کارآیی شاخص‌های نور روز در تخمین روشنایی کافی در فضا بر اساس ارزیابی کاربران نمونه موردی: فضاهای آموزشی دانشکده‌های معماری شهر تهران.

شفوی مقدم, نسترن; زمردیان, زهرا سادات; تحصیلدوست, محمد

doi:10.29252/soffeh.29.3.37

کارآیی شاخص‌های نور روز در تخمین روشنایی کافی در فضا بر اساس ارزیابی کاربران نمونه موردی: فضاهای آموزشی دانشکده‌های معماری شهر تهران.

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ کارشناس ارشد، معماری و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی

² استادیار دانشکدۀ معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی

10.29252/soffeh.29.3.37

چکیده

قابلیت رؤیت محیط اطراف به‌گونه‌ای که کاربر بدون خستگی چشم ناشی از انطباق‌های متوالی با نور کم یا زیاد قادر به انجام فعالیت خویش باشد، نیازمند وجود نور کافی در فضاست. امروزه به کمک ابزارهای شبیه‌سازی و با بهره‌گیری از شاخص‌های منتج از مطالعات میدانی متخصصین، امکان تخمین و محاسبه‌ی روشنایی و پیش‌بینی میزان رضایت‌مندی کاربران از شرایط نوری فضا است هرچند نحوه‌ی تفسیر نتایج به‌گونه‌ای که بیشترین هماهنگی با ادراک ذهنی کاربر داشته باشد، نیازمند تحقیقات بیشتری است. پژوهش حاضر با هدف تعیین کارآمدترین شاخص در حوزه‌ی کفایت نور روز، رتبه‌بندی شاخص‌های این حوزه از نظر میزان هماهنگی با ارزیابی ذهنی کاربران و بررسی میزان تطابق حدود قابل‌قبول تعریف‌شده طرح ریزی شده است. بدین منظور ناحیه‌ی روشن پیش‌بینی شده به کمک شاخص‌های کمّیت روشنایی افقی (E)، فاکتور نور روز (DF)، نور روز قابل‌استفاده (UDI) و اتونومی فضایی نور روز (sDA) از طریق شبیه‌سازی با محدوده‌ی روشن ترسیم شده توسط 386 دانشجوی معماری در 20 آتلیه‌ی طراحی متعلق به دانشگاه‌های شهر تهران مقایسه شد. طبق نتایج، ذهن کاربران روشنایی افقی 125 لوکس را به‌عنوان مرز بین ناحیه‌ی تاریک و تقریباً روشن و 350 لوکس را به‌عنوان مرز تفکیک ناحیه‌ی تقریباً روشن و روشن در نظر می‌گیرد. در میان شاخص‌های استاتیک، DF>2% نسبت به روشنایی افقی لحظه‌ای و در میان شاخص‌های دینامیک مبتنی بر اقلیم، محدوده‌های "کاملاً روشن" و "تقریباً روشن" مشخص شده به کمک شاخص sDA با در نظر گرفتن مقدار 300 و 150 لوکس به عنوان حد پایین روشنایی مطابقت بیشتری با ارزیابی کاربران دارد.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.1683870.1398.29.3.3.1

عنوان مقاله [English]

Ability of daylight Indicators in estimating adequate lighting in space based on user assessments Case study: Architecture design studios in Tehran

نویسندگان [English]

Nastaran Shafavi Moghaddam ¹
Zahra Sadat Zomorodian ²
Mohammad Tahsildoost ²

¹ MSc, Architecture and Energy, Faculty of Architecture and Urban Planning, Shahid Beheshti University

² Assistant Professor, Faculty of Architecture and Urban Planning, Shahid Beheshti University

چکیده [English]

Presence of adequate amount of light with an appropriate uniformity, results in a good environment visibility avoiding eye fatigue caused by frequent eye adaptations from over-lit to under-lit areas. With the help of simulation tools and lighting indices that are achieved from experts’ field studies, it is now feasible to estimate lighting quality for a whole year and assess occupants’ visual comfort. However, further studies are needed to ensure that these analyses lead to visually comfortable environments from the perspective of building occupants.
This article aims at rating the daylight metrics in terms of their predictive ability and also determining the most accurate metric by comparing the outcomes of indicators recommended for measuring quantity of light with occupant subjective responses. To achieve this, the daylit area predicted by E, DF, UDI and sDA were compared to daylit area drawings prepared in the twenty design studios by 386 architecture students in Tehran. The results show that students consider 125 lux as a threshold between non daylit and partially daylit areas, and 350 lux for differentiating partially and fully daylit areas. Among static metrics, DF>2% performed better than horizontal illuminance (E). With regard to CBDM metrics, sDA150lux,50% and sDA 300lx,50% correctly determined partially and fully daylit areas in the studied spaces except for bright, fully daylit ones.

کلیدواژه‌ها [English]

Daylight
Simulation
visual comfort
daylight metric

مراجع

قیابکلو، زهرا. مبانی فیزیک ساختمان 3: روشنایی الکتریکی، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی امیرکبیر، 1391.

ــــــــ . مبانی فیزیک ساختمان 5: نور روز، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی امیرکبیر، 1392.

Bellia, L. & M. Musto & G. Spada. “Illuminance Measurements through HDR Imaging Photometry in Scholastic Environment”, in Energy Build., vol. 43, No. 10 (2011), pp. 2843-2849.

Bian, Y. & T. Luo. “Investigation of Visual Comfort Metrics from Subjective Responses in China: A study in Offices with Daylight”, in Build. Environ., Vol. 123 (2017), pp. 661-671.

BSI, “BS EN 12665:2011 Light and Lighting - Basic Terms and Criteria for Specifying Lighting Requirements”, (2011), p. 48.

Carlucci, S. & F. Causone & F. De Rosa & L. Pagliano. “A Review of Indices for Assessing Visual Comfort with a View to their Use in Optimization Processes to Support Building Integrated Design”, in Renew. Sustain. Energy Rev., Vol. 47 (2015), pp. 1016-1033.

CIBSE/ SLL. “Lighting Guide 10: Daylighting and Windows Design”, in Chart. Inst. Build. Serv. Eng., 1999.

Edwards, L. & P. Torcellini. “A Literature Review of the Effects of Natural Light on Building Occupants”, in Technical Report, 2002.

Garretón, J.Y. & R. Rodriguez & A. Pattini. “Effects of Perceived indoor Temperature on Daylight Glare Perception”, in Build. Res. Inf., Vol. 44, No. 8 (2016), pp. 907-919.

Handina A. & N. Mukarromah & R.A. Mangkuto & R.T. Atmodipoero. “Prediction of Daylight Availability in a Large Hall with Multiple Facades Using Computer Simulation and Subjective Perception”, in Procedia Eng., Vol. 170 (2017), pp. 313-319.

Heschong Mahone Group. “Windows and Classrooms: As Study of Student Performance and the indoor Environment”, No. October, 2003.

Heschong, Lisa. Daylight Metrics : PIER Daylighting Plus Research Program: Final Project Report, California Energy Commission, No. 96, 2012.

Hopkinson, R.G. Daylighting, London: Butterworth-Heinemann Ltd, 1966.

Jakubiec, J.A. & C.F. Reinhart. “A Concept for Predicting Occupants’ Long-Term Visual Comfort within Daylit Spaces”, in LEUKOS - J. Illum. Eng. Soc. North Am., Vol. 12, No. 4 (2015), pp. 185-202.

Jakubiec, J.A. “The Use of Visual Comfort Metrics in the Design of Daylit Spaces by Signature Redacted”, 2014, access at: https://dspace.mit.edu/handle/1721.1/91295

Korsavi, S.S. & Z.S. Zomorodian & M. Tahsildoost. “Visual Comfort Assessment of Daylit and Sunlit Areas: A Longitudinal Field Survey in Classrooms in Kashan, Iran”, in Energy Build., vol. 128 (2016), pp. 305-318.

Küller, R. & C. Lindsten. “Health and Behavior of Children in Classrooms with and without Windows”, in Journal of Environmental Psychology, Vol. 12, No. 4 (Dec. 1992), pp. 305-331.

Leslie, R.P. “Capturing the Daylight Dividend in Buildings: Why and How?, in R.P. Leslie, Building and Environment, 38(2) (2003), pp. 381-385.

Mangkuto, R.A. & A.D. Asri & M. Rohmah & F.X. Nugroho Soelami & R. M. Soegijanto. “Revisiting the National Standard of Daylighting in Indonesia: A Study of five Daylit Spaces in Bandung”, in Sol. Energy, Vol. 126 (2016), pp. 276-290.

Michael, A. & C. Heracleous. “Assessment of Natural Lighting Performance and Visual Comfort of Educational Architecture in Southern Europe: The Case of Typical Educational School Premises in Cyprus”, in Energy Build., Vol. 140 (2016), pp. 443-457.

Nabil, A. & J. Mardaljevic. “Useful Daylight Illuminance: A New Paradigm for Assessing Daylight in Buildings” in Light. Res. Technol., Vol. 37, No. 1 (2005), pp. 41-59.

Nabil, A. & J. Mardaljevic. “Useful Daylight Illuminances: A Replacement for Daylight Factors”, in Energy Build., Vol. 38, No. 7 (2006), pp. 905-913.

Nezamdoost, A. & K.G, Van Den Wymelenberg. “A Daylighting Field Study Using Human Feedback and Simulations to Test and Improve Recently Adopted Annual Daylight Performance Metrics”, in J. Build. Perform. Simul., Vol. 10, No. 5-6 (2017), pp. 471-483.

Nezamdoost, A. & K.G. Van Den Wymelenberg. “Revisiting the Daylit Area: Examining Daylighting Performance Using Subjective Human Evaluations and Simulated Compliance with the LEED Version 4 Daylight Credit”, in LEUKOS - J. Illum. Eng. Soc. North Am., Vol. 13, No. 2 (2017), pp. 107-123.

Reinhart, C.F. & T. Rakha & D. Weissman. “Predicting the Daylit Area - A Comparison of Students Assessments and Simulations at eleven Schools of Architecture”, in LEUKOS - J. Illum. Eng. Soc. North Am., Vol. 10, No. 4 (2014), pp. 193-206.

Reinhart, C.F. & J. Mardaljevic & Z. Rogers. “Dynamic Daylight Performance Metrics for Sustainable Building Design”, in LEUKOS - J. Illum. Eng. Soc. North Am., Vol. 3, No. 1 (2006), pp. 7-31.

Reinhart, C.F. & D.A. Weissman. “The Daylit Area - Correlating Architectural Student Assessments with Current and Emerging Daylight Availability Metrics”, in Build. Environ., Vol. 50 (2012), pp. 155–164.

Van Den Wymelenberg, K.G. “Evaluating Human Visual Preference and Performance in an Office Environment Using Luminance-based Metrics”, in Univ. Washingt., (Aug 2012), pp. 1-328.