В архитектуре коэффициент естественного освещения (DF) [1] — это отношение уровня освещенности внутри конструкции к уровню освещенности снаружи конструкции. Он определяется как:
где Ei = освещенность дневным светом в точке на рабочей плоскости внутри помещения, Eo = одновременная наружная освещенность в горизонтальной плоскости из открытой полусферы пасмурного неба.
Для расчета Ei необходимо знать количество внешнего света, поступающего внутрь здания. Свет может попасть в комнату через застекленное окно, световой люк или другой проем тремя путями:
Сумма трех компонентов дает уровень освещенности (обычно измеряемый в люксах ) в рассматриваемой точке:
Коэффициент естественного освещения можно улучшить, увеличив SC (например, разместив окно так, чтобы оно «видело» больше неба, чем соседние здания), увеличив ERC (например, покрасив окружающие здания в белый цвет), увеличив IRC (например, используя светлые цвета для поверхностей в комнате). В большинстве комнат потолок и пол имеют фиксированный цвет, а большая часть стен покрыта мебелью. Это дает меньшую гибкость в изменении коэффициента естественного освещения путем использования разных цветов стен, чем можно было бы ожидать [2] , что означает, что изменение SC часто является ключом к хорошему дизайну естественного освещения.
Архитекторы и инженеры используют факторы дневного света в архитектуре и проектировании зданий для оценки внутренних уровней естественного освещения, воспринимаемых на рабочих плоскостях или поверхностях. Они используют эту информацию, чтобы определить, достаточно ли света для того, чтобы жильцы могли выполнять обычные действия. Расчетный день для расчета коэффициента дневного света основан на стандартном пасмурном небе CIE на 21 сентября в 12:00, где уровень освещенности на земле составляет 11921 люкс. CIE — это Commission Internationale de l´Eclairage , или Международная комиссия по освещению .
Расчет факторов дневного света требует сложного повторения расчетов и, таким образом, обычно выполняется с использованием сложного программного продукта, такого как Radiance . Это набор инструментов для выполнения моделирования освещения , который включает в себя рендерер , а также множество других инструментов для измерения моделируемых уровней освещенности. Он использует трассировку лучей для выполнения всех расчетов освещения. Одним из недостатков многих из этих расчетов является то, что они часто выполняются без настенных украшений или мебели у стен. Это может привести к более высоким прогнозам фактора дневного света, чем есть на самом деле. [3]
Чтобы оценить влияние плохого или хорошего фактора дневного света, можно сравнить результаты для данного расчета с опубликованными рекомендациями по проектированию. В Великобритании это, скорее всего, будет CIBSE Lighting Guide 10 (LG10-1999), который в общих чертах делит средние факторы дневного света на следующие категории: [4]