包頭采光板----采光板效果評價方法

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板系數，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。筆者采用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*簡單的內外平板形式。模型建筑的模擬<BR>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。<BR>2.1采光效果<BR>在夏至日的模擬中，A棟建筑全天室內的采光均勻度都要好于B棟建筑，在10：00時A棟建筑內0.8m高度工作面上已經全部達到500lx的照度要求，照度分布均勻在3.6m~9m的范圍內照度都在500~750lx之間；此時B棟建筑只是在4.7m以內的范圍內達到了500lx的照度要求，并且達到照度要求的范圍呈窄帶狀分布，照度變化較大，房間中軸剖面與工作面交線上**照度達到1884lux，而****值只有350lux。A棟建筑在自然光線的利用率上也具有很大優勢，A棟建筑在09：00~16：00之間可以完全采用自然采光達到照度要求，而B棟建筑幾乎全天需要人工照明，即使在室外照度*強的時段也不能保證室內全部達到照度要求，在12：00時距離窗戶7.2m以外的工作面上照度依然小于500lux。在冬至日，由于太陽高度角較低，易于光線深入室內，A、B兩棟建筑的差別不大。但從冬至日17：00室內照度分布圖上依然可以看出A棟建筑內照度分布較為均勻，沒有小于500lux的地方。<BR>2.2建筑能耗<BR>深圳地區屬于以夏季空調能耗為主的氣候區，因此主要對采光板對建筑夏季能耗的影響展開分析。夏至日A、B兩棟建筑照明耗電量見圖6（1）。A棟與B棟建筑相比全天節約照明能耗0.554KW，節能效果主要體現在7：00~11：00和14：00~18：00之間，在此時段室外自然光線照度相對較小，B棟建筑難以利用，而A棟建筑由于采光板的作用，降低了利用天然光進行采光時的室外****照度，從而減少了人工照明的使用時間，減少了照明能耗。全年照明能耗共節約42.79KW。采光板在將光線從上部開口引入建筑內部同時，對于下部窗戶起到了外遮陽得作用，因此對空調負荷的削減效果更為明顯，全天空調負荷減小了14.3%，如圖6（2）夏至日空調負荷所示，在8：00~20：00時段內，A棟建筑的空調負荷明顯小于B棟建筑，在沒有太陽輻射的其他時段，A棟建筑的空調于B棟建筑相當。