有下凹的趨勢。距離窗戶越近的測點,窗墻比對天然采光系數影響越大,測試誤差也越大。測試工況對應的曲線均分布在對應曲線的上方,說明測試值還是比模擬值高。2.4.2透光率對工況表中,工況5到工況8研究的是透光率對天然采光系數分布的影響。并將所得到的結果進行數據處理,做成了曲線,如下圖2所示:結合圖2可以得7、出以下結論:天然采光系數與透光率成線性關系;離窗戶越近的地方,透光率對天然采光系數的影響越大,誤差也越大。2.4.3窗臺高對窗臺高的研究分別是工況9到工況12。進行數據分析后得到了圖3中的數據曲線。根據圖3,得出結論為:天然采光系數隨著窗臺高的增加而變大,曲線有上凸的趨勢;距離窗戶越近的地方,窗臺高對天然采光系數的影響越大,且測試誤差也越大;測試工況的曲線在模擬工況的曲線之上,說明測試值比模擬值要高。3.結論(1)從模型與原型的相似度的比較來看,理論模型與原型的室內照度分布具有很好的相似性。(2)為了減少天氣狀況所造成的影響,試驗中采用天然采光系數進行試驗,通過試驗表明,這是完全可行的。(3)8、在特性參數的研究中,通過試驗測試結果表明,窗墻比和窗臺高與天然采光系數的關系是非線性的,而透光率與天然采光系數的關系是線性的。(4)根據采光系數的定義,必須同時對室內、外照度進行測量。但是由于試驗條件受限,所以在試驗中先對室外照度進行測量,隨后才是室內,因此出現了測試中的誤差。并且根據試驗證明,測點的測試順序也會產生影響,具體是離窗戶越近的測點和誤差會越大。(5)上午,室外照度會隨著時間的變化而增大,所以,在測試中會出現天然采光系數的測量值比實際值大,誤差為正;下午,隨著室外照度隨時間的變化而減少,所以,在測試中會出現天然采光系數的測量值比實際值小,誤差為負。參考文獻1王昭俊,孫曉利,趙加寧,劉京.利用夜間通風改善辦公建筑熱環境的實驗研究J.哈爾濱工業大學學報,2006年12期.2程天匯,袁樵.引入晝光的辦公室自動照明研究A.中國照明論壇綠色照明與照明節能科技研討會專題報告文集C.2008年.3王寧,嚴永紅.工業建筑平天窗采光優化設計A.海峽兩岸第十八屆照明科技與營銷研討會專題報告暨論文集C.2011年.4陳紅兵.辦公建筑的天然采光與能耗分析D.天津大學,2004年.何立斌(1979.3.31),男,黑龍江省綏化市,工程師,工學學士,從事土木建筑實驗技術教學及管理工作。
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