建筑物理实验报告.docx
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建筑物理实验报告
建筑物理实验报告
建筑物理实验报告
班级：
建筑112
********************
学号：
********
*******************
建筑物理实验室
2014年10月15日
小组成员：
张思俣；郭祉良；李照南；刘伟；王可为；
第三篇建筑热工实验
一、实验一建筑热工参数测定实验
二、实验目的
1、了解热工参数测试仪器的工作原理；
2、掌握温度、湿度、风速的测试方法，达到独立操作水平；
3、利用仪器测量建筑墙体内外表面温度场分布，检验保温设计效果；
4、测定建筑室内外地面温度场分布；
5、可通过对室外环境的观测，针对住宅小区或校园内地形、地貌、生物生活对气候的影响，进而研究在这个区域内的建筑如何应用有力的气候因素和避免不利的气候影响。
三、实验仪器概述
．WNY—150数字温度仪
●用途：
用于对各种气体、液体和固体的温度测量。
●特点：
采用先进的半导体材料为感温元件，体积小，灵敏度高，稳定性好。
温度值
数字显示，清晰易读，测温范围：
-50℃～150℃，分辨力：
0.1℃。
●测试方法及注意事项：
1.取下电池盖将6F22，9V叠层电池装入电池仓。
2.按ON键接通电源，显示屏应有数字显示。
3.插上传感器，显示屏应显示被测温度的数值。
4.显示屏左上方显示LOBAT时，应更换电池。
5.仪器长期不用时，应将电池取出，以免损坏仪表。
．EY3-2A型电子微风仪
●用途：
本产品是集成电子化的精密仪器，适用于工厂企业通风空调，环境污染监测，空气动力学试验，土木建筑，农林气象观测及其它科研等部门的风速测量，用途十分广泛。
●特点：
1.测量范围宽，微风速灵敏度高，最小分度值为0.01m/s。
2.高精度，高稳定度，使用时可连续测量，不须频繁校准
3.仪器热敏感部件，最高工作温度低于200℃，使用安全可靠，在环境温度为
-10℃～40℃内可自动温度补偿。
4.电源电压适用范围宽：
4.5V～10V功耗低。
●主要技术参数：
1.测量范围：
0.05～１ｍ/s1～30m/s（A型）
2.准确度：
≤±2﹪F.S。
3.工作环境条件：
温度－10℃～＋40℃相对湿度≤85%RH。
4.电源：
R14型（2#）电池4节
●工作原理：
本仪器根据加热物体在气流中被冷却，其工作温度为风速函数这一原理设
计。
仪器由风速探头及测量指示仪表两部分组成。
●测试方法及注意事项：
1.将仪器水平放好，使直键开关处于原位（向上）。
2.调节电表机械零点，使表针指于零位。
3.将探头测杆垂直向上放置，使其热敏感部件全部按入测杆管内，并将风速探头之插头插入“探头”插座。
4.按下“电源”直键（左起第一）调节“放大器调零”，使电位器指针指于零点。
5.按下“1m/s”直键开关（左起第二），调节“零点微调”，使电位器指针指于零点。
6.预热十分钟，并重复上述步骤，方可进行测量。
7.低风速段（0.05～1m/s）
经预热校准后，可将风速探头测杆端部热敏感部件拉出，使其暴露于被测气流中，注意使测杆垂直，并使其有顶丝一面对准气流吹来方向，即可由电表指标值读取风速。
8.高风速段（1～30m/s）
风速超过1m/s,按下“30m/s”直键开关（左起第三）即可读数。
9.测试完毕应将直键开关所有按键从左至右依次复位。
风速探头热敏感部件测杆拉出部分全部按入测杆管内，并拔下插头放入仪器盒内。
10.电池安装
使用机内电池，安装时必须注意极性不能放错。
使用外接电源供电时，须注意插头连线均应正确无误，电源电压应符合4.5V～6V要求。
．TES–1360温湿度计
●主要技术参数：
5.测量范围：
湿度：
10％-95％
温度：
-20℃-+60℃/-4℉-+140℉
6.感测器种类：
湿度：
精密电容式感测器
温度：
半导体式感测器
3.取样时间：
2.5次/秒
●测试方法：
湿度：
1.将POWER开关推至“ON”位置。
2.经FUNCT开关推至“％RH”位置。
3.显示器（LCD）将立刻显示出湿度（％RH）数值。
4.当改变测试环境湿度时，其值会改变，须等待数分钟，就能读取稳定的湿度值。
温度：
1.将POWER开关推至“ON”位置。
2.将FUNCT开关推至“℃”或“℉”位置。
3.显示器（LCD）将立刻显示出温度（℃/℉）数值。
锁定读值：
在测量温度或湿度时，将HOLD开关推至“ON”位置，它将锁住目前所测的数值，
直到将HOLD开关推至“OFF”位置为止。
四、实验内容
1.测定建筑室内外热工参数
2.测定建筑墙体内外表面温度，检验保温效果。
3.测定建筑室内外地面温度场分布。
4.测定住宅小区或校园内建筑环境气候。
注：
测试时应标明实验日期、地点、天气情况，并作环境描述：
墙面和地面的材质、颜色、周边的环境……
空气温湿度及风速数据表
地点
室外阳面
室外阴面
一廊
二廊
三廊
四廊
阳面教室
阴面教室
气温
18.2
18.1
17.3
17.1
17.1
19.2
19.9
19.6
湿度
46.7%
47.6%
50.6^%
49.9%
52%
49%
46.3%
47%
风速
2.6
1.5
0.3
0.2
0.15
0.1
0.05
0.02
备注
表面温度数据表
地点
室外地面与墙距离
外墙距地高
0
0.5
1
1.5
0
0.5
1
1.5
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
表面温度
18
15.8
20.5
16.5
20.8
16.6
21.1
16.7
20.1
15.8
20.8
17
21.1
17.1
21.3
17.2
18.1
15.6
18.1
16.6
18
16.4
17.9
16.3
18.1
15.6
18.1
17
18.1
17.3
18.3
17.3
18.2
15.5
18.1
16.6
18
16.4
17.9
16.2
18.2
15.65
18.1
17.1
18.1
17.3
18.4
17.3
备注
+：
阳面-：
阴面单位：
米
表面温度数据表
地点
教室地面与墙距离
教室墙面距地高
0
0.5
1
1.5
0
0.5
1
1.5
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
表面温度
20.1
15.8
20.5
16.5
20.8
16.6
21.1
16.7
20.1
15.8
20.8
17
21.1
17.1
21.3
17.2
20
15.7
20.6
16.4
20.9
16.6
21
16.7
20.1
15.7
20.9
16.9
21.1
17.2
21.4
17.3
20.1
15.7
20.5
16.5
20.8
16.5
21.1
16.6
20
15.7
20.9
16.9
21
17.1
21.4
17.4
备注
+：
阳面-：
阴面单位：
米
注：
以上均为参考表格，测试时，可根据具体测试内容自行绘制。
四、实验结果分析
1.绘制室内外温度、湿度、风速变化曲线。
2.根据实验数据分析建筑保温实际效果，并提出改进方案。
3.根据实验结果分析如何利用室外热气候各有利因素来合理布置建筑物。
4.根据实验数据、图表，给出综合评价，认真完成实验报告。
空气温湿度及风速读数据表
表面温度数据表
结论：
经过实验测得的阳面教室和阴面教室的基本上没有什么变化，很有可能是因为教师空调系统的原因。
这一点在测量的时候没有注意。
室外阳面的墙体温度与室外阴面墙体的温度相差2度，而阳面教室和阴面教室却相差了5度左右，这说明采光与进深对温度的影响很大，希望学校在冬季能加强暖气的供应。
五、实验启发
通过这次实验我了解到了建筑设计不仅仅是关于建筑功能和空间的设计，热工参数的设计也应该给予足够的重视，因为他们直接影响着人们对建筑的体验，而热工参数具体落到建筑上，就是采光和通风设计。
在建筑设计时我们应该合理的利用地形创造合适的建筑形体，为建筑创造一个有利的采光通风条件。
重视建筑的维护和保养，以及墙体的保温性能对热工参数也有很大影响。
如果还有不足可以通过人工系统来调节，从而给使用者创造一个良好的生活环境。
实验二建筑日照实验
一、实验目的
通过日照仪可直接获得任意地点、任意日期、任意时刻的太阳高度角和方位角；也可在日照仪上直接绘制棒影图；对造型较为复杂的建筑模型单体或群体进行直观的实验，观察该地、该日，建筑周围的阴影变化情况。
室内日照时间、日照面积以及遮阳板遮蔽情况。
也可用来观察建筑物朝向与间距的关系，用以研究日照设计问题。
二、实验仪器及原理
三参数日照仪
●工作原理：
根据地球绕太阳运行的规律，太阳的高度角和方位角取决于测量时间、测量地点的地理纬度、赤纬角这三个主要参数。
而当太阳的高度角和方位角确定后，棒与影的关系也就据此确定，故而在三参数日照仪上可直接绘制棒影图，也可观察建筑模型的日照效果。
三、实验内容
1.测试某地区某日的日出时间、日没时间，以及每隔一小时太阳的高度角和方位角。
2.绘制某地区夏至日、春秋分、冬至日的日照棒影图。
3.测试两栋建筑模型之间的相互遮挡情况及日照时间。
五、实验步骤
7.棒影调零:
将纬度盘刻度置于零点，时间刻度盘置于12点，赤纬度刻度盘（即季节表）位于3月21春分/9月22秋分的日期位置上，同时锁紧两端旋钮以固定该位置。
挪动日照仪位置，使棒影处于无影状态。
8.松开锁紧的旋钮，调节纬度盘、赤纬度盘，调到要测的地理纬度和日期，再锁紧旋钮。
松开时间刻度盘旋钮，转动支架，可测出不同时间的日照情况，直接在地平面上铺纸绘制棒影图。
六、完成实验报告
1.根据实验结果填写下面表格：
某地区冬至日/春秋分/夏至日棒影长度及方位
时间
项目
日出
日没
6
7
8
9
10
11
12
18
17
16
15
14
13
方位角AS
影长L
高度角hS
影的方位角AS’
AS’=AS+1800
2.根据以上数据，按一定比例在实验报告上绘出棒影日照图。
要求标明指北针、纬度和日期。
3.根据所测结果说明太阳在不同季节的变化规律及棒影日照图的作用。
实验测试表格及简单说明：
春秋分
时间
项目
日出
日没
6
7
8
9
10
11
12
6:
00
18:
00
18
17
16
15
14
13
方位角AS（º）
90
90
90
84.5
75.5
65
52
31
0
影长L（cm）
∞
∞
∞
41.7
19.6
11.9
7.75
5.37
4.48
高度角hS（º）
0
0
0
13.7
27.1
40.2
52.2
61.8
65.9
影的方位角AS’
AS’=AS+1800
夏至
时间
项目
日出
日没
6
7
8
9
10
11
12
5:
15
18：
45
18
17
16
15
14
13
方位角AS（º）
114.5
114.5
111
105
99.7
95.5
87
75.5
0
影长L（cm）
∞
∞
62.5
24.3
14.08
8.62
5.21
2.46
0.16
高度角hS（º）
0
0
9.4
22.7
35.7
49.2
62.6
76.2
89.1
影的方位角AS’
AS’=AS+1800
冬至
时间
项目
日出
日没
6
7
8
9
10
11
12
6：
45
17:
15
18
17
16
15
14
13
方位角AS（º）
65
65
64
65
46.5
33
18
0
影长L（cm）
∞
∞
200
38.46
21.28
14.92
11.91
10.99
高度角hS（º）
0
0
3.1
14.7
25.3
34.1
40.1
42.3
影的方位角AS’
AS’=AS+1800
绘制棒影日照图：
结论：
通过实验得出结论，一年中夏至的日照时间最长，冬至的日照时间最短，而且通过实验我们得知了任意地方的太阳高度角和方位角都受到测量时间，测量位置的地理纬度和赤纬角这三个因数的制约。
从而学会了对任意地点的太阳高度角和方位角的计算。
六、实验启发
通过此次日照实验，我们学会了对任意地点的太阳高度角和方位角的计算，这样有利于我们对于整个建筑的日照情况的模拟，从而检验日照是否充足，同时也便于我们确定在满足日照条件下的，最小建筑间距的计算从而对基地达到最大的利用。
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