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采光板的優化設計
作者:來源: 發布時間:2018-12-06 17:03

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太陽位置隨時間,季節的變化不斷變化,不同的緯度太陽運行軌跡也各不相同,采光板的設計重點就在于如何在不同的入射角度下最有效的利用太陽輻射,以期達到全年建筑整體能耗最小的目標。
1 材料的選擇
內外采光板的表面應當比較平滑,易于陽光的反射;表面上涂反射率高的涂料,以期使更多的光線進入室內。通過上部窗戶進入室內的太陽輻射量較大,因此在上部窗戶上使用具有光譜選擇性的鍍膜玻璃,允許可見光透過,把紅外輻射阻隔在室外,將會有更好的節能效果。
2 應用實例
為了在不同的地點,朝向上達到最優的使用效果以及同建筑外立面的結合,采光板衍生出不同的結構從開口的角度可以看出他們的設計針對于不同的緯度,低緯度地區,太陽高度角較高,易采用單層采光板或雙層采光板;對于緯度較高的地區,易采用多層采光板。
3 幾何形狀的優化
對于采光板幾何形狀的優化主要集中在,上部開窗高度,內外采光板長度及傾斜角度。對于結構簡單的內外平板式采光板,可以通過光線反射路徑的分析,來求取最佳的幾何結構。
通過對幾何結構的分析可以得到內外采光板長度與上部開窗高度,光線入射角以及傾斜角度之間的幾何關系方程:
室內采光板:
室外采光板:
入射光線與水平面的夾角;
分別為室外采光板和室內采光板與水平面的夾角;
上部開窗的高度。
得到上述公式后再跟據當地的緯度確定光線入射角的全年變化范圍,以距離窗口4~9m處全年得到自然采光時間最長為優化目標,確定采光板的最優幾何形狀。
通常是先設計出原型,制作出縮小的建筑模型;用激光束模擬太陽光線,變化激光的入射角度,模擬太陽的運行;同樣以距離窗口4~9m處全年得到自然采光時間最長為優化目標,用更直觀的方法對采光板進行優化。

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