光环境与日照分析

第四章光环境与日照分析

基础知识介绍p98-103 in [1]

Solar analysis-internal sun penetration in [3] page71

室内阳光入射

1，五个区，一个房间另外为不同的窗户组成；

2，模型主要为了精确分析日光入射室内空间中的阴影反射等，包括前面墙体给予一定的厚度。但是对于热分析和声学分析并不合适，因为房间被分成了不同区。

3，F10或者投影设置里显示阴影；阴影默认设置是将阴影投射到地面上Z=0，也可通过设置将阴影投射到某一物体上。

4，可在自定义或区域管理对话框中设置阴影颜色；

5，选择地面和西侧墙体，修改面板-设定为阴影表面或者右键或者阴影设置控制面板点击物体标记为受影体；

6，调整时间，在日期/时间工具栏：键盘输入；或上下键；或点击鼠标；和上述联用时，采用shift键，control键，home和end键。

7，显示反射，需要指定某些物体作为反光体。选择天花板和西侧墙体作为反光体；同时四个光架体；

8，选择只显示反射。

Lighting design-internal lighting calculations in [3] page 89

室内照度设计

1，两个区域，教室和室外

2，设置计算网格，X4000,8000,20；Y2500,5000,12；Z0,3600,12；Z向偏移600，这是照明计算的标准工作面高度。自己可以调整。

3，显示网格，选择地面，然后选择网格匹配选择物体；边界网格一定不要刚好处于几何体界面，否则计算时分不清节点在墙体的哪一侧

4，选择计算中的采光系数和照度，输入阴天模型，8500，高精度，平均窗户，照度

5，计算结果显示，显示网格和轮廓线等，尝试其他显示方式，如三维显示。6，移动天窗的位置，看看结果不同

7，设计照明系统：创建灯光，位置调整，两侧Z2400，中间3400；阵列-线性阵列，X向偏移2000，数量8

8，显示栏中-显示详细程度-简单，消除灯光覆盖线

9，改变灯光类型fluorolampstripunit

10，重新计算，选择电器照明，观察结果；改变类型尝试。

案例分析-教学楼天窗设计

平天窗、锯齿形天窗和矩形天窗。一层对应位置为洞，一层顶层和二层地板均要插入洞。

采用openGL显示，不同轴向剖面显示，前景色、背景色调整，投影逐时显示等。

Solar analysis-optimized shading design in [3] page 76

不同类型遮阳板的设计与优化

（1）遮阳板设计优化

1，两个区，一个墙，另一个是户外

2，墙上创建窗户，对应尺寸默认

3，窗户选中状态，计算-遮挡和阴影-遮阳设计-选择3，时间9:30-15:00，日期靠主日期。

4，有时候遮阳的个别节点会超出平面，显示红色。这是选择遮阳，从编辑栏中选中校正关联（ctrl+l）即可。

5，遮阳装置放到户外区域中

6，从视图栏选择调出已有视图-视图2，更好的观察

7，投影设置-显示阴影；将墙体指定为受影体

8，调整日期时间观看效果

（2）不同形式遮阳板设计

删除已有遮阳，选择其他类型优化即可。

（3）案例分析

室内游泳池，矩形，66m*33m*15m，标准游泳池水面面积50m*25m，要求白天使用自然采光，夏季应避免阳光的直接入射，以减少辐射热。全年应避免在救生员瞭望位置上出现阳光直射和水面反射形成的眩光。

理论分析与建模部分

由游泳池照度等级确定开窗面积；

由太阳高度角、方位角以及南墙面方位角来确定遮阳板的大致尺寸

最终结果显示，夏至日，冬至日阴影变化演示

分析计算-网格；设计天空照度为5000，我国采光规范规定，在计算采光系数时室外天空为全云天5000Lux。

水面反射情况：水面区域可视，材料特性光滑度、透明度、反射色，设置为反射体；隔断设置为受影体，仅显示反射；改变时间观察反射光影响最小的位置确定瞭望椅的位置。

Solar analysis-overshadowing and site analysis in [3] page 80

黄色区域的阴影观测，这里将建设一个儿童中心，场地分析是寻找最适合的早晨玩耍场地，时间为早上10：00-10:45，希望冬天这时候场地可以接受阳光的照射。

1，一些区域，为对应的建筑或场地；

2，显示阴影，地点perth，时间12:00,4月1日

3，时间修改到6月21日，10：15，在南半球是冬天中间时段

4，观察阴影

显示日光轨迹

1，选中橘黄色区域上的一点

2，选择日光轨迹图，从计算栏中选取

3，图中观测，从大概5月至八月，选择点处于阴影的时间刚好是10点前至中午12点后，所以这个区域不适合。

4，日光图选中，选择工具栏变形按钮中的移动，选择区域缩放工具，沿着黄色区域拖放出一个窗口，也可通过crol和shift键实现

5，将选择的点移动至东侧，再次观测日光轨迹图，可以了。可以尝试其他地方。6，可以和阴影结果同时观测。

遮挡和投影分析案例-高层对原有住宅的遮挡分析

通过对住宅楼一层窗户某一点的遮挡计算，确定在不同位置布置时塔楼的高度。另外，楼间区域是住户活动的场地，此区域的遮挡和阴影对住户的日常活动非常重要，通过分析不同位置及形式的塔楼（退台式和双塔楼形式）对楼间区域的遮挡百分比，确定塔楼的位置及形式。

a-北侧边缘, 2a-后退10m, 3a-后退20m, 4a-后退30m, 5a-30m，双塔式塔楼，6a-退台式塔楼

分析原点移动至住宅楼一角

选择区域a中物体，计算-遮挡和阴影-从变形原点投射光线-逐时太阳运行轨迹，最低高度为28m

2a, 3a, 4a演示。6a演示。

塔楼对住宅楼的遮挡投影分析：

开启区域a，选择住宅楼某个窗户，点击“计算-太阳轨迹图”，打开遮挡分析框，设置精度，选择遮挡百分比，计算。开启其他区域，得到不同结果，自己练习。塔楼对楼间区域遮挡的投影分析

开启区域area，选择楼间的面，进行遮挡计算，自己练习。

对楼间测点投影分析，计算分析，自己练习。