建筑物理教案2330中专Word文件下载.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
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念及各
自单位
引导学
生进行
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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