Sollysfaktorer for WinDoors
Belysningsstyrken i et punkt er meget afhængig af punktets placering i lokalet. Normalt betragtes belysningsstyrken på et vandret arbejdsplan 0,85 m over gulvet.
Da belysningsstyrken uden for vinduet varierer fra det ene øjeblik til det andet er det mest praktisk at angive belysningsstyrken i et punkt inde i rummet som en relativ størrelse i forhold til belysningen i det fri.
Definition
Direkte og interreflekterede bidrag
Direkte sol, SF1
Himmellys, SF2
Reflekteret lys, SF3
Lys fra solafskærmning (eller skodde), SF4
Definition af sollysfaktor
I BSim angives den relative belysningsstyrke i lokalet i forhold til det aktuelle lysindfald på vinduet, og forholdet kaldes sollysfaktoren SF, som ikke må forveksles med dagslysfaktoren (DF).
Sollysfaktoren SF i et punkt i et givet plan er defineret som forholdet mellem belysningsstyrken i punktet i planet og den samtidige belysningsstyrke udendørs på facadens plan uden skygger fra omgivelserne. Belysningsstyrken i et punkt kan ikke beskrives ved en enkelt værdi af sollysfaktoren, men må opdeles i forskellige bidrag, idet der skelnes mellem:
SF1 sollysfaktoren for direkte sollys (rettet lys)
SF2 sollysfaktoren for himmellys (diffust lys fra himmelhvælvingen)
SF3 sollysfaktoren for reflekteret lys
SF4 sollysfaktoren for vinduet, når det er forsynet med en afskærmning.
Ved valget af rudetype for et vindue defineres en transmissionsfaktor for henholdsvis solstråling og dagslys. Der skal derfor anvendes beregnede sollysfaktorer for et vindue med en transmissionsfaktor på 1.
Direkte og indirekte bidrag til sollysfaktorerne SF1 til SF4
Lyset, som rammer et punkt, består af to bidrag, nemlig
Den direkte komponent (index d), som er lyset direkte til punktet fra lysgiveren, fx himlen eller solafskærmningen.
Den interreflekterede komponent IRK (index i), som udgøres af lyset, der først reflekteres en eller flere gange fra andre flader, inden det rammer punktet.
Sollysfaktorerne kan i et givet tilfælde beregnes ved hjælp af edb eller bestemmes ved mere eller mindre nøjagtige håndberegningsmetoder, eller ved måling i eksisterende bygninger. I håndberegningsmetoderne for dagslysfaktorer indgår kun bidrag fra diffus himmelstråling og stråling fra reflekteret lys.
Beskrivelse af, hvorledes de to bidrag for hver af sollysfaktorerne kan beregnes eller bestemmes ud fra kurver findes i: Algoritmer til beregning af solstråling og dagslys.
For normalt anvendte vinduesstørrelser og lokaledimensioner, er der nedenfor angivet retningsgivende formeludtryk til beregning af sollysfaktorerne, men i tilfælde med særlige facader eller konstruktioner, hvor det er nødvendigt med mere nøjagtige faktorer, må disse bestemmes på anden måde.
De anførte formler er tilnærmede udtryk ud fra beregninger på et lokale med en facade på 4 m x 2,8 m og et vindue med et glasareal på 40-60 % af det indvendige facadeareal. Rumdybden kan variere, fra 6 - 10 meter. Reflektanserne på loft, vægge og gulv er henholdsvis 0,7 0,4 og 0,1. Kurver og korrektionsfaktorer for sollysfaktorer i ovennævnte eksempel er angivet i algoritmer til beregning af solstråling og dagslys, hvor der desuden angives resultater for rum med større glasareal og større rumdybde.
| SF | Direkte bidrag, SFd | Indirekte bidrag, SFi |
|---|---|---|
| SF1 | I tilfælde af direkte solstråling i punktet medregnes dette ikke i SF1. |  |
| SF2 |  |
 |
| SF3 | Reflekteret stråling fra jordoverfladen kan ikke ramme punktet på den vandrette arbejdsflade direkte, og bidrager ikke til SF3. |  |
| SF4 |  |
 |
Illustration af bidragene til de fire sollysfaktorer SF1-SF4 fra direkte og interreflekteret stråling.
Direkte sol SF1
Den direkte sol vil give en lysende plet et sted i lokalet, og det reflekterede lys fra pletten vil virke som en lyskilde. Da plettens placering i lokalet er meget afhængig af solens højde og azimut vil SF1 i et punkt langt fra være konstant. I beregningerne ønskes der dog en enkelt værdi, som er repræsentativ for SF1. I punktet, som rammes af den direkte stråling, vil der være en meget høj belysningsstyrke, som der dog ses bort fra ved beregningen af SF1, idet der kun medtages den interreflekterede komponent IRK.
Figuren nedenfor viser eksempler på beregnede værdier af SF1 på arbejdsplanet i en linie midt i rummet for forskellige vinduesstørrelser og som funktion af afstanden fra vinduet (jf. (Johnsen, Grau & Christensen, 1993).
Det skal bemærkes, at den direkte solstråling i beregningerne antages at ramme gulvet. Under denne forudsætning er sollysfaktoren SF1 direkte proportional med gulvets reflektans, som i beregningerne er sat til 0,1. Ved højere reflektanser kan SF1 således direkte beregnes ved at gange med forholdet mellem den faktiske reflektans og 0,1.
Himmellys SF2
SF2 giver normalt det største bidrag til belysningsstyrken i et punkt, der kan "se" himlen. Ved beregningerne antages, at uanset himlens tilstand (skyet eller skyføri), er luminansfordelingen som en CIE-overskyet himmel eller ensartet overskyet, og SF2 beregnes svarende til en af disse tilstande. Størrelsen af dagslysindfaldeberes efter algoritmer fundet ved målinger under danske forhold (Petersen, 1982).
De to bidrag til sollysfaktoren SF2 fra henholdsvis den direkte og den interreflekterede del af den diffuse himmelstråling kan bestemmes hver for sig, som beskrevet i algoritmer for beregning af solstråling og dagslys.
Summen af de to bidrag er vist på den følgende figur, der viser sollysfaktorerne for et 8 meter dybt lokale med forskellige vinduesarealer.
Reflekteret lys SF3
SF3 bestemmer bidraget fra det reflekterede sollys fra jordoverfladen, og heri indgår både bidraget fra diffust himmellys og fra direkte sollys. Der regnes med diffus refleksion fra jordoverfladen. Det reflekterede bidrag er karakteriseret ved, at lyset først skal ramme andre flader i lokalet især loftet, inden det når punktet. denne faktor indeholder derfor kun bidrag fra den interreflekterede del af lyset (punktet i arbejdsplanet kan ikke "se" nogen stråling direkte fra jorden).
Korrektionsfaktorer for sollysfaktorer
Ved definition af WinDoor i databasen indlæses værdier af varme- og lystransmission for den aktuelle rudetype. Normalt anvendes standardværdier for transmissionstallene, som ikke tager hensyn til snavs på ruden, ligesom der ikke korrigeres for lokalt forøget luftforurening, som reducerer solindfaldet. For solvarmeberegninger har sådanne forhold kun lille betydning, mens det i forbindelse med dagslys kan være vigtigt at tage hensyn hertil. I algoritmer for beregning af solstråling og dagslys, er angivet en tabel med vejledende værdier for de vigtigste korrektioner.
Lys fra solafskærmning (eller skodde) SF4
Når der anvendes en solafskærmning og lyset "diffuseres" efter passagen af afskærmningen anvendes SF4 for afskærmningen, jf. figuren. SF4 angives som de øvrige sollysfaktorer for et vindue med transmittansen 1, da transmissionsfaktorer er indeholdt i data for WinDoor og afskærmning. Det bør bemærkes, at afskærmningsfaktoren ikke har indflydelse på størrelsen af SF4.
Lyset fra solafskærmningen giver et direkte bidrag SF4d og et interreflekteret bidrag SF4i til belysningsstyrken, der kan bestemmes hver for sig som beskrevet i algoritmer for beregning af solstråling og dagslys.
