建筑采光和照明设计

本书使用说明

本书介绍了自然光及其在建筑物中的使用。本书涵盖了阳光和漫射天光；还讨论了电子照明设计，因为最具可持续性的方案通常在白昼都同时采用自然光照和电子照明。本书将日光与气候关联在一起，因而也与可持续的建筑物关联在一起，因为这些建筑物的设计与其所在场所的自然环境紧密相关。

本书有两个目的。其一是概述最近几年来在采光方面新出现的一些创意。其二是给从业者和研究人员提供一些最新工具。

采光这个主题横跨多个职业和学科。关于建筑、城市设计、环境物理和心理学的著作都以采光为特征之一。如果您从事的工作与财产法或保健有关，那么您将对这个话题抱有职业性的兴趣。如果您是一位研究人员，您的专业背景可能需要包括大气物理、社会科学、工程或任何其他几个学科。

遗憾的是，共同的兴趣并不意味着共同的途径。关于采光，您需要知道的内容取决于您的背景和意图。您能最舒适地宣传该主题的形式也是如此：您最喜欢使用图表来工作吗？或者使用逻辑书写？或数学公式？

我们试图以如下方式来组织本书：让来自不同学科背景的读者都能理解本书，并使本书可用于各个技术层级。我们还提供了一种便于参照资料来源的结构，通过该结构努力使对该主题的介绍易读好懂。

本书分三部分：

1正文。前10章介绍了主要观点。从设计到研究，这些章节依序下来，涵盖内容广泛。首先介绍采光设计的目的和标准；接着，光线的行为，以及气候和可持续性的概念；然后，窗户的物理特性；最后，采光的理论模型。每一个章节内的主题都以如下方式撰写：如果需要，您可以深入阅读该章节；如果不需要，可以跳过。第11章《注意事项及参考文献》评述了正文，提供本书材料的来源，告诉读者可以从哪儿找到更详细的信息。

2工作表。工作表是独立文档，针对设计人员的日常所需。它们总结归纳了正文的主要观点，逐步说明了如何分析某个场所的日光、怎样预估某个建筑物或照明方案的效能如何，以及怎样评估现有建筑物的照明品质。包括提供计算公式及图形工具所需信息的数据表。

3算法和公式。一系列公式，面向研究人员或软件开发人员，用来构造照明的数学模型。包括将自然光处理为太阳光束的一系列变换，从高空大气的分子散射到房间内的混合相互反射。本部分始于一连串符号，终于一系列参考文献来源。

您会发现本书中贯穿着两个主旋律。其一是日光的多变性本质。地球上每一块地方都有其自身独有的视觉气候。日光因季节、全球方位、大陆、海洋而不同。在赤道上，黑夜和白昼几乎等长，6月和12月几乎没有什么差异；可是在极地区域，夏季一天24小时都是白昼，冬季一天24小时都是黑夜。在无云的干燥地区，不同时间、地点的天空亮度改变很小，而多云地区的天空亮度则可能因时间、地点而发生迅速、混乱的变化。

但是，如此这般空间的、暂时性的多变性并非缺点或不利因素。恰恰相反，它是生活的基础。它控制着动植物的季节性成长，以及它们的日常行为。它影响着动植物的形态、材质和颜色。它也影响着人类的心理层面（通常不为我们所知），以及我们的认知和情感行为。我们可以从室内我们周围的日光变化中推断出我们是身处城市还是乡村、处于热带气候或者温带气候、现时天气如何、当地人们都有哪些户外活动。日光的变化并不是随机的，对于我们来说，日光携带的信息如同其能量一样重要。

本书的第二个主旋律是：采光设计应当以人为本。采光是可持续建筑的重要组成部分，优秀的采光设计可能锻造出某个地点在某个功用上独一无二的建筑物。但如果建筑物只是适宜于气候，尚不足以说它具备可持续性；使用建筑物的人对其满意度也是至关重要的。

采光设计的焦点在于用户的舒适度和幸福感，这就意味着建造的建筑物是自然界的一部分。人们以多种方式对光线做出反应，通过认识和感受（而非光度值）来体验光线。所以，优秀的设计方案是微妙的、多面的。采光设计需要考虑到人体对采光的依赖、制造欢愉和乐趣、创造出“空间”，以及建筑物对其周围环境的影响。

本书实际上是本技术专著，不过我们希望本书不仅能提供知识，还能触发您的创造性想象力，因为设计和研究同时需要这两个方面。2100433B

建筑采光和照明设计内容简介

《建筑采光和照明设计》是一本多学科权威著作，向建筑师、照明专家以及从事采光设计工作的所有人提供了从事最基本工作的所有必需的工具。《建筑采光和照明设计》以实用采光设计为中心，说明了人类需求、对可持续性要求的新见解是怎样导致采光设计实践发生根本转变的。

建筑采光和照明设计作者简介

彼得·特雷金扎（Peter Tregenza）是英国谢菲尔德大学（the University of Sheffield）建筑学院名誉教授。作为一名建筑师和工程师，他痴迷于采光的美丽和复杂性逾40年，在多个国家教授、研究该主题。他是新加坡国立大学和香港中文大学的客座教授，曾先后在英国、北美、南美、澳大利亚、新西兰和中国的建筑学院/学校工作。他曾参与国际照明委员会（Commission Internationale de l'Eclairage）的研究工作，尤其是CIE/WMO国际日光测量项目和欧盟的研究活动。他发表了多篇关于采光的研究论文，还与大卫·罗（David Loe）合著了The Design of Lighting（《照明设计》）一书。

迈克尔·威尔逊（Michael Wilson）是英国威斯敏斯特大学（the University of Westminster）建筑与环境学院（the School of Architecture and Built Environment）的首席研究员。他于1987—2010年担任低能源建筑研究室（the Low Energy Architecture Research Unit）主任。他推进了欧洲委员会（European Commission）的超过25个关于采光、声学和能源的研究、宣传及示范项目。特别地，他协作了一项关于太阳跟踪系统的研究，并协作完成了多个关于采光的交互教学软件包项目。他曾在英国、欧洲大陆、南美和南非讲学。

为获得良好的光照环境 ，节约能源 ，在建筑外围护结构（墙、屋顶）上布置各种形式采光口（窗口）而采取的措施。

中文名

建筑采光

外文名

Building daylighting in

目的

良好的光照环境 ，节约能源

位置

侧窗和天窗两种

名词解释

建筑采光

building,daylighting in

采光口按其所在位置，可分为侧窗和天窗两种。根据建筑功能和视觉工作的要求，选择合理的采光方式，确定采光口面积和窗口布置形式，创造良好的室内光环境是建筑采光的主要任务。采光标准是建筑采光设计的依据。它是由视觉工作特征决定，并以法规方式固定下来的。2100433B

本书系统介绍了中外建筑采光的历史和古今中外建筑采光的佳例。全书除了较系统地介绍了通常建筑采光的知识和方法外，还重点介绍了动态采光计算机模拟新技术和全天候天空亮度分布等新模型，内容新颖，图文并茂。本书的出版，将对建筑采光的理论与实践以及绿色建筑光环境设计均具有重要的参考与指导作用。

介绍

根据工业建筑功能和视觉工作的要求，选择合理的采光方式，确定采光口面积和窗口布置形式，创造良好的室内光环境。工业建筑采光设计应严格按照工业建筑采光标准进行。

采光设计 　根据建筑种类、工艺要求和视觉工作的特点，确定视觉工作等级和采光标准。在中国、美国、英国和德国采光标准中，列出了各类车间的视觉工作等级。另外在英国、苏联和美国的采光标准中，对采光质量的评价指标，如亮度分布比例、视野内最大和最小的亮度差、窗的允许亮度、眩光指数值和采光均匀度等均有规定。在苏联和英国的标准中,还采用了柱面照度(见建筑光学测量)评价空间照度水平。

传统的采光设计以阴天天空亮度分布为前提，而不考虑晴天阳光的利用。随着人们对各种不同天空条件下天然光变化规律的认识逐步深入，晴天采光设计的研究和实践收到了显著的成效。据统计,按晴天采光设计,约可节能15～20%，充分利用天然光已成为建筑节能的一项重要技术措施（见建筑日照）。

晴天采光设计必须弄清晴天天空亮度分布规律。国际照明委员会 (CIE)提出的晴天天空亮度分布的计算公式，为晴天采光设计提供了重要依据。近年来，在晴天采光设计标准，采光计算和阳光利用方法，以及限制晴天采光的眩光等方面所取得的成果，促进了建筑采光设计工作的发展。中国年日照率在60%以上的地区面积约达485万平方公里，约占全国总面积的51%。因此,研究晴天采光设计，并在工业建筑中应用这种设计方法具有较大的技术经济意义。此外，设计时应考虑采光设备的维修问题。

采光形式 　工业建筑种类繁多，对采光的要求各不相同，而且影响采光的因素是多方面的。因此，在选择采光形式时，应综合考虑各种因素的影响：如侧窗采光应注意室外遮挡物的挡光和反光，天窗采光应考虑工作面的位置特征、生产线方向、当地环境条件（地势、日照、主导风向和降雨雪量等）等，防爆车间还要考虑采光窗的泄爆作用。

单层单跨或单层双跨工业建筑和多层工业建筑宜用侧窗采光；单层三跨以上的工业建筑宜用侧面采光和顶部采光相结合的混合采光方式：①矩形天窗。常用于一般视觉工作的生产车间，如一般机械加工车间。另外对生产中排出大量烟尘或空气湿度较高的车间也采用这种形式的天窗。②锯齿形天窗。宜用于精细视觉工作以上的并要求采光稳定和自动调节室内温、湿度的生产车间，如纺织厂大量使用这种天窗。③平天窗。在中国常用于精细视觉工作的生产车间。④横向天窗和井式天窗。常用于要求排烟通风的生产车间，如冶金工业中的铸造、冶炼和热加工车间。

参考书目

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