馬 艦，汪磊磊，陳 丹（.天津市房屋質(zhì)量安全鑒定檢測(cè)中心有限公司， 天津 00060；.天津住宅建設(shè)發(fā)展集團(tuán)有限公司， 天津 00060；.天津建科建筑節(jié)能環(huán)境檢測(cè)有限公司， 天津 00060）

自然采光是人們?cè)诮ㄖ欣锰?yáng)光來(lái)解決照明問(wèn)題的一種方法。相比人工照明方式，充足的自然采光不僅有利于照明節(jié)能，而且有利于增加室內(nèi)外的自然信息交流，改善空間衛(wèi)生環(huán)境，調(diào)節(jié)空間使用者的心情，有利于使用者的生理和心理健康。綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)主要功能空間提出自然采光評(píng)價(jià)要求。在項(xiàng)目實(shí)際檢測(cè)中，受諸多因素影響，檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)很難滿足標(biāo)準(zhǔn)天空條件，限制了實(shí)際檢測(cè)工作的開(kāi)展。但是在非標(biāo)準(zhǔn)工況下，因室外照度的影響，室內(nèi)照度檢測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)一定程度的偏離，從而影響對(duì)建筑實(shí)際采光性能的判斷，進(jìn)而影響室內(nèi)光環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)結(jié)果。

1 項(xiàng)目概述

本項(xiàng)目選取天津市河西區(qū)的 1 棟 3 F 辦公樓為研究對(duì)象。建筑北側(cè)無(wú)遮擋，場(chǎng)地空曠，建筑高度約為 10.5 m。選取建筑北側(cè) 3 個(gè)不同的房間進(jìn)行室內(nèi)照度檢測(cè)。房間為空房，無(wú)家具、無(wú)設(shè)備，房間采光方式為單側(cè)采光，房間、窗戶的參數(shù)如表 1 所示。

表1 房間參數(shù)表

2 檢測(cè)方法

自然采光儀器選用 AS 823，精度為 0.1 lx。根據(jù) GB/T 5699—2017《采光測(cè)量方法》的規(guī)定，考慮到房間為矩形形狀，本報(bào)告選用等距離布點(diǎn)法，測(cè)點(diǎn)間距為 1.0 m，靠?jī)?nèi)墻間距 1.0 m 取測(cè)點(diǎn)。室內(nèi)測(cè)點(diǎn)照度測(cè)量時(shí)，照度儀距離地面高度為 0.8 m。室外照度與室內(nèi)照度需同時(shí)測(cè)量，室內(nèi)照度的測(cè)量需排除人工照明的影響以及避免直射光，室外照度應(yīng)選擇無(wú)室外遮擋物，接收器應(yīng)置于與周?chē)ㄖ锘蚱渌趽跷锏木嚯x大于遮擋物的 6 倍處，盡量選在太陽(yáng)照射區(qū)與陰影區(qū)的交界處附近。

3 模擬計(jì)算

3.1 模擬方法分析

數(shù)學(xué)模型的建立更能反映采光系數(shù)的計(jì)算過(guò)程。參考GB 50033—2013《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，在室內(nèi)參考平面上的一點(diǎn)，由直接或間接地接收來(lái)自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而產(chǎn)生的照度與同一時(shí)刻該處天空半球在室外無(wú)遮擋水平面上產(chǎn)生的天空漫射光照度之比，即為室內(nèi)采光系數(shù)用Ci表示，按式（1）計(jì)算。

式中：Ei—室內(nèi)照度，lx；

E0—與該點(diǎn)同時(shí)測(cè)得的室外漫射光照度，lx。

3.2 模擬計(jì)算的可靠性驗(yàn)證

根據(jù)室外氣象條件，分別對(duì)房間 1、2、3 的室內(nèi)照度進(jìn)行了檢測(cè)，同時(shí)在相同室外照度下，對(duì)房間內(nèi)照度進(jìn)行了模擬分析。通過(guò)對(duì)檢測(cè)結(jié)果、模擬結(jié)果的對(duì)比分析，并按照式（2）、式（3）計(jì)算其相對(duì)偏差、平均相對(duì)偏差，從而判斷模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)果如表 2 所示。

表2 檢測(cè)、模擬結(jié)果對(duì)比分析表

式中：ε—相對(duì)偏差，%；

Es—模擬照度值，lx ；

Et—檢測(cè)照度值，lx。

式中：ε—平均相對(duì)偏差，%；

n— 測(cè)點(diǎn)數(shù)量；

εi—相對(duì)偏差，%。

房間 1～3 室內(nèi)照度的模擬值與檢測(cè)值的最大相對(duì)偏差、平均相對(duì)偏差均 ＜ 5%，證明綠建斯維爾采光模擬軟件可靠性高。同時(shí)也驗(yàn)證了照度檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員檢測(cè)方法基本正確，人員衣著等外界干擾小，檢測(cè)結(jié)果可信度高。

4 檢測(cè)結(jié)果修正

基于模擬軟件可靠性驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，以 CIE （國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)照明委員會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)全陰天作為天氣模型，對(duì)房間1、2、3 進(jìn)行多工況（10 000～20 000 lx）室內(nèi)采光照度檢測(cè)分析。參照 CSUS/GBC 05—2014《綠色建筑檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，檢測(cè)條件如下。① 為保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，檢測(cè)時(shí)間選擇在一天的 10:00～14:00。② 為避免檢測(cè)人員對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，檢測(cè)人員統(tǒng)一著深色服裝進(jìn)行檢測(cè)。列表統(tǒng)計(jì)10 000～20 000 lx 工況下，室內(nèi)采光照度檢測(cè)結(jié)果。

以室外照度為 15 000 lx 標(biāo)準(zhǔn)工況，分別對(duì)不同室外照度工況下不同房間位置的照度檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正。根據(jù)不同工況下的照度修正數(shù)據(jù)可知，同一水平線上，距離外窗越近，測(cè)點(diǎn)的照度修正系數(shù)呈線性變化；距離外窗相同時(shí)，即進(jìn)深相同時(shí)，測(cè)點(diǎn)的照度修正系數(shù)基本一致。

對(duì)同一進(jìn)深（與外窗的距離相同）不同檢測(cè)點(diǎn)的照度修正值取平均值。經(jīng)計(jì)算可知，距離外窗越近，照度修正值受室外照度的影響越明顯。同時(shí)，靠近外窗的最外側(cè)測(cè)點(diǎn)，因受室外照度的影響較明顯，修正系數(shù)等于室外標(biāo)準(zhǔn)工況 15 000 lx 與檢測(cè)工況的實(shí)際照度值的比值。

根據(jù)房間 1、房間 3 的修正系數(shù)計(jì)算結(jié)果可知，同一測(cè)點(diǎn)、同一進(jìn)深的修正系數(shù)平均值基本與房間 2 保持一致。雖然不同的窗墻面積比、窗戶類型會(huì)對(duì)室內(nèi)采光有一定程度的影響，但對(duì)于同一個(gè)房間而言，若按照標(biāo)況（室外照度 15 000 lx）進(jìn)行修正，各因素的影響基本可以抵消。換言之，室內(nèi)照度修正值不會(huì)隨建筑本身?xiàng)l件的變化而變化。

5 結(jié) 語(yǔ)

為優(yōu)化照度檢測(cè)方法，方便檢測(cè)工作的開(kāi)展，將不同室外照度下測(cè)出的照度數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)工況進(jìn)行修正，使結(jié)果更具可比性。在室外照度為 10 000～20 000 lx 的變化范圍內(nèi)，對(duì)不同窗墻比、不同窗戶類型的房間進(jìn)行室內(nèi)照度檢測(cè)。分析發(fā)現(xiàn)，雖然窗墻比、窗戶類型等對(duì)室內(nèi)照度檢測(cè)值影響較大，但是對(duì)修正系數(shù)影響甚微。因此，本文研究數(shù)據(jù)具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

通過(guò)上述研究可知，室內(nèi)照度檢測(cè)可突破 GB/T 5699—2017《采光測(cè)量方法》中 CIE 標(biāo)準(zhǔn)全陰天的限制，在室外任一工況下檢測(cè)室內(nèi)照度，再按照此修正方法，折算到標(biāo)準(zhǔn)工況即可。