13
Journal of Engineering Sciences, Assiut University, Vol. 37, No. 1, pp.179 -191 , January 2009. 179 APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER THE CLIMATIC CONDITIONS OF SAUDI ARABIA: THE CASE OF DAMMAM REGION Khalid Asker Alshaibani, Associate Professor College of Architecture and Planning, King Faisal University, Saudi Arabia, P. O. Box 2397 Dammam 31451, Saudi Arabia, [email protected] (Received November 27, 2008 Accepted January 18, 2009) Most of daylight prediction techniques are proposed based on assumed conditions related to the characteristics of the internal and external spaces of buildings, sky conditions and climatic conditions. The goal of this study is to investigate the accuracy of some of the proposed techniques in estimating the internal luminance under climatic conditions of Saudi Arabia. KEYWORDS: Natural Light, Daylight Estimation. اسة لمدى در ئمة م طرق حسابضاءة ا الطبيعية فيجواء لمباني اكة العربية السعوديةممل الاملة مدينة الدم حابانيلد عسكر الشي د. خارة والتخطيطلعما كلية ا- ك فيصلملمعة ال جا- ص ب7932 ام الدم93413 كة العربية السعوديممل ال ة- Email: [email protected] ا لم ست خ لص: الطبيعيو ةةبيو ا م اسو تخدام ا ووم ور م تطولمبو اني فو ي ا ل شو مال دو مو اولي خو ثل بو مومريكيوة اة المتودةيواملوا وا بوا أورو، لتوي تسواعدوية ااي الريلنمواة ا ا العديود موورو طويوط ويملتصوم لوت ل ل اةو اووة فوي المرلمجاجيم المتوالمناسوبة لم ااوار المسوختيوا علوت اموارع المع. اد ومة والولطا اوايا بايوعيدة الو نتيجوة لميوا ا موجخرلنمواةوةن اوام باهتم ا المسوتدامة عموارة. ويةاي الريلنمواة اسوة بعول اط إلوت در يتطرق هةا البولماتروة ا الطبيعيوةةبيواب اسوا لو تناسوم عودية. وكوة العربيوة السوممل ال واوا ةجومت مودت مث اني و المبو داخول هوةن اسوة إلوت الدر أي جوم، اةولاموة الودموة فوي منطاة الطبيعيبيواوت ا خارجيوة لمسوتياسوام ا يتعلوق بوءجر برنوام ي و الطبيعو وب اليوسوا و بعول نمواةارنوة بوي ماسوام ا درتيوم يلواني ال الجوم وة.يا مواكاة ل

APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

Journal of Engineering Sciences, Assiut University, Vol. 37, No. 1, pp.179 -191 , January 2009.

179

APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER THE CLIMATIC CONDITIONS OF SAUDI ARABIA:

THE CASE OF DAMMAM REGION

Khalid Asker Alshaibani, Associate Professor

College of Architecture and Planning, King Faisal University, Saudi

Arabia, P. O. Box 2397 Dammam 31451, Saudi Arabia,

[email protected]

(Received November 27, 2008 Accepted January 18, 2009)

Most of daylight prediction techniques are proposed based on assumed

conditions related to the characteristics of the internal and external

spaces of buildings, sky conditions and climatic conditions. The goal of

this study is to investigate the accuracy of some of the proposed

techniques in estimating the internal luminance under climatic conditions

of Saudi Arabia.

KEYWORDS: Natural Light, Daylight Estimation.

المباني لأجواء في الطبيعية الإضاءة حساب طرق ملائمة دراسة لمدى حالة مدينة الدمام –المملكة العربية السعودية

د. خالد عسكر الشيباني 93413الدمام 7932ص ب -جامعة الملك فيصل -كلية العمارة والتخطيط

Email: [email protected] -ةالمملكة العربية السعودي

لص:خستلمامووولا خوووثل بووواوليلا مووولا دول شووومال فوووي المبووواني تطوووور مم ووووم اسوووتخدام ابيوووا ة الطبيعيوووة

ويووط طوووروا العديوود موولا النموواة الريايووية التووي تسوواعد ،أوروبووا والوايووام المتووودة اةمريكيووةالمعمووارع علووت اختيووار المسوواوام المناسووبة للمتوووام المجاجيووة فووي المراووول اةولووت للتصووميم

. عمووارة المسووتدامةااهتمووام ب ووةن النموواة مووجخرا نتيجووة لميووادة الوووعي بايووايا الطا ووة والوماد .لوسواب ابيوا ة الطبيعيوة الماترووة يتطرق هةا البوط إلوت دراسوة بعول النمواة الريايوية

الدراسووة إلووت هووةنداخوول المبوواني وموودت مثلأمت ووا ةجوووا المملكووة العربيووة السووعودية. وتناسووم يتعلووق بووءجرا ياسووام خارجيووة لمسووتوت ابيووا ة الطبيعيووة فووي منطاووة الوودمام اةول ،جوومأيلا

والجووم اللوواني يتيووملا دراسووام ماارنووة بوويلا بعوول نموواة وسوواب اليووو الطبيعووي وبرنووام مواكاة للإيا ة.

Page 2: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

Khalid Asker Alshaibani 180

:الكلمات الدالة .ابيا ة الطبيعية، متوسط معامل ابيا ة الطبيعية

المقدمة . الخيورا لعموارةة واااستدام مم وم تعتمد مباني إلت للوصول م مة أداة لطبيعيةا ابيا ة وساب آلية تعتبر أصوب ااسوتدامة لمم ووم توايا وا مودت ومعرفوة المبواني معوايرة فوي م موا مرجعوا يعتبور والوةع [1ليود فنظوام

ة مولا ابيوا ة الطبيعيوة. ولاود تطوور مم ووم اسوتخدام ابيوا ة الطبيعيو مسوتويام معينوة مولا توايوق يتطلوبويووووط طووووروا العديوووود مووولا النموووواة ،خوووثل بووواوليلا موووولا دول شووومال أوروبووووا والوايوووام المتووووودة اةمريكيوووة

يوووملا النمووواة . ويمكووولا تصوووني هوووةن المبوووانيداخوول ابيوووا ةالريايووية التوووي تسووواعد فوووي وسووواب كميوووة يووووام كاوووويم مطلاووووة والمجموعووووة اللانيووووة توسووووب كم ابيووووا ةطوووورياتيلا أساسوووويتيلا: اةولووووت توسووووب كميووووام

- ابيووا ة الداخليووة كنسووبة موولا ابيووا ة الخارجيووة ويووط تسوومت هووةن النسووبة يمعاموول ابيووا ة الطبيعيووةdaylight factor ي. ويعر معامل ابيا ة الطبيعية علت أنه كمية اليوو الطبيعوي عنود ناطوة موا داخول

وا ،مودد استيوا ت ا الغرفة منسوبا إلت ابيا ة الطبيعة السا طة علت سط أفاي مكشو كليا لسما الدولية للإيوا ة لجنةمباشرة. ولاد تبنم الال رغييوسب في هةا المعامل يو أشعة الشمس المباشرة أو

(C.I.E-International Commission on Illumination ) طرياووة معاموول اليووو الطبيعووي كاليووة لوسووابوموولا لوم تطووور ،[2 العووالمدول مولا يوود اليوو الطبيعووي مموا سوواعد علوت اسووتخدام هوةا الطرياووة فوي العد

متوسووط اواووا اسووتخدام المتوسووط ل ووةا المعاموول كوومداة لتايوويم مسووتوت ابيووا ة داخوول المبنووت. وتكموولا ميوومة لخطوووط معاموول ابيووا ة الطبيعيووة فووي وسووابه لليووو داخوول المبنووت علووت أسوواس كميووة خارجيووة ممتريووة

يوة الخارجيوة ارتمعوم الكميوة داخول المبنوت. لوةا فوالا ال ود فءةا ارتمعوم الكم (altitudeالعرل المختلمة ) علت انطباع وتصور الداخلية بل للإيا ةلوصول علت وساب د يق املا معامل اليو الطبيعي ليس

فالمواصومام البريطانيوة )وعلووت ،عولا مودت تووفر ابيوا ة الطبيعيووة داخول المبنوت بصوورة جيودة موولا عدموه% يمكوولا ألا يوووفر إيووا ة جيوودة 1 يمتووهتوسووط لمعاموول اليووو الطبيعووي سووبيل الملووال( تووةكر ألا توايووق م

. [3 للغرفة ملا دولا الواجة للإيا ة الك ربالأية خثل ساعام الن ار لمعظم أيام السنة

:الطبيعي الضوء متوسط معامل حساب ماذجناب متوسوط أول نمووة ريايوي اسوتخدم لوسو هوو3321يعتبر النموة المطور ملا بول لوناموور فوي عوام

[:4 خل المباني معامل ابيا ة الطبيعية دا

ADF = W (

fwA

S+

)1( RA

RcwGRfwS

) % ( 3 )

ويط ألا:

Page 3: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS 181

ADF =وهو نسبة متوسط ابيا ة الداخلية إلت ابيا ة الخارجية معامل ابيا ة الطبيعية توسطم للسما علت مستوت أفاي مكشو

= ( نماةية المجاtransmittance)

w النافةة = مساوة S = ص النافةة منسوبا إلت اليو السا ط علت تكمية اليو الاادم ملا أعلت مستوت من

(3مستوت اةفق )الشكل G = السا ط علت ص النافةة منسوبا إلت اليو تملا أسمل مستوت من منعكسكمية اليو ال

(3اةفق )الشكل مستوت

R = الداخلية للغرفة علت سط اة جميع معدل درة( عكس اليوaverage reflectance) Rcw = وملا دولا علت عكس اليو مستوت منتص النافةة الوا عة أعلتمعدل درة اةسط

وساب جدار النافةة

Rfw = وملا دولا وساب أسمل مستوت منتص النافةة علت عكس اليو معدل درة اةسط جدار النافةة

A مساوة اةسط الداخلية للغرفة = Afw مساوة اةسط الوا عة أسمل مستوت منتص النافةة وملا دولا وساب مساوة جدار النافةة =

صف تمستوى من وأسفل كمية الضوء القادم من أعلىإلى ة( بالإضافθ( قطاع لغرفة يوضح زاوية قبة السماء )1الشكل ) (S ,G)النافذة

Page 4: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

Khalid Asker Alshaibani 182

كميوووة اليوووو ألا مجمووووع يعتمووود علوووت فووورل5مووولا بووول لينوووم نمووووة اخووور توووم تطووووير 3323فوووي عوووام و (θ يموة ماويوة بوة السوما ) ( يسواوع عوادةSوكمية اليوو الاوادم مولا أعلوت ) (G) المنعكس ملا اةرل

(:3) الشكل ،7ماسوما علت

ADF = 2

)1( RA

w

% (7)

البنوووا مووولا بووول مجسسوووة أبوووواط3394عوووام آخر يومووولا لوووم توووم تطووووير هوووةا النمووووة إلوووت نمووووة ريايووو [:6 ( BREالبريطانية )

ADF = )1( 2RA

w

% (9)

.يووو الطبيعوويمعاموول ال توسووط ة هووو مووا تووم اعتمووادن فووي المواصوومام البريطانيووة لوسوواب موهووةا النمووو ،افتورال والوة سوما غالأموة مشواب ه ةجووا شومال أوروبوا أساسعملم علت الساباة اة موجميع هةن الن

ناسوب تا يوهو بالطبع ما النافةة أو وركة الشمس. تجانبتغير االسا ط علت النافةة ا تتملر كمية اليو إيووافة إلووت ألا ،المنوواطق المشمسووة ويووط ألا كميووة اليووو الخووارجي السووا طة تتووملر بوركووة الشوومسمووع

لوةايو الشمس المنعكس ملا اةرل إلت النافةة يجب ألا يجخة في الوسبالا ةهميته ملا ناوية الكمية. ألا ينسووب متوسووط عنوود التعاموول مووع وسوواب ابيووا ة الطبيعيووة فووي ملوول هووةن المنوواطق فانووه موولا اةفيوول

. وةلا كووث [7 ابيووا ة الداخليووة إلووت كميووة ابيووا ة علووت سووط النافووةة الخووارجي ولوويس مسووتوت اةفووق اعتمدتا علت اافترال بملا ابيا ة السوا طة علوت سوط النافوةة الخوارجي تنسوب دالأموا 9و 7المعادلتيلا

إلت ابيا ة علت مستوت اةفق كما يلي: لت سط النافةة =كمية ابيا ة السا طة ع

) كمية اليو علت مستوت اةفق( X) ماوية بة السما ماسوما علت إلنيلا( لوسوواب معاموول ابيوا ة الطبيعيووة داخوول المبنووت ومنسوووبا 9و 7لوةا عنوود الرغبووة فووي اسوتخدام المعووادلتيلا

)لمعادلتيلا علت إلت كمية اليو علت مستوت النافةة فيجب إعادة صياغت ما باسمة ا2

) فتصب بوةلك ،

كما يلي: 7المعادلة

ADF = )1(2 RA

w

X

2 =

)1( RA

w

(4)

:كما يلي 9تصب المعادلة و

ADF = )1( 2RA

w

X

2 =

)1(

22RA

w

(1)

Page 5: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS 183

منهجية الدراسة الطبيعيوة بمنطاوة ابيوا ة ياسوام خارجيوة لكميوة بءجرا رلأيسيلا : اةول يتعلق جمأيلاتناسم الدراسة إلت

. ولاوود تووم دام بوورام المواكوواةوالجووم اللوواني إجوورا وسووابام ابيووا ة الداخليووة داخول المبنووت باسووتخ ،الودمامفووي وسوواب متوسووط ابيووا ة 1و 4ااعتموواد علووت اسووتخدام بوورام المواكوواة لدراسووة صووثوية المعووادلتيلا

د وة فوي يشكك د ما وهو % 311 إلت صلت د المصغرة النماة استخدام في الخطم نسبة ألا ويطالداخلية

أموا ،[8 الواياوي الوا وع تاوارب ةبصوور اةسوط لامو اليوو انعكواس خاصوية تمليول لصوعوبة وةلوك النتوالأ

الغرفوة كمبعواد بسو ولة المتغيورام مولا العديود بتجريوب يسوم ا الوايايوة ف وو المباني باستخدام للدراسة بالنسبة

المجاجية. ولاد كالا ملا الم م ألا تجرت دراسة لكميام ابيا ة الطبيعية في منطاة الدمام المتوام وأبعاد كوسيلة للتمكد ملا د ة مخرجام برنام المواكاة. استخدام ا

الإضاءة الخارجية للموقع وبرامج المحاكاةيتطلوووب اسوووتخدام برنوووام المواكووواة النظووور إلوووت بعووول المووودخثم المسوووتخدمة فوووي البرنوووام لوسووواب كميوووة

اليوووو لوصوووول علوووت نتوووالأ مااربوووة للوا وووع الموووراد دراسوووته. فكميوووةلاايوووا ة الطبيعيوووة فوووي الخوووار وةلوووك الطبيعوووي الواصووول إلوووت سوووط النافوووةة يوسوووب متوووملرا بوووالمو ع وبعووول المووودخثم المتعلاوووة بالمنوووا كوالوووة

..........( وكميوووة الرطوبوووة. ولوسووواب ابيوووا ة ،العوووالق فوووي الجوووو الغبوووار ،غالأموووة ،السوووما )صوووافيةالوسوووبالا كميوووة الطبيعيوووة تعتمووود طووورق الوسووواب علوووت وسووواب الكميوووام الاادموووة مووولا السوووما وا تمخوووة فوووي

موولا الممتوورل ألا ا ةاليووو الاادمووة مباشوورة مووع أشووعة الشوومس وةلووك باعتبووار ألا أشووعة الشوومس المباشوور واةيورار المتعلاوة ل ا يسم ل ا بالدخول ملا خثل النافةة في كلير ملا اةويالا وةلك للورارة المصاوبة

تسووتخدم نموووةجيلا معتمووديلا موولا ال يلأووة بمشووعة الشوومس المباشوورة. ومعظووم بوورام المواكوواة المتوووفرة واليووا واةخووورأوووودهما لتوصوووي استيوووا ة سوووما غالأموووة كليوووا ،الدوليوووة للإيوووا ة لتوصوووي استيوووا ة السوووما

لتوصووي استيووا ة سووما صووافية موولا الغيوووم. ونظوورا ةلا منطاووة الوودمام يمكوولا توصوو بمن ووا ةام سووما فسونركم فوي هوةن الدراسوة [9 ما صافية% أيام السنة هي أيام ةام س21صافية ويط ألا ما ياارب ملا

-10 علت النموة المستخدم في برنام المواكاة لتوصوي استيوا ة السوما الصوافية ويعور كالتوالي11 :]

Lz

Lp=

ƒ(

S

ƒ( = 0.91 + 10 exp (– 3 + 0.45 cos2

Page 6: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

Khalid Asker Alshaibani 184

ƒ(

–s = 0.91 + 10 exp {– 3 (

–s)}+ 0.45 cos2 (

–s

() = 1 – exp ) sin

32.0 (

(

) = 0.27385

ويط ألا:Lp =الناطة دالسما عن استيا ةp Lz =استيا ة ( السما عند السممzenith)

الناطة( الماوية بيلا الشمس والناطة في السما المراد وساب استيا ت ا =p) الناطة ارتماع= ماويةp

s الشمس ارتماع= ماوية

(6نموذج استضاءة السماء )المعادلة توضيح للزوايا المستخدمة في ( 2)شكل ال

م المسووتخدمة هووو نموووة افترايووي يتووملر بمو ووع الشوومس وا اداة وكمووا هووو وايوو موولا المعوووهووةا النمووو لوةا كوالا مولا الم وم عنود اسوتخدام ،يمخة في الوسبالا أع متغيرام مناخية كنسبة الرطوبة في الجو والغبار

فوي للكميواملثيوا ة الطبيعيوة تكوولا مااربوة كميوام ماالدراسوة عنود إجورا برنام المواكاة الورص علت مدينووة الوودمام ب ياسووام لليووو الطبيعووي ةن الجووم موولا الدراسووة أخووةا تووم فووي هووةلوو .لمو ووع مووول الدراسووةا

عوووام 9و 2فوووي فصووول الصوووي )شووو رع ( 1.72o )خوووط عووورلالوا عوووة علوووت سووواول الخلوووي العربوووي سواب ومولا لوم توم و رأسوي. يا ة السما علوت سوط أفاوي مكشوو و سوط إوشملم الاياسام ،(7119

كووالا ال وود هووو ألا و (. 9)الشووكل سووط اةفاوويلاليووو علووت ا إلووت رأسووينسووبة اليووو علووت السووط المسواوية يأفاو سوط لوت ابيوا ة السوا طة علوت إ الرأسوي تكولا نسبة اايا ة السا طة علت سط النافوةة

.ةاتاريبا لتلك التي يوسب ا برنام المواك

Page 7: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS 185

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0 20 40 60 80

)θ( زاوية قبة السماء

ى إلي

جرخا

الة

فذنا

الح

طس

ى عل

ي يع

طبالء

وض

الة

سبن

قلأف

اى

وست

مىعل

ي يع

طبالء

وض

ال

توى رأسي إلى الإضاءة على سطح أفقي بناء على قياسات حقيقية بمدينة نسبة الإضاءة الطبيعية على مس( 3شكل )

الدمام

مستوى الإضاءة الداخليةدراسة ي وةلووك Lumen Mirco 2000-مواكوواة ي ليووملا موايكروال برنوام توم فوي هوةا الجوم موولا الدراسوة اسوتخدام

لوساب ابيا ة الداخلية والخارجية نتيجة لعدة متغيرام شملم التالي: متر 2إلت 4طول الغرفة يتراوح ملا - متر 1إلت 9عرل الغرفة يتراوح ملا -

متر 9.1إلت 7.1ارتماع الغرفة يتراوح ملا -

متر مربع 1إلت 3مساوة النافةة ملا -

1.9إلت 1.2الخاصية اانعكاسية للسا ملا -

1.7إلت 1.3الخاصية اانعكاسية ةريية الغرفة ملا -

1.2إلت 1.4ية للجدرالا الداخلية ملاالخاصية اانعكاس -ومخرجام برنوام المواكواة فوي وسواب متوسوط ابيوا ة 1و 4( ماارنة بيلا المعادلتيلا4ويوي الشكل )

الداخلية منسوبا إلت كمية ابيا ة علت مستوت النافةة الخارجي.

Page 8: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

Khalid Asker Alshaibani 186

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

ذةاف

لن احطس

ى عل

ة جي

ارخ

الة

ءضا

لإ اى

إلة

ليخدا

الة

ءضا

لإ اطس

ومت

ة سب

نالمعادلة 4 المعادلة 5 برنامج المحاكة

شكل م برنامج المحاكاة والمعادلتين ة باستخدانسبة متوسط الإضاءة الداخلية إلى الإضاءة الخارجية على مستوى النافذ( 4)

5و4

فووي وسوواب مسووتوت ابيووا ة الطبيعيووة 4وتظ وور النتووالأ التاووارب اةكبوور بوويلا برنووام المواكوواة والمعادلووة مموووا يعطوووي لاوووة أكبووور فوووي اسوووتخدام هوووةن المعادلوووة فوووي المنووواطق المشمسوووة. وبوووالنظر إلوووت ،داخووول المبنوووت

1.1( بافترايه أنوه يسواوع Rتبسيط ا وااستغنا علا وساب يمة )تماصيل هةن المعادلة نثوظ إمكانية ( فموع التغيور فوي العديود مولا خوواص الغرفوة تظول يموة 3في معظوم الوواام وهوةا موا يظ ورن لنوا الجودول )

(R( متااربة. لةا يمكلا صياغة المعادلة )( بمرل ألا )4R تساوع )وتصب كالتالي:1.1

ADF = )1( RA

w

=

)5.01( A

w =

A

w 2 (2)

ولتبسيط عملية وساب مساوة جدرالا الغرفة الداخلية تم عمل ماارنة بويلا مسواوة الغرفوة ومسواوة أريوية أن ووا ( والووةع يظ وور ألا مسوواوة جوودرالا الغرفووة موولا الممكوولا ألا تموورل علووت 3الغرفووة موولا خووثل الجوودول )

(:Af) خمسة أيعا مساوة أريية الغرفة

ADF = )1( RA

w

=

)5.01( A

w =

Af

w

5

2 =

Af

w

5.2

(2)

.2و 2( ماارنة بيلا نتالأ برنام المواكاة والمعادلتيلا 1ويوي الشكل )

Page 9: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS 187

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

ذةاف

لن احطس

ى عل

ة جي

رخا

الة

ءضا

لإ اى

إلة

ليخدا

الة

ءضا

لإ اطس

ومت

ة سب

نبرنامج المحاكة R = 0.5 إستخدام مساحة أرضية الغرفة

ة متوسط الإضاءة الداخلية إلى الإضاءة الخارجية على مستوى النافذة باستخدام برنامج المحاكاة نسب( 5شكل )

7و 6والمعادلتين

-20

-10

0

10

20

30

40

50

%أ طخالة

سبن

المعادلة 5 المعادلة 6

مقارنة بنتائج برنامج المحاكاة 5و 4نسبة الخطأ والتي تحدث باستخدام استخدام المعادلتين ( 6شكل )

Page 10: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

Khalid Asker Alshaibani 188

( بالإضافة إلى العلاقة بين Rانعكاسية كافة أسطح الغرفة) ( أثر تغير قيمة انعكاسية الأسطح على متوسط1الجدول ) مساحة أرضية الغرفة والمساحة الكلية لأسطح الغرفة محل الدراسة

widt

h of

the

room

depth

of the

room

height

of the

room

Reflectanc

e of the

ceiling

Reflectanc

e of the

floor

Reflectanc

e of the

walls

Area of

all

surfaces

R

Area of

floor/ Area

of all

surfaces

3 6 2.5 0.8 0.2 0.5 81 0.50 0.22

3 5 2.5 0.8 0.2 0.5 70 0.50 0.21

3 5 2.5 0.7 0.2 0.5 70 0.48 0.21

3 5 2.5 0.6 0.2 0.5 70 0.46 0.21

3 5 2.5 0.8 0.2 0.4 70 0.45 0.21

3 5 2.5 0.8 0.1 0.4 70 0.42 0.21

3 5 2.5 0.8 0.1 0.5 70 0.48 0.21

3 4 2.5 0.8 0.1 0.5 59 0.48 0.20

3 4 2.5 0.8 0.2 0.5 59 0.50 0.20

3 4 2.5 0.7 0.2 0.5 59 0.48 0.20

3 4 2.5 0.7 0.2 0.6 59 0.54 0.20

3 4 2.5 0.7 0.2 0.5 59 0.48 0.20

3 4 2.5 0.8 0.2 0.5 59 0.50 0.20

3 4 2.5 0.7 0.2 0.5 59 0.48 0.20

3 4 2.5 0.6 0.2 0.5 59 0.46 0.20

3 4 2.5 0.5 0.2 0.5 59 0.44 0.20

3 4 3 0.5 0.2 0.5 66 0.45 0.18

3 4 3 0.7 0.2 0.5 66 0.48 0.18

3 4 3 0.8 0.2 0.5 66 0.50 0.18

4 4 3 0.8 0.2 0.5 80 0.50 0.20

4 4 3 0.8 0.2 0.6 80 0.56 0.20

4 4 3 0.6 0.2 0.5 80 0.46 0.20

4 4 3 0.7 0.2 0.5 80 0.48 0.20

4 4 3 0.5 0.2 0.5 80 0.44 0.20

4 4 2.5 0.7 0.2 0.5 72 0.48 0.22

4 4 2.5 0.8 0.15 0.6 72 0.54 0.22

4 5 2.5 0.8 0.1 0.6 85 0.53 0.24

4 5 2.5 0.8 0.1 0.5 85 0.48 0.24

4 5 2.5 0.8 0.15 0.5 85 0.49 0.24

3 3 2.5 0.8 0.2 0.5 48 0.50 0.19

3 3 2.5 0.8 0.2 0.6 48 0.56 0.19

3 3 3 0.8 0.15 0.6 54 0.56 0.17

3 3 3 0.8 0.2 0.6 54 0.56 0.17

5 4 3 0.8 0.2 0.6 94 0.56 0.21

5 4 2.6 0.8 0.2 0.6 86.8 0.55 0.23

5 5 3 0.8 0.2 0.6 110 0.55 0.23

Page 11: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS 189

، فمظ رم النتوالأ ألا اسوتخدام مسواوة أريوية الغرفوة 4ادلتيلا المبسطتيلا للمعادلة وبالنسبة استخدام المع% وألا نسووبة 41بوودا موولا اسووتخدام مسوواوة كوول اةسووط الداخليووة للغرفووة يووووع نسووبة خطووم وود تصوول إلووت

% ولكن وووا فوووي معظوووم 71 ووود تصووول إلوووت 1.1( = Rالخطوووم بمووورل معووودل نسوووبة انعكاسوووية أسوووط الغرفوووة )%. وملول هوةن النسوبة مولا الخطوم هوي إجمواا مابولوة فوي الوسوابام اةوليوة للإيوا ة 31اةويالا أ ل ملا

( فوي وسواب ابيوا ة الطبيعيوة فوي المنواطق 2الطبيعية، لةا ملا الممكلا الاول ألا استخدام المعادلة ر م )ل المشمسووة ويووملا نطوواق ااسووتخدام المعتوواد عليووه لطلوووالا فووي اةسووط الداخليووة للمبوواني هووو أموور مابووو

ويسووم للمعمووارع بالوصووول علووت تصووور مبوودلأي ةلوور مسوواوة المتوووام المجاجيووة علووت كميووام ابيووا ة الطبيعية داخل المبنت.

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

%أ طخ

الة

سبن

R=0.5 استخدام مساحة أرضية الغرفة

مقارنة بنتائج برنامج المحاكاة 7و 6نسبة الخطأ والتي تحدث باستخدام استخدام المعادلتين ( 7شكل )

لخلاصةاخول المبواني هوي آليوة مولا الممكولا ألا تسواعد المعموارع طرق وسواب متوسوط معامول ابيوا ة الطبيعيوة دا

علت اختيار المساوام المناسبة للمتوام المجاجية خصوصا في المراول اةولوت مولا التصوميم. وتوم مولا خووثل هوووةا البووووط اختبووار عووودة طووورق طووورم فوووي دول شووومال أوروبووا للتمكووود مووولا مصوودا يت ا فوووي وسووواب

شوبي ه أجووا مماللوة ةجووا المملكوة العربيوة السوعودية. توم متوسط ابيا ة الطبيعية فوي منواطق مشمسوة ،موولا خووثل هووةن الدراسووة اسووتخدام بوورام مواكوواة متطووور لوسوواب متوسووط ابيووا ة الداخليووة فووي المبوواني

Page 12: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

Khalid Asker Alshaibani 190

ولتمليووول ابيوووا ة الطبيعيوووة بصوووورة مااربوووة ةجووووا المملكوووة العربيوووة السوووعودية توووم عمووول ياسوووام واياوووة ينوة الودمام وةلوك اسوتخدام ا فوي برنوام المواكواة. ولاود أظ ورم نتوالأ الدراسوة لمستويام ابيا ة فوي مد

في هةن الدراسة( لوساب ابيا ة الطبيعية في المبواني فوي 4إمكانية استخدام معادلة لينم )المعادلة ر م المنووواطق المشمسوووة وبنسوووبة خطوووم مابولوووة نسوووبيا. وتوووم أييوووا اختبوووار تبسووويط ل وووةن المعادلوووة بمووورل معووودل انعكاسية أسوط الغرفوة الداخليوة واختبوار آخور باسوتخدام مسواوة أريوية الغرفوة بودا مولا المسواوة الكليوة

( 2)المعادلة 1.1وأظ رم النتالأ ألا فرل يمة انعكاسية أسط الغرفة لتساوع ،لجدرالا الغرفة الداخليةي في المنطاة وألا نسبة الخطم هو أمر ممكلا في الودود المعتادة لثنعكاسية المستخدمة في أسط المبان

%. أموا اسوتخدام مسواوة أريوية الغرفوة )المعادلوة 31% وهوي فوي معظوم اةويوالا أ ول مولا 71ا تتعدت لوةا ا يوصوت باسوتخدام ا. ومولا ،%41( ف و يووع اوتمالية أكبور فوي الخطوم ود يصول إلوت أكلور مولا 2

% فوي دراسوام ابيوا ة الطبيعيوة هوو 71و 31الم م ابشارة هنا إلت ألا مم ووم الخطوم والوةع يصول إلوت أموور مابووول نظوورا لطبيعووة التغيوور فووي كميووة ابيووا ة الطبيعيووة الخارجيووة ولصووعوبة تمليوول كميووام اليووو بصووورة د ياووة عنوود انعكاسووه موولا اةرل وأسووط المبنووت الخارجيووة والداخليووة. وةلا هووةن النموواة تسووتخدم

المبنت والتمكد ملا توايق ودود دنيا مابولة مولا ابيوا ة. لتاديم تصور علا أدا ابيا ة الطبيعية داخل أما في وال الرغبة في الوصول علت نتالأ د ياة علا كميام ابيا ة الطبيعية استخدام ا فوي دراسوام

ملل است ثك الطا ة في المباني فءنه ابد في ملل هةن الوالة استخدام برام المواكاة المتطورة.

شكر وتقدير (9112وط بالشكر والتادير لجامعة الملك فيصل لدعم ا هةا البوط بالمنوة البولية ر م )يتادم البا

الهوامش والمراجع:1. U.S. Green Building Council - Leadership in Energy and Environmental

Design (LEED), Green Building Rating System for New Construction & Major

Renovations, Version 2.2. (2005)

2. (1970). Daylight: International Recommendations for the Calculation of

Natural Daylight No. Publication CIE no.16 (E-3.2)). International

Commission on Illumination.

3. Lighting for Buildings: Part 2. Code of Practice for daylighting. 1992. British

Standards Institution.

4. Longmore J. Daylighting: A Current View. Light and Lighting

1975;68(3):113-119.

5. Lynes J. A. A Sequence for Daylighting Design. Lighting Research and

Technology 1979;11(2):102-106.

6. Crisp V. H. S., Littlefair P. J. Average Daylight Factor Prediction. CIBSE

National Lighting Conference. Cambridge: , 1984: 234-243.

Page 13: APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS UNDER …

APPLICABILITY OF DAYLIGHT ESTIMATION METHODS 191

7. Alshaibani, K. “A daylight factor for clear sky conditions”, Lighting Research

and Technology, pp. 192-196 ,1997

8. Cannon-Brookes, S. Simple scale models for daylighting design, an analysis of

sources of error in illuminance prediction. Proceedings of the National

Lighting Conference, University of Bath, pp. 147-156, 1996.

9. Presidency of Meteorology & Environment Protection, Surface Annual

Climatological Report Dammam, 1992.

10. Standardization of Lumiance Distribution of Clear Skies. International

Commission on Illumination Publication CIE no. 22 (TC-4.2). Paris: (1973).

11. Kittler R. Standardisation of Outdoor Conditions for the Calculation of

Daylight Factor with Clear Skies. CIE Inter-Sessional Conference Sunlight in

Buildings. University of Newcastle upon Tyne: Bouwcentrum International,

Roterdam 1967, 1965: 273-285.