820型采光板

　　辦公建筑，教學建筑等公用建筑進深較大，通常在4m以上，光線很難深入到建筑內部，并且由于在此類建筑從事的工作較為精細，對室內照明的強度與均勻性都有要求較高。我國《民用建筑照明設計標準》GBJ 133-90 規定此類建筑平均照度在500lux以上。為了使離窗戶較遠的地方達到相應的照度值，目前通常的做法是采用人工照明和加大開窗面積，但這兩種方法都有其固有的缺點：

　　1、1人工照明能耗大

　　高強度的人工照明必然會增大照明的耗電量，當室內的平均照度為500lx時，每平方米的照明耗電量約在20瓦左右。我們對深圳市多座公用建筑的能耗調查發現：照明耗電量占總建筑能耗的比例在12%~22%之間，僅次于空調能耗，是建筑耗電設備中的第二大戶。 

　　1、2 自然采光照度不均勻，空調負荷加大

　　增大開窗面積確實可以讓更多的太陽光進入室內，但自然光照度在室內的分布是呈階梯狀減低的，因此增大開窗面積通常會出現靠近窗戶的位置照度過強，已經出現了眩光，而在離窗戶較遠的地方仍沒有達到規定的照度值。另一方面過大的開窗面積會導致空調負荷的上升，減低窗口附近的熱舒適性。

　　二、采光板的設計思想

　　采光板的作用在于利用較小的窗戶開口將室外及窗口附近的太陽光通過反射引入室內較深的地方。

　　通常條件下，直射輻射強度是散射輻射強度的4~7倍，采光板主要利用直射光線。室外直射輻射通過較小的上部窗戶開口被采光板反射到室內頂棚，經過頂棚的散射反射，均勻的照亮離窗口較遠處。在窗口面積不變得情況下，離窗口較遠的地方得到充分的照明，提高了室內采光的均勻度，提高了視覺舒適度；上部開口的面積較小，雖然有反射輻射進入，單不會嚴重的增大室內的空調負荷；而且室外的采光板在一定程度上起到了外遮陽的作用，有利于提高窗戶附近的熱舒適性，減小了空調負荷及直射眩光。

　　三  采光板采光效果的評價

　　3、1 模擬方法及軟件簡介

　　評價一種采光方式的優劣，除了通常采用的采光系數，采光均勻度外，從建筑整體節能的角度還應考慮于采光相關的建筑能耗，如燈具的耗電及大量燈具散熱增加的空調能耗。能將采光效果與建筑能耗結合起來模擬的軟件有DOE2及Energyplus。Energyplus是在DOE2基礎上開發出來的新一代的建筑性能模擬軟件，它具有詳細的建筑結構及建筑設備輸入，能逐時的計算建筑各分區及整體的負荷，特別是內建的采光計算模型能采用典型氣象年數據中的日照輻射預測不同的采光方式的采光效果及其對建筑整體能耗的影響。

　　采用Energyplus分別對一個簡單的模型建筑的采光效果和節能效果在深圳的氣象條件下進行了模擬。采光板采用圖1所示的最簡單的內外平板形式。

　　3、2 模型建筑的模擬

　　A棟為安裝采光板的目標建筑，B棟為普通的比較建筑，兩棟建筑的結構及材料完全一致。B棟模型建筑寬6m，高3m，在深度方向有9m的進深；在南向開窗，窗高2.5m，寬4m；加裝采光板的A棟目標建筑中，窗戶分為上下兩個部分：上部開窗高度為0.5m，下部高2m，窗總高度與B棟比較建筑相同；采光板內外長度都為0.5m，寬度與窗戶平齊。分別在兩棟模型距離窗戶2m，及8m處高度為0.8m的工作平面上設置兩個照度參考點，當參考點的照度低于500lux時啟用人工照明，每個照度參考點各控制50%的照明耗電。兩棟建筑都采用全空氣系統，室內溫度設定在25℃，相對濕度設定在60%。采光板由表面光滑的50㎜水泥板構成，表面涂吸收率為0.3的白色涂料。