建筑物理教案2330中专 1Word文档格式.docx

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分析棒影图的形成原理

新课引入

人们对室内环境的要求是多方面的，不仅希望室内有良好的热环境，而且还希望有良好的光环境。

良好的光环境是保证人们进行正常的工作、学习和生活的必要条件。

讲授新课

第1章建筑光学基本知识

光以电磁波形式传播，而人眼所能感觉到的仅为可见辐射光，其波长范围是380-780nm（纳米）。

长于780nm的红外线、无线电波等，以及短于380nm的紫外线、X射线等，都是人眼所不能感觉到的。

第一节人眼的视觉特性

1．明、暗视觉

分布在视网膜上的锥、杆状感光细胞分别在明、暗环境中起作用，形成明、暗视觉。

2．颜色感觉

在明视觉时，人们对于380-780nm范围内的电磁波产生不同的颜色感觉。

3.光谱光效率

人眼在观看同样功率的辐射，在不同波长时感到的明亮程度不一。

人眼的这种特性常用相对光谱光效率来表示。

波长555nm黄绿光处最亮，最灵敏点约处在波长为507nm的蓝绿光处。

因此，相同辐射量的光，在日光条件下，人们感到黄绿光最亮；

而在黄昏时，人们感到蓝绿光最亮。

4．视野范围

双眼不动的视野范围为：

水平面180o；

垂直面130o，向上为60o，向下70o。

巩固练习：

简述人眼的主要视觉特性。

本节小结：

1、人眼的明暗特性

2、人眼的颜色感觉

3.光谱光效率

4.人眼的视觉范围

本节作业：

图示表示人眼的最佳视觉范围

后记：

指导学生进行现场视野练习，加强理论与实践的联系

先由学生思考回答，之后是教师讲评

26课程名称建筑物理年级大专教师高松丽

第二节基本光量

1、掌握什么是光通量.发光强度.照度.亮度及各自对应单位

2、掌握照度与发光强度的关系.照度与亮度的关系

本节的基本光量的概念及单位对学生都是新内容，接受起来应注重举一反三……

人眼对什么光最敏感,什么光最亮?

通过从前的学习知道，长度的计量单位用m.cm.mm等，时间的单位用h.s等。

那么光的强弱、及照射时间长短用什么来计量。

为了更进一步描述光的性质,引入以下物理量

第二节光的计量

一、光通量

光通量:

光源在单位时间内，向周围空间辐射出的使眼睛引起光感的能量，称为光通量，符号为由，单位为流明（1m）。

某一波长的光通量关系式为：

Фλ＝683V（λ）Pλ

式中Фλ----波长为λ的光的光通量，lm；

V（λ）----波长为λ的明视光谱光效率，

Pλ----波长为λ的光的辐射功率，W。

二、发光强度

发光强度:

光通量的空间密度，称为发光强度，常用符号I来表示。

公式:

I=ΔФ/ΔΩ

发光强度的单位为cd（坎德拉，简称“坎”），它表示在一球面度立体角内均匀发射出llm的光通量。

三、照度

照度:

单位面积上接受到的光通量称为照度，符号为E。

当光通量中均匀分布在被照表面A上时，则此被照面的照度为：

E=Ф/A

E---照度、常用单位为lx（勒克斯，简称“勒”），它等于llm的光通量均匀分布在lm2的被照面上。

例如:

在40W白炽灯下lm处的照度约为301x；

加一搪瓷伞形罩后照度就增加到731x，阴天中午室外照度为8000～200001x；

晴天中午在阳光下的室外照度可高达80000～1200001x。

四、照度与发光强度的关系

某表面的照度E与点光源在这方向的发光强度I成正比，它与距光源的距离r的平方成反比。

公式：

光线垂直入射到被照表面E=I/r2

当入射角不等于零为θ时，E=I.cosθ/r2

五、亮度

为了描述人眼对物体的视觉感觉而引入物理量---亮度

公式:

Lα=Iα/ACOSα

亮度的单位：

熙提（sb）、cd/m2其中1sb=104cd/m2

六、照度和亮度的关系

某一发光表面在被照面上形成的照度，仅和发光表面的亮度及其在被照面上形成的立体角投影有关，而和它的面积绝对值无关。

E=LαΩCOSθ

试说明光通量与发光强度、照度与亮度之间的区别和关系。

本节小结1、光通量.发光强度.照度.亮度各自的定义及对应单位

2、照度与发光强度的关系、照度和亮度的关系

看电视时，房间完全黑暗好，还是有一定的亮度好?

为什么?

。

学生：

光

发出的

能量与

人眼能

够接受

的光的

能量是

否相等

？

学生对

比记忆

发光强

度与照

度的概

念及各

自单位

引导学

生进行

照度的

公式如

何运用

练习

学生回答，之后讲评。

27课程名称建筑物理年级大专教师高松丽

第三节材料的光学性质

1、掌握定向反射与定向透射材料

2、掌握均匀扩散反射、透射材料及定向反射、透射材料

各种材料的光学特点

学生对透光材料与反光材料只认不识，本节应大量列举事例，加大学生对材料的感性认识……

什么是照度？

什么是亮度？

之间的关系如何？

反光和透光材料均可分为二类；

一类属于定向的，如镜子和透明玻璃；

另一类为扩散的，如粉刷墙面、石膏等。

第三节材料的光学性质

一、定向反射和透射材料

1。

定向反射

光线射到表面很光滑的非透明材料上（如镜面和磨光金属表面），光线将遵循反射定律：

2．定向透射

光线射到透明材料上时则产生定向透射。

二、扩散反射和透射材料

半透明材料使入射光线发生扩散透射，表面粗糙的不透明材料使入射光线发生扩散反射。

1．均匀扩散材料

这类材料将入射光线均匀地向四面八方反射或透射，从各个角度看，其亮度完全相同，看不见光源形象。

（1）均匀扩散反射材料:

有氧化镁、石膏等。

但大部分无光泽、粗糙的建筑材料，如粉制、砖墙等都可以近似地看成这一类材料。

（2）均匀扩散透射材料:

有乳白玻璃和半透明塑料等，透过它看不见光源形象或外界景物，只能看见材料的本色和亮度上的变化，常将它用于灯罩、发光顶棚处，以降低光源的亮度，减少刺眼程度。

2．定向扩散材料

某些材料同时具有定向和扩散两种性质。

它在定向反射（透射）方向，具有最大的亮度，而在其他方向也有一定亮度。

（1）定向扩散反射材料:

具有这种性质的反光材料如光滑的纸、较粗糙的金属表面、油漆表面等。

（2）定向扩散透射材料:

这种性质的透光材料如磨砂玻璃，透过它可看到光源的大致形象，但不清晰。

试举例说明均匀扩散透射材料与定向扩散透射材料的不同

1、定向反射、透射材料

2、扩散反射、透射材料

将表9-2和表9-3中的常用建筑材料分别按材料的光学性能进行分类。

列举材料，学生判断

结合讲课引导学生列举材料的应用

学生回答，教师讲评

28课程名称建筑物理年级大专教师高松丽

第2章天然采光第一节天然采光的基本要求

1、了解晴天与全云天室内采光的特点及影响因素

2、掌握采光标准

采光标准

采光是室内设计过程中的重要的一环，本节将给出采光设计标准，学生接受起来会有生硬感，应予以分解讲解……

大白粉涂料、反光油漆、磨砂玻璃各属于什么材料？

有什么特点？

在室内设计中,天然采光是一必不可少的重要环节.

第2章天然采光

第一节天然采光的基本要求

一、光气候

到达地面的太阳光分两部分：

直射光:

一部分太阳光透过大气层到达地面，称为直射光。

直射光形成的照度高，具有一定的方向，可使物体形成阴影。

扩散光:

另一部分太阳光则碰到大气层中的空气分子、灰尘、水蒸气等微粒，产生多次反射，形成天空扩散光。

1．晴天

它是指云量占整个天空面积30％以下的天气。

影响因素：

1）太阳高度角是变化

2）建筑物的朝向对采光影响也很大。

2．全云天

天空全部被云遮盖，室外天然光全部为天空扩散光。

影响全云天地面照度的主要因素：

1）太阳高度角中午仍比早晚照度高。

2）天空云状

3）地面反射能力

4）大气透明度

二、采光标准

采光设计的光源应以全阴天天空的扩散光作为标准。

1、1、采光系数：

采光系数值C=En100%/Ew

En---室内某一点的照度

Ew---同一时间室外全阴天天空扩散光的照度。

2、临界照度；

我国规范将视觉工作分为I-V级，各级要求的天然采光室内照度最低值分别为250、150、100、50、251x。

若室外照度值低于特定值时，则室内照度值将低于标准值，须要采用人工照明来补充，我们把这个特定值，即把室内照度值达到标准最低值时的室外照度值，称为“临界照度”

2.采光系数最低值：

我国规范规定临界极限值为50001x（重庆及其附近地区的室外临界照度可取40001x）。

这样，根据临界照度可将天然采光照度最低值换算为采光系数最低值（表10-1）。

采光系数标准值表10-1

P108页习题1

1、晴天、全云天的光照特点

2、采光标准

补充：

何谓临界照度？

试用采光系数解释之

提问：

采光标准为什么要用采光系数

引导学生对采光系数中的室外光照度的理解

29课程名称建筑物理年级大专教师高松丽

第二节采光口的基本形式

1、掌握侧窗采光与天窗采光的特点

2、了解各种窗的采光效率

侧窗采光采光的特点

窗的采光质量直接影响室内的明暗，本节将以侧窗的采光做为重点展开……

什么叫采光系数？

它有什么意义？

室内采光要借助于采光口来完成，选择采光口的形式直接决定室内的自然采光。

第二节采光口的基本形式

采光口的主要形式有以下几种。

一、侧窗采光

特点：

布置灵活方便、构造简单、开启方便、有利通风、造价低，光线具有强烈的方向性。

1）侧窗窗台离地面的高度:

侧窗窗台离地面的高度