建筑物理光学部分.doc

在光亮环境中人眼对555nm的黄绿光最敏感；在较暗的环境中对507nm的蓝绿光最敏感。
光谱光视效率V（λ）：表示波长λm和波长λ的单色辐射，在特定光度条件下，获得相同视觉感觉（光通量相同）时，该两个单色辐射通量之比。
λ m选在视感觉最大处（明视觉 555nm，暗视觉 507nm视感度683lm/W其他波长的单色光的视感度都小于683lm/W，或者说其他波长的单色光要达到683 lm的光通量，其辐射通量要大于1W）
辐射通量———辐射源在单位时间内发出的能量，单位为瓦（W）
光通量（lm）: 能使观察者获得视觉光亮感的辐射通量，等于各波长的光谱辐射通量与光谱光视效率之积的总和。（参见教材 P136 例题2.1-1.2）
发光强度（cd）：光源光通量在空间的分布密度
照度（lx）：被照面接收的光通量密度
亮度：发光体在视线方向上单位投影面积发出的发光强度
发光物体，在眼睛的视网膜上成像，视觉感觉和视网膜上的照度成正比，物像的照度愈大，我们觉得被看的发光物体愈亮。
3、发光强度与照度关系、照度与亮度关系
发光强度和照度的关系(距离平方反比定律）
用于已知点光源的发光强度求所产生的照度
4、照度与亮度的关系
所谓照度与亮度的关系，指的是光源亮度和它所形成的照度间的关系。
E=LαΩcosα
4、各种材料的光学性质。
光的反射、吸收和透射比
反射比 ρ = Ф ρ / Ф
吸收比 α = Ф α / Ф
透射比 τ = Ф τ / Ф
Ф= Ф ρ + Ф α+Ф τ
ρ+ α+ τ =1
5、视度就是观看物体时的清晰程度。
影响视度的主要因素有：
（1）、被看物体上的照度或亮度。
（2）、被看物体的尺寸大小。
（3）、被看物体的亮度与它的背景亮度（或颜色）的对比。
（4）、实验表明，观看小尺寸物体，天然光照明比人工光照明的视度高。
（5）、观看时间的长短。
（6）、眩光。（在视野内由于亮度的颁或范围不适宜，或在空间或在时间上存在着极端的亮度对比，以致起不舒适和降低目标可见度的视觉条件）
第二章 天然采光

天然光组成：太阳直射光（照度高、方向性、阴影。）天空扩散光（照度低、无方向无阴影。）
采光系数 ：在室内给定平面上的一点由全阴天天空漫射光产生的照度度分布的天空漫射光而产生的照度与同一时刻同一地点室外无遮挡水平面上全阴天漫射光产生的照度之比。
我国规定的临界照度（开始需要使用人工照明的照度）值为5000lx。采光系数标准值
采光系数标准值高低根据视看对象大小和采光口类型而定。顶部采光时，采光系数采用平均值，侧面采光时采用最低值。标准值是按3类光气候区制定的，非3类在计算中加以修正，所在地区的采光系数标准值应乘以相应地区的光气候系数K。
我国光气候分为五区，北京为Ш类光气候区，重庆为V类光气候区。北京的光气候系数为1.0。要取得同样照度，І类光气候区开窗面积最小，V类光气候区开窗面积最大。
侧窗采光的优点：构造简单、布置方便、造价低廉、光线具有明确的方向性，有利于形成阴影，适于观看立体感强的物体，并可观看室外景观。缺点：照度分布不均匀，（近窗处照度高，离窗远处水平照度下降很快。）
（当采光面积相等且窗底标高相同时，正方形窗口采光量(指室内各点照度总和)最大，竖长方形次之，横长方形最小。但从照度均匀性看，竖长方形沿进深方向均匀性最好，横长方形沿宽度方向较均匀。）
影响室内横向采光均匀性的主要因素是窗间墙。窗间墙愈宽，横向均匀性愈差。
改善措施： 1减少遮挡，将靠窗墙做成喇叭口1改善照度变化剧烈：提高窗位，采用乳白色玻璃、玻璃砖等扩散透光材料
2改善眩光：加水平挡板、窗帘、绿化、百叶
天窗最大优点是有利于采人光量并使照度均匀分布。
　　天窗形式：(1)矩形天窗：这种天窗位置较高，不易形成眩光。为避免直射阳光射人室内，天窗的玻璃最好朝南北向。
　　(2)横向天窗(横向矩形天窗)：这种天窗的玻璃也宜朝南北向。
　　(3)锯齿形天窗：这种天窗有倾斜的顶棚做反射面，增加了反射光，采光效率比矩形天窗高，窗口一般朝北。
　　(4)平天窗：特点是采光效率高，但易污染。但设计时应注意采取防止光污染、防直射阳光影响和防止结露的措施。 分散布置，平天窗所需面积最小。矩形最大
　　(5)井式天窗：这种窗主要用于通风兼采光。
采光设计的计算步骤及方法：
（1） 搜集资料：1对象对采光的要求（房间的工作特点及精密度，工作面位置，工作对象的表面状况，工作中是否允许阳光直射，工作区域），2对象对采光的其他要求（采暖，通风，泄爆），3房间及其周围概况（房间平剖面尺寸位置、影响开窗的构件、周围建筑物构筑物高度等）
（2） 选择采光口形式
（3） 确定采光口位置及可能开设的窗口面积：1侧窗2天窗3混合
（4） 估算采光口尺寸（用窗地比和室内地面面积相乘估算。当既有侧窗又有天窗时，先根据墙面实际开窗的可能布置侧窗，不足再用天窗补）：侧窗面积宜占外墙面积的20%-30%；窗宽与窗间墙比宜在1.2-3.0:1；窗台高度不宜超过0.9
（5） 布置采光口
中小学教室采光设计注意的问题：1采光要求和标准：有足够的照度且均匀分布，无眩光和阴影2教室的平面组合3建筑结构对采光的影响：砖混限制大考虑用框架或无梁楼板4室内装修对采光的影响：用材反射系数（使天棚>侧墙>后墙>前墙>地面>黑板）用材颜色选浅色5侧窗形式、朝向、亮度（单侧改为双侧，南、西、东应有遮阳，窗高由1.0提到1.2）
美术展览馆采光要求：1适宜照度（陈列室采光系数不大于2%）
2合理的照度分布（一幅画上最大最小照度比值在3:1以内，一面墙10:1以内）
3避免在观看展品时明亮的窗口处于视野范围内（眼睛和窗口下沿、画面边沿形成的角度超过14度时光源处于视线30度以外）4避免一、二次反射眩光（将窗口位置提高或将画面稍加倾斜避免一次反光；减弱二次反射形象亮度避免二次反光）5环境亮度和色彩（墙面亮度宜选中性，亮度低于展品。光反射比取0.3）6避免阳光直射展品7采光口不占或少占展出的墙面
美术展览馆采光形式：侧窗、高侧窗、顶窗
侧窗：缺点：照度不均匀、占墙面积、一二次反射难避免。故只用于进深不大小型展示。
高侧窗：可降低建筑高度高达30%节约造价

6、建筑照明
热辐射光源：(1) 白炽灯 (2) 卤钨灯
气体放电光源：(1)荧光灯(2) 荧光高压汞灯(3)金属卤化物灯(4)钠灯(5) 氙灯(6)节能型荧光灯(7)无电极荧光灯
了解各种光源的主要特性 (参见教材 P202~
热辐射光源：普通白炽灯：
气体放电光源：
荧光灯：
2、了解各类灯具的光的特性和分类。
（1） 配光曲线 (定义参见教材 P200) 配光曲线上的每一点，表示灯具在该方向上的发光强度。（2） 遮光角：光源最边缘的一点和灯具出口的连线与通过裸光源发 光中心的水平线之间的夹角。 (3)灯具效率: 在规定条件下测得的灯具发射光通（流明）与灯具内的全部光源按规定条件点燃时发射的总光通之比。
灯具分类：国际照明委员会按光通量在上、下半球的分布将灯具划分为五类：（1）直接型灯具 （2）半直接型灯具 （3）扩散型灯具 （4）半间接型灯具（5）间接型灯具
3、掌握照明方式的种类及选择，了解各类建筑室内照明设计标准。
分类：一般照明：不考虑特殊部位的需要，为照亮整个场地而设置的照明方式。
分区一般照明：根据需要，提高特定区域照度的一般照明方式。
局部照明：为满足某些部位（通常限定在很小的范围之内，如工作面）的特殊需要而设置的照明方式。
混合照明：由一般照明与局部照明组成的照明。
了解各类建筑室内照明设计标准。？？
4、了解影响照明质量的因素。
眩光（直接眩光、反射眩光、光幕反射） 颜色 照明的均匀度 阴影 环境因素
5、掌握“利用系数法”的照明计算方法。
式中 CU —— 利用系数，无量钢； (掌握定义及其影响因素参见教材 P224）
FU —— 投射到工作面上的有效光通量，lm；
N —— 照明设施（灯具）数量；
F —— 一个照明设施（灯具）内光源发出的光源量， lm。
式中:
F —— 一个照明设施（灯具）内光源发出的光通量， lm；
Eav—— 照明设计标准规定的照度标准值（参考平面上的平均照度值），lx
A —— 工作面面积，m2， A=L×W,其中L为房间的长度,W为房间的宽度;
N —— 照明设施(灯具)数量;
CU —— 利用系数，无量纲，查选用的灯具光度数据表；
K —— 维护系数，查照明设计标准中的表2.3-27，如白炽灯、荧光灯用于 卧室、办公室、餐厅、阅览室、绘图室为 0.75。