شاخص ضریب نور روزDF (Daylight Factor)
عامل نور روز از جمله شناخته شده ترین شاخص های استاتیك برای ارزیابی مقدار نور در فضاست به عنوان وسیله ای برای ارزیابی عملکرد نور روز مستقل از شرایط واقعی و آنی آسمان در نظر گرفته شد. از این رو به عنوان نسبت روشنایی افقی داخلی Ein به روشنایی افقی بدون مانع (خارجی) Eout، که معمولاً به صورت درصد بیان می شود، تعریف می شود و مقدار آن برابر است با نسبت بین روشنایی در داخل فضا و روشنایی در خارج از فضا، در محیط بدون مانع تحت شرایط آسمان ابری. فاكتور نور روز برای هر نقطه مشخص از سطح كار به طور مجزا محاسبه می شود، برای یک نقطه مشخص در یک اتاق، عامل نور روز یک عامل دائمی است که در روزهایی با آسمان ابری رخ می دهد. به این معنی که محاسبه بر اساس تعریف مستقل از جهت پنجره است و چیزی در مورد میزان نور در نقطه در شرایط آسمان واقعی برای یک جهت معین بیان نمی کند. فاکتور نور روز نزدیک ترین عامل به پنجره است و نسبت بین بالاترین و کمترین فاکتور نور روز معمولاً با توجه به نوع فعالیت از 2%تا %5متغیر است.
تعریف ضریب نور روز (DF) هنگامی که سطح روشنایی بدون مانع در فضای باز 10000 لوکس و سطح نور روز 200 لوکس در داخل خانه است، ضریب نور روز 2٪ است. دستورالعمل مقررات ساختمانی 6.5.2 بیان میکند که در اتاقهای کار، زمانی که ضریب نور روز 2 درصد در محیطهای کاری وجود داشته باشد، نور روز میتواند کافی دیده شود. این شکل از SBi Guidelines 219 گرفته شده است.
در فرمول اولیه میانگین ضریب نور روز (ADF) محاسبه شده برای تمام سطوح محصور فضا بود. در نسخه اصلاح شده، ADF که فقط برای صفحه کاری است نسبت متوسط روشنایی در صفحه کار در اتاق به روشنایی در سطح افقی بدون مانع در فضای باز است که به صورت درصد بیان می شود. ADF مقدار VSC را در نظر می گیرد، یعنی مقدار نور روز دریافتی بر روی پنجره ها، اندازه و تعداد پنجره ها، ضریب نفوذ قابل مشاهده پراکنده شیشه های مورد استفاده، ضریب نگهداری و بازتاب سطوح اتاق.
T انتقال موثر پنجره(ها) است.
W مساحت خالص پنجره(ها) است.
θ زاویه برحسب درجه است که در صفحه عمودی از مرکز پنجره قابل مشاهده است.
M عامل نگهداری است.
A مساحت کل سطوح مرزی داخلی است.
R میانگین وزنی انعکاس فضای داخلی است
با این حال، شرایط خارجی هنوز نیاز به تعریف دارند زیرا توزیع روشنایی آسمان بر مقدار نسبت تأثیر می گذارد.در زمانی که عامل نور روز برای اولین بار پیشنهاد شد، فرض بر این بود که آسمانهای ابری شدید تنها تغییرات متوسطی در روشنایی در سراسر گنبد آسمان نشان میدهند و بنابراین میتوان آنها را دارای درخشندگی ثابت (یعنی یکنواخت) در نظر گرفت.با این حال، اندازهگیریها نشان داد که آسمان ابری متراکم، درجهبندی نسبی از افق تاریکتر به اوج روشنتر را نشان میدهد. در سال 1901با دستگاه اندازهگیری حساستر و بهبودیافتهتر، نشان داده شد که درخشندگی اوج سه برابر بیشتر از درخشندگی افق برای برخی از شدیدترین آسمانهای ابری کاهش مییابد ثبت شد.فرمول جدیدی برای الگوی درخشندگی آسمان های ابری توسط مون و اسپنسر در سال 1942 ارائه شد و در سال 1955 توسط CIE به عنوان یک استاندارد پذیرفته شد.بنابراین، از سال 1955، فاکتور نور روز دقیقاً نسبت روشنایی داخلی به بیرونی را تحت یک توزیع روشنایی آسمان تعیین می کند که با الگوی آسمان ابری استاندارد CIE مطابقت دارد:
که در آن θ L درخشندگی در زاویه θ نسبت به افق و Lz درخشندگی اوج است.
ضریب نور روز در واژگان بین المللی روشنایی CIE تعریف می شود. از آنجایی که الگوریتم توزیع CIE آسمان کاملاً ابری ثابت و مستقل از تغییرات در درخشندگی مطلق آسمان است، هنگام محاسبه عوامل نور روز معمولاً آسمان ابری فرض میشود.در حالی که یک آسمان کاملاً صاف همچنین دارای توزیع روشنایی آسمان شناخته شده است، به ندرت استفاده می شود، زیرا توزیع درخشندگی آن با تغییر موقعیت خورشید تغییر می کند و اندازه گیری فاکتور نور روز باید خورشید مستقیم را حذف کند.در تمام آسمان های دیگر، عوامل نور روز در نتیجه توزیع ناپایدار درخشندگی آسمان به دلیل درجات مختلف پوشش ابر تغییر می کند.در حالی که فاکتور نور روز ابزاری برای تعیین کمیت نور روز در یک فضا است، اما کیفیت نور روز را آشکار نمی کند.به عنوان مثال، اگر فاکتور نور روز تنها روش ارزیابی عملکرد نور روز باشد، ممکن است مشکلات بالقوه تابش نور مورد توجه قرار نگیرند. الزامات روشنایی روز LEEDTM تا حدی این موضوع را با الزام همه دریچهها برای کنترل تابش نور، مانند پردههای قابل تنظیم، قفسههای نور، سایهبان بیرونی، لوورها یا بالهها برطرف میکند. با این حال، اغلب، تجزیه و تحلیل اضافی نور روز برای اطمینان از طراحی خوب نور روز مورد نیاز است.
اکثر مقررات ساختمانی به عنوان یک راهنمای کلی پیشنهاد می کنند که ، اگر سطح شیشه بسیار کمتر از 20٪ از کل سطح زمین باشد، برخی از قسمت های خانه ممکن است سطوح ضعیفی از نور روز را تجربه کنند و در نتیجه استفاده از روشنایی الکتریکی افزایش یابد. مقررات همچنین تمایل دارند استفاده از شیشه در املاک خانگی را به نسبت 25٪ لعاب به سطح کف محدود کنند، مگر اینکه محاسبات مناسب برای توجیه مناطق شیشه ای بزرگتر ارائه شود. بنابراین توصیه میشود که در صورت امکان، نسبت سطح شیشه به کف باید بین 20 تا 25 درصد باشد تا هم توصیهها و هم محدودیتهای مقررات ساختمان را برآورده کند و در عین حال حداکثر نور طبیعی روز را بدون به خطر انداختن بازده انرژی خانه تأمین کند. دستورالعمل های زیر باید هنگام طراحی در نظر گرفته شود.
عوامل نور روز در مسکن:
1% DF - هرگز نباید قابل قبول باشد
2٪ DF - اتاق می تواند تاریک به نظر برسد
3% DF - اتاق ممکن است همچنان به نور مصنوعی نیاز داشته باشد
4٪ DF - روشن روز در نظر گرفته می شود
5٪ DF - به خوبی روشن می شود
علاوه بر ضریب نور روز، توصیه میشود که همیشه حداقل سطح 300 لوکس برای 75 درصد مساحت اتاق و 500 لوکس در جایی که کارهای معمولی مانند آشپزی یا مطالعه انجام میشود، وجود داشته باشد.