[拼音]：guangqihou

[外文]：lighting climate

指室外天然光的自然狀況，包括當(dāng)?shù)靥烊还獾慕M成及其照度變化、天空亮度及其在天空中的分布狀況等。影響室外天然光的因素很多，而且都處于不斷變化的狀態(tài)，難以用簡(jiǎn)單的公式準(zhǔn)確地進(jìn)行描述。目前各國(guó)都采用長(zhǎng)期觀測(cè)的辦法，取得資料，綜合分析，并整理出代表當(dāng)?shù)毓鈿夂虻臄?shù)據(jù)。在研究的基礎(chǔ)上找出某些規(guī)律，為采光設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

天然光組成

太陽(yáng)是天然光的基本光源。太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)形成直射陽(yáng)光和天空擴(kuò)散光。這兩種光的組成和所占比例依不同天氣狀態(tài)、不同時(shí)間而異。早晚以擴(kuò)散光為主，陰天全部為擴(kuò)散光，晴天中午以直射陽(yáng)光為主。

（1）直射陽(yáng)光。透過(guò)大氣層直達(dá)地面的那一部分太陽(yáng)光。它具有強(qiáng)烈的方向性，在物體的背陽(yáng)面形成陰影。直射陽(yáng)光在地面上形成的照度主要受太陽(yáng)高度角和大氣透明度的影響。由于太陽(yáng)高度隨時(shí)間而變化，大氣透明度隨天氣變化，所以直射陽(yáng)光照度變化甚大，如陰天時(shí)直射陽(yáng)光照度為零，夏季晴天中午照度可高達(dá)10⁵勒克斯以上。

（2）天空擴(kuò)散光。太陽(yáng)光遇到大氣中的空氣分子、水氣、粉塵等產(chǎn)生散射而形成的使天空具有一定亮度的光。天空擴(kuò)散光沒(méi)有方向性，不形成陰影，在地面上形成的照度受太陽(yáng)高度角的影響較小，而受天空中的云量、云狀和大氣中雜質(zhì)含量的影響較大。夏季晴天中午，天空擴(kuò)散光照度可達(dá)(2～3)×10⁴勒克斯左右。

天空亮度及其分布

室內(nèi)采光不僅受天空亮度及其分布狀況的影響，而且受室外各種反射光的影響。這些影響因素變化很大，因此采光計(jì)算按兩種極端條件考慮：

（1）全云天（陰天）。天空全部被云遮擋，直射陽(yáng)光照度為零。1955年國(guó)際照明委員會(huì)推薦的全云天天空亮度分布公式如下：

式中L_θ為離地面θ角處的天空亮度；L_z為天頂亮度;θ為計(jì)算天空亮度處的高度角。此公式表明陰天的天空亮度分布僅與高度角有關(guān)（圖1），天頂最亮，地平線最暗。此時(shí)不同朝向房間的采光狀況相差不大，但這種亮度分布與地面反射條件關(guān)系較大，當(dāng)大地積雪時(shí)，天空亮度趨于均勻分布。

（2）無(wú)云天（晴天）。天空無(wú)云或少云，太陽(yáng)未受遮擋。此時(shí)太陽(yáng)附近區(qū)域亮度最大，離太陽(yáng)愈遠(yuǎn)，亮度愈小。國(guó)際照明委員會(huì)1973年推薦的晴天天空亮度分布公式如下：

式中L_p為天空p點(diǎn)的亮度; L_z為天頂亮度; ε為天頂與p點(diǎn)間的角度；Z₀為太陽(yáng)的天頂角；δ為太陽(yáng)與天空p點(diǎn)間的角度(以弧度計(jì))，見(jiàn)圖2。

上述這兩種極端天空情況并不一定能代表各地典型光氣候，利用上列公式進(jìn)行計(jì)算，會(huì)有較大誤差。近年來(lái)，有人提出利用代表各地典型天空狀況的平均天空亮度分布作為采光設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，但也有人提出異議。

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標(biāo)簽：光氣候

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