自然采光的窗口位置设计

自然光照太阳直射光或散射光通过畜舍门、窗或设计的透光结构进入舍内，对畜禽产生光照作用，称为自然光照。开放舍、半开放舍和有窗封闭舍都主要依靠自然光照。自然光照取决于通过舍内开露部分或窗户透入的太阳直射光和散射光的量，而舍内进入的光量与畜舍朝向、舍外情况、窗户的面积、入射角与透光角、玻璃的透光性能、舍内反光面、舍内设置与布局等诸多因素有关。窗口位置确定方法：一、根据畜舍窗口的入射角与透光度：入射角：指畜舍地面中央一点到窗户上缘（或屋檐）所引直线与地面水平线的夹角。透光角：指畜舍地面中央一点到窗户上缘（或屋檐）和下缘所引两条直线的夹角。二、根据太阳高度角和方位角：太阳高度角：指太阳直射光线与地平面构成的夹角。太阳方位角：指太阳光线在地面上的投影与正南方向的夹角。根据畜舍窗口的入射角与透光度11根据畜舍窗口的入射角与透光度对冬季直射阳光无照射位置要求时采用此法。窗口入射角（即∠ABD）越大，射入舍内的光量越多。为保证舍内得到适宜的光照，畜舍的入射角不得小于25°。透光角（即∠ABC）越大，进光量越多。畜舍的透光角要求不得小于5°。Dα根据畜舍窗口的入射角与透光度窗口上、下缘至地面高度H1和H2分别为：H1=tgα·S1H2=tg(α－β)·S2要求α≥25°；β≥5°，即α-β≤20°，则上两式可改为：H1≥0.4663S1H2≤0.364S2式中：H1、H2：窗口上下缘至舍内地平的高度（m）。S1、S2：畜舍中央至墙外皮和内皮的水平距离（m）。βαH2H1S1S2根据太阳高度角和方位角12要求冬季直射阳光照射畜舍一定位置（如畜床），或要求屋檐夏季遮阳时，需先计算太阳高度角和方位角，然后计算出南窗上、下缘高度或出檐长度。根据太阳高度角和方位角太阳高度角太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬变化而变化。日出日落时角度都为零度，正午时太阳高度角最大，也称正午太阳高度角。每年夏至（6.22）前后，太阳直射点距离我们最近，所以正午太阳高度角达到最大；每年冬至（12.22）前后，太阳直射点距离我们最远，所以正午太阳高度角达到最小。太阳高度角的变化，直接影响到通过窗口进入舍内的直射光量。当窗口上缘（或屋檐所引的直线）与舍内地面的水平线的夹角等于当地冬至日的太阳高度角时，可使冬至前后有较多的直射光进入舍内；而当窗口上缘外侧（或屋檐）与窗台内侧所引的直线与地面水平线之间的夹角小于当地夏至日的太阳高度角时，就可避免夏季太阳直射光进入舍内。太阳高度角夏半年，日出东偏北，日落西偏南。离夏至近则偏离程度大。冬半年，日出东偏南，日落西偏南，离冬至近则偏离程度越大。太阳方位角太阳高度角以正南方S处为0°（当地正午12点太阳在正南方向），顺时针方向为正（正西W处为90°），逆时针方向为负（正东E处为-90°），正北N处为±180°。太阳方位角以A表示。各地太阳方位角在当地正午时均为0°，上午为负，下午为正；春分和秋分日，日出和日落时的太阳方位角分别为-90°和90°；冬至日，日出和日落时的太阳方位角分别不足±90°；夏至日，日出和日落时的太阳方位角分别超过90°。太阳方位角太阳高度角与方位角的计算h0=90°－（φ－δ）当h0＞90°时，太阳在北部天空，这种情况只有当地地理纬度小于赤纬（即φ＜δ）时才会出现，此时可改为h0=90°－（δ－φ）。sinh=sinφ·sinδ+cosφ·cosδ·cosΩsinA=(cosδ·sinΩ)/cosh式中：h0为当地正午的太阳高度角；h为其他任意时间的太阳高度角；A为当地任意时间的太阳方位角，上午为负，下午为正；φ为当地的地理纬度；δ为赤纬（太阳光垂直照射地点与地球赤道所夹的圆心角）；Ω为时角，上午为负，下午为正，公式为：Ω=（n－12）×15（此处n为按24小时计算的当地时间）。入射角透光度太阳光照实际在设计畜牧场时，常常根据家畜要求，参考建筑构造与建筑设计标准，确定窗户上下缘的高度。THANKS