建筑光学知识点与选择题教材.docx

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建筑光学知识点与选择题教材

建筑光学基本知识

1、能够引起人视觉感觉的电磁辐射波长范围为380-780nm

2、光谱视效率：

表示波长和波长的单色辐射，在特定光度条件下，获得相同视觉感觉时，该两个单色辐射通量之比。

3、视野范围（视场）水平面180°，垂直面130°，上方为60°，下方为70°

4、普尔钦效应：

在不同的光亮条件下，人眼感受性不同的现象。

5、光通量：

人眼对光的感觉量公式：

6、辐射通量：

光源在单位时间内发射或接收的辐射能量或在某种介质中单位时间传递的辐射能量。

7、发光效率：

单位辐射通量产生的光通量。

8、发光强度：

光源在空间的光通量分布状况，就是光通量的空间分布密度。

公式：

9、照度：

在被照面单位面积上的光通量多少，表示被照面上的光通量密度。

公式：

10、距离平方反比定律：

计算点光源产生照度的基本公式，某表面的照度E与点光源在这方向的发光强度I成正比，与它至光源距离r的平方成反比，公式：

11、亮度：

视网膜上物像的照度是和发光体在视线方向的投影面积Acosα成反比，以发光体朝视线方向的发光强度成正比，公式：

12、定向反射和透射

定向反射：

光线入射角等于反射角；入射光线、反射光线以及反射表面的法线处于同一平面。

玻璃镜、很光滑的金属表面

定向透射：

如材料的两个表面彼此平行，则透过材料的光线方向和入射方向保持一致。

窗玻璃

13、扩散反射和透射

均匀扩散材料：

将入射光想均匀地向四面八方反射或透射，从各个角度看，其亮度完全想同，看不见光源形象。

氧化镁、石膏、磨砂玻璃；完全均匀扩散透射材料：

乳白玻璃、白纸、半透塑料；均匀漫反射材料：

将反射光均匀分布在各个方向上，与入射方向无关，砖、混凝土、石膏

定向扩散材料：

在定向反射（透射）方向，具有最大的亮度，而在其他方向上也有一定亮度。

光滑的纸、较粗糙的金属表面、油漆表面、釉瓷砖。

14、视度：

看物体的清楚程度，影响因素：

适当的亮度、物件尺寸、对比、识别时间、避免炫光

天然采光

1、采用天然采光的原因：

人眼在天然光条件下比在人工光下具有更高的视觉功效；在天然光下感到舒适和有益于身心健康。

2、光气候是由太阳直射光、天空扩散光和地面反射光形成的天然光平均状况。

3、地面反射光：

太阳直射光和天空扩散光射到地面后，经地面反射，并在地面与天空之间产生多次反射，使地面的照度和天空的亮度都有所增加，这部分称为地面反射光。

4、全云天的地面照度取决于：

太阳高度角、云状、地面反射能力、大气透明度

5、晴天的地面照度由太阳照度和天空扩散光两部分组成。

6、我国的光气候概况

7、采光标准：

室内给定水平面上某一点的由全阴天天空漫射光所产生的照度和同一时间同一地点，在室外无遮挡水平面上有全阴天天空漫射光所产生的照度的比值，公式：

8、采光系数标准值

临界照度：

室内完全利用天然光进行工作时的室外天然光最低照度。

我国规定为5000lx。

四川、贵州4000lx。

9、采光质量

采光均匀度：

室内照度最低值与室内照度平均值之比。

防止眩光：

作业区应减少或避免直射阳光；工作人员的视觉背景不宜为窗口；可采取室内外遮挡设施来减少窗亮度或减少窗的视域；窗结构的内表面和窗周围的内墙面宜采用浅色饰面。

合适的光反射比

防止紫外线的进入

10、采光口

侧窗缺点：

照度不均匀；优点：

构造简单，不受建筑物层数限制，布置方便，造价低廉，光线具有明确方向性。

虽可用提高窗位置方法解决室内照度不均的问题，但受建筑物层高的限制。

这种窗只能保证有限进深的采光要求。

一般进深不超过窗高的1.5-3倍。

天窗

矩形天窗天窗架+窗扇课避免单侧窗照度变化大的缺点，使照度均匀。

窗口位置高，一般处于视野范围外，不易形成眩光和受外面物体的遮挡。

锯齿形天窗由于倾斜顶棚的反光，采光效率比纵向矩形天窗高，当采光系数相同时，锯齿形天窗的玻璃面积比纵向天窗少15%-20%。

平天窗优点：

采光效率高，面积大；缺点：

积尘，易产生眩光。

种类：

采光天棚（中庭、市场、体育馆、温室）接近自然的全天侯室内空间；板式、条式；采光罩

日光斗屋顶向阳的垂直天窗，适于温带及高纬度地区，冬季比夏季可接受更多光线，可控制眩光。

11、卫生间、浴室窗地比不应小于1：

10；楼梯间、走道1：

14；内走廊不超过20m，至少一端应设采光口，超过20m，两端应设采光口，超过40m，中间应加设采光口，否则应采用人工补充照明。

12、民用建筑有效采光面积规定：

1）离地高度：

0.5m以下的采光口不计入采光面积

2）采光口外部有宽度超过1m的遮挡物的，按70%计算采光面积

人工光源

1、人工光源：

热辐射光源：

当金属被加热到1000K以上时，就发出可见光，温度越高，可见光在总辐射中所占比例越大，这一原理制造的光源就称为热辐射光源。

白炽灯：

优点体积小，易控光，工作环境温度范围较大，结构简单，价格便宜，使用方便；缺点发光效率低，灯丝亮度高，散热量大，寿命短，受电压变化、机械振动影响大。

气体放电光源：

利用某些元素的原子被电子激发而发出可见光的光源。

荧光灯：

无荧光粉则为紫外线灯；通过启辉器、整流器、发出高压脉冲电流；上表面反射材料，下表面荧光粉。

优点：

发光效率高，发光表面亮度低，不易产生眩光，光色好，接近自然光色，寿命较长，灯管表面温度较低

缺点：

初期投资较大，冬天难启动，有频闪现象，有紫外线泄露，对无线电有干扰

2、电光源主要性能指标：

光通量

发光效率：

灯的光通量与消耗的电功率之比

寿命：

以小时计算

平均亮度：

以cd/㎡表示，普通白炽灯发光体为灯丝，乳白灯泡发光体为玻壳，荧光灯发光体为管壁

灯的色表：

灯光颜色给人直观感受（冷、暖、中间色）

显色指数

灯的启动、再启动时间

受环境影响程度

3、照明均匀度：

企业工业室内作业区域采用一般照明是，给定平面上最小照度与平均照度之比，即为照度均匀度不宜小于0.70

4、减弱光幕反射的措施：

1）尽可能使用无光纸和不闪光墨水，使视觉作业和作业房间内的表面为无光泽的表面

2）减少来自干扰区的光，增加干扰区外的光，以减少光幕反射，增加有效照度

3）尽量使光线从侧面来，以减少光幕反射。

5、消除频闪现象的措施：

至少使用双管灯；将相邻两管接在不同相位上。

6、学校教室光环境设计

要求：

1）整个教室应保持足够照度，且分布均匀，黑板上有足够照度；

2）合理安排教室环境的亮度分布，消除眩光，保持正常视力，减少视疲劳

3）较少投资、维护费用

建筑物理（光学部分）测试题

一.单项填空：

作答

"1.在明亮的环境中，人眼对下列波长的光最敏感：

A.380nmB.507nmC.555nmD.780nm"CCTRUE

"2.在明亮的环境中，人眼对下列波长的光最敏感：

A.红色光B.黄色光C.蓝色光D.黄绿色光"DDTRUE

"3.照度的单位是：

A.流明B.坎德拉C.勒克斯D.坎德拉每平方米"CCTRUE

"4.离光源3m处的发光强度是100CD.，在同一方向上，离光源6m处的发光强度是：

A.50CD.B.100CD.C.150CD.D.200CD."BBTRUE

"5.一个点光源垂直入射到被照面上形成的照度，与光源距被照面距离的几次方成反比：

A.一次方B.二次方C.三次方D.四次方"BBTRUE

"6.色温的单位是：

A.度B.KC.%D.无量纲"BBTRUE

"7.显色指数的单位是：

A.%B.无量纲C.RA.D.度"BBTRUE

"8.3mm普通玻璃的透射比约为：

A.0.9B.0.7C.0.82D.0.6"CCTRUE

"9.下面材料中，哪些是均匀扩散反射材料：

A.粉刷B.油漆表面C.玻璃镜D.粗糙金属表面"AATRUE

"10.下面材料中，哪些是均匀扩散透射材料：

A.毛玻璃B.乳白玻璃C.压花玻璃D.平板玻璃"BBTRUE

"11.人们观看工件时视线周围多少度看起来比较清楚：

A.60B.45C.30D.35"CCTRUE

"12.人眼的明适应时间比暗适应时间：

A.长B.一样C.短D.相差很小"CCTRUE

"13.5R6/10所表示的颜色是：

A.彩度为5、明度为6的红色B.彩度为6、明度为10的红色

C.彩度为5、明度为10的红色D.明度为6、彩度为10的红色"DDTRUE

"14.北京所在的光气候区是：

A.V区B.III区C.IV区D.I区"BBTRUE

"15.III类光气候地区的室外临界照度是：

A.6000lxB.4000lxC.5500lxD.5000lx"DDTRUE

"16.在重庆修建一栋机加工车间，其窗口的面积要比北京：

A.增加120%B.增加20%C.相等D.减少20%

"BFALSE

"17.北京某工厂精密机电产品加工车间侧面采光工作面上天然光照度为150lx，其采光系数是：

A.5%B.3%C.2%D.1%"BFALSEFALSE

"18.建筑采光设计标准中采光等级分成：

A.3级B.5级C.4级D.2级"B

"19.建筑侧面采光的采光系数标准值是：

A.C.A.vB.C.mA.xC.C.minD.C."CFALSE

"20.计划新建一纺织厂的织布车间，采光设计时，宜选采光窗形式为：

A.侧窗B.矩形天窗C.横向天窗D.锯齿形天窗"DFALSE

"21.在下列的天窗采光中，在采光系数相同的情况下，那种天窗的开窗面积最小：

A.矩形天窗B.锯齿形天窗C.横向天窗D.平天窗"DFALSE

"22.在北京设计教室采光时，其最小开窗面积应是教室地面面积的：

A.1/5B.1/10C.1/4D.1/7"AFALSE

"23.采光计算中，单侧窗采光的计算点在典型剖面上：

A.距窗口1mB.房间中点C.窗口对面内墙处D.距内墙1m"DFALSE

"24.采光计算中，如果双侧窗窗口的尺寸一样，采光的计算点在：

A.距窗口1mB.房间中点C.窗口对面内墙处D.距内墙1m"BFALSE

"25.在采光计算中，采光系数与下项因素无关：

A.房间尺寸B.建筑物长度C.窗口透光材料D.窗口外建筑物的长度和宽度"BFALSE

"26.在采光计算中，考虑到方向性的影响，朝南的窗口面积要比朝北的窗口面积：

A.大B.相等C.小D.不确定"CFALSE

"27.展览馆布置展品时，为了避免直接眩光，观看位置到窗口连线与展品边缘连线的夹角为：

A.大于14°B.大于20°C.大于40°D.大于60°"AATRUE

"28.普通低压纳灯约比普通白炽灯的发光效率高：

A.6倍B.2倍C.1倍D.10倍"DFALSE

"29.在教室照明中，采用下列哪种灯具最节能：

A.白炽灯B.卤钨灯C.粗管径（38mm）荧光灯D.细管径（26mm）荧光灯"DFALSE

"30.在办公室中，采用哪种灯具光利用率为最高：

A.直接型灯具B.半直接型灯具C.间接型灯具D.半间接型灯具"AFALSE

"31.某场所使用功能性灯具照明，从节能考虑，灯具效率一般要求不低于：

A.55%B.65%C.40%D.70%"AFALSE

"32.一个直接型灯具，光源的平均亮度大于等于500kCD./m2，其遮光角不应小于：

A.10°B.15°C.20°D.30°"DFALSE

"33.《建筑照明设计标准》中，规定的居住建筑每户的照明功率密度的现行值为（）W/m2

A.6B.7C.8D.9"BFALSE

"34.办公室的一般照明照度均匀度（最低照度与平均照度）不小于：

A.0.6B.0.7C.0.8D.0.75"BFALSE

"35.在住宅建筑中，卧室常选用暖色调，下面的色温中，那种属于暖色调：

A.≤3300KB.4000KC.5000KD.6000K"AFALSE

"36.对辨色要求高的绘图室，要求照明光源的一般显色指数RA.不宜小于：

A.20B.40C.60D.80"DFALSE

"37.有视觉始终终端的工作场所限制灯具中垂线以上哪个角度范围的亮度：

A.≥45°B.≥55°C.≥65°D.≥75°"CFALSE

"38.在《建筑照明设计标准》中规定的照度是指参考平面上的哪种照度：

A.房间各点的最小照度值B.房间各点的维持平均照度值

C.房间各点的最大照度值D.房间最差区域各点的维持平均照度值

"BFALSE

"39.博物馆珍品陈列室照明宜采用的光源是：

A.白炽灯B.普通管型荧光灯C.金属卤化物灯D.无紫外线管型荧光灯"DFALSE

"40.照明节能的一般原则是：

A.减少用灯数量B.降低照明设计标准

C.在保证照明质量的前提下节能D.加强照明管理"CFALSE

2009年02月建筑光学练习题

1.下列哪个颜色的波长为最长？

A.紫色B.黄色

C.红色D.绿色

2.下列哪个颜色的波长为最短？

A.紫色B.黄色

C.红色D.绿色

3.明视觉的光谱视效率最大值在下列哪个波长处？

A.455nmB.555nm

C.655nmD.755nm

4.明视觉的光谱视效率最大值是下列哪种颜色？

A.红色B.黄色

C.黄绿色D.蓝色

5.下列哪个光度量的对应单位是错误的？

A.光通量：

lmB.亮度：

lm/m2

C.发光强度：

cdD.照度：

lx

6.将一个灯由桌面竖直向上移动，在移动过程中，不发生变化的量是：

A.灯的光通量B.桌面上的发光强度

C.桌面的水平面照度D.桌子表面亮度

7.下列哪种白色饰面材料的光反射比为最大?

A.大理石B.石膏

C.调合漆D.马赛克

8.均匀扩散材料的最大发光强度与材料表面法线所成的角度为：

A.0°B.30°

C.60°D.90°

9.全云天时，下列哪个天空部位的亮度为最亮？

A.在天空90度仰角处B.在天空45度仰角处

C.在天空的地平线附近处D.在太阳位置附近处

10.全云天空天顶亮度为地平线附近天空亮度的几倍?

A.1倍B.2倍

C.3倍D.4倍

11.在采光系数相同情况下，下列那项是不正确的？

A.锯齿形天窗比矩形天窗的采光量提高50%

B.梯形天窗比矩形天窗的采光量提高60%

C.平天窗比矩形天窗的采光量提高200%～300%

D.横向天窗与矩形天窗的采光量几乎相同

12.下列哪个房间的采光系数标准最低值为最大？

A.工程设计室B.起居室

C.教室D.病房

13.下列那种采光窗的采光系数计算点是错误的？

A.多跨连续矩形天窗边跨在紧靠外墙内处

B.多跨连续矩形天窗中间跨在两跨交界的轴线上

C.中间跨屋脊处设平天窗时在两跨交界处的轴线上

D.多跨连续锯齿形天窗在两相邻天窗的界线上

14.在下列的垂直侧窗朝向中，晴天时在采光设计条件相同情况下，哪种朝向窗所开的窗洞面积为最大？

A.朝东B.朝西

C.朝南D.朝北

15.在Ⅲ类光气候区，在室外天然光临界照度下，室内采光系数为2%时，室内天然光照度为：

A.200lxB.150lx

C.100lxD.50lx

16.晴天时降低侧窗采光直接眩光的错误措施是：

A.降低窗间墙与采光窗的亮度对比

B.提高窗间墙与采光窗的亮度对比

C.设置遮阳窗帘

E.采用北向采光窗

17.在下列那类光气候区，采光系数不考虑晴天方向系数？

A.Ⅰ类B.Ⅱ类

C.Ⅲ类D.Ⅳ类

18.高度较低的办公房间宜采用下列哪种光源？

A.粗管径直管形荧光灯B.细管径直管形荧光灯

C.紧凑型荧光灯D.小功率金属卤化物灯

19.下列哪种荧光灯灯具效率为最低？

A.开敞式灯具B.带透明保护罩灯具

C.格栅灯具D.带磨砂保护罩灯具

20.下列哪种荧光灯灯具效率为最高？

A.开敞式灯具B.带透明保护罩灯具

C.格栅灯具D.带磨砂保护罩灯具

21.下列哪个场所不可采用白炽灯?

A.要求连续调光的场所

B.防止电磁干扰要求严格的场所

C.开关灯不频繁的场所

D.照度要求不高的场所

22.下列哪种措施会造成更强烈的室内照明直接眩光？

A.采用遮光角大的灯具B.提高灯具反射面的反射角

C.采用低亮度的光源D.提高灯具的悬挂高度

23.下列哪种灯的显色性为最佳？

A.白炽灯B.三基色荧光灯

C.荧光高压汞灯D.金属卤化物灯

24.下列哪种灯的显色性为最差？

A.白炽灯B.三基色荧光灯

C.荧光高压汞灯D.金属卤化物灯

25.医院病房照明光源的一般显色指数不应低于：

A.90B.80

C.70D.60

26.根据视觉实验和实际经验，室内环境在与视觉作业相邻近的地方，其亮度应

低于视觉作业亮度，但最好不要低于作业亮度的：

A.1/10B.1/5

C.1/3D.1/2

27.房间或场所内的通道和其他非作业区域的一般照明的照度值不宜低于作业区域一般照明照度值的（）。

A.1/2B.1/3

C.1/5D.1/10

28.用流明法计算房间照度时，下列哪项参数与照度计算无直接关系？

A.灯的数量B.房间的维护系数

C.灯具效率D.房间面积

29.一般商店营业厅的照明功率密度的现行值是：

A.12W/m2B.13W/m2

C.19W/m2D.20W/m2

30.在医院病房中，采用下列哪种类型灯具最适宜?

A.间接型灯具B.直接型灯具

C.漫射型灯具D.半间接型灯具

31.下列哪个参数与统一眩光值（UGR）的计算式无关?

A.观察者方向每个灯具的亮度

B.背景亮度

C.观察者方向每个灯具中光源的发光强度

D.每个灯具的位置指数

32.在下列哪种房间宜采用中间色温的荧光灯？

A.卧室B.宾馆客房

C.起居室D.办公室

2009年02月建筑光学练习题答案

1.C2.A3.B4.C5.B

6.A7.B8.A9.A10.C

11.A12.A13.A14.D15.C

16.B17.D18.B19.D20.A

21.C22.B23.A24.C25.B

26.D27.B28.C29.A30.A

31.C32.D

2.下列哪个颜色的波长为最短？

A.紫色B.黄色

C.红色D.绿色

提示：

从本教材图15-1广的基本性质图，紫色光波长最短，红色光波长最长。

答案：

A。

6．将一个灯由桌面竖直向上移动，在移动过程中，不发生变化的量是：

A.灯的光通量B.桌面上的发光强度

C.桌面的水平面照度D.桌子表面亮度

提示：

灯垂直向上移动，灯与桌面的距离增加，桌面的水平面照度值降低，亮度L＝E（lx）×ρ/π（cd/m2）也随着降低，桌面本身的发光强度也随着降低。

答案：

A。

7.下列哪种白色饰面材料的光反射比为最大?

A.大理石B.石膏

C.调合漆D.马赛克

提示：

根据《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001表D-11饰面材料的反射比ρ值：

石膏0.91

调和漆白色和米黄色0.70…

大理石白色0.60……黑色0.08

马赛克白色0.59……深咖啡色0.20

答案：

B。

10.全云天空天顶亮度为地平线附近天空亮度的几倍?

A.1倍B.2倍

C.3倍D.4倍

提示：

全云天：

全云天时地面无直射阳光，只有天空扩散光。

当天空全部被云遮挡，看不清太阳位置，天空的亮度分布符合：

（15－11）

这样的天空叫CIE全云天空。

根据上式计算天顶亮度是接近地平线附近天空亮度的3倍；接近地平线附近天空亮度是天顶亮度的1/3倍。

答案：

C。

11.在采光系数相同情况下，下列那项是不正确的？

A.锯齿形天窗比矩形天窗的采光量提高50%

B.梯形天窗比矩形天窗的采光量提高60%

C.平天窗比矩形天窗的采光量提高200%～300%

D.横向天窗与矩形天窗的采光量几乎相同

提示：

锯齿形天窗比矩形天窗的采光量提高15%～20%，其余几项都对。

答案：

A。

15.在Ⅲ类光气候区，在室外天然光临界照度下，室内采光系数为2%时，室内天然光照度为：

A.200lxB.150lx

C.100lxD.50lx

提示：

采光系数计算公式：

（15－13）

答案：

C。

18.高度较低的办公房间宜采用下列哪种光源？

A.粗管径直管形荧光灯B.细管径直管形荧光灯

C.紧凑型荧光灯D.小功率金属卤化物灯

提示：

从《建筑照明设计标准》3.2.3条第1款，高度较低房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯。

答案：

B。

20.下列哪种荧光灯灯具效率为最高？

A.开敞式灯具B.带透明保护罩灯具

C