建筑物理光学实验报告最终版2.docx

1、建筑物理光学实验报告最终版建筑物理光学实验报告最终版 2 建筑物理实验报告 建筑光学实验报告 小组成员：汪宏宇 68 06051102 张坤 51 06051101 张真瑞 74 06051102 朱佳成 52 06051101 指导教师：刘京华 西北工业大学 力学与土木建筑学院 2021年 11 月 5日 【一】采光系数测量 一 实验目的 室内光环境关于室内生产，生活，工作有着直接的阻碍。良好的光环境能够提高工作学习效率，保障人身平安和视力。天然采光成效的好坏及合理与否，能够通过天然采光实测作出评判。采光系数是评判室内自然光环境，室内开口合理与否的一个重要指标。通过实验了解室内自然光环境测量

2、方式及数据的整理与分析，并对该实测房间的光环境作出评判。二 实验原理及仪器 1.原理：（1）室内采光测量最要紧的工作是同时测量由天空漫射光所产生的室内工作面上的照度和室外水平面的照度值。室外照度是常常转变的，必然引发室内照度的相应转变，可不能是固定值。因此对采光系数量的指标，采纳相对值，这一相对值称为采光系数（C）,即室内某一点的天然光照度(En),和同一时刻的室外全云天的天然光照度（Ew）的比值。（2）侧窗位置对室内照度散布的阻碍。图的下面的图是通过窗中心的剖面图。虚线表示不同工作面上不同的采光系数。上面三个图示平面采光系数散布图，同一条曲线的采光系数相同。图 a、b说明当窗面积相同，位置高

3、低不同时，室内采光系数散布的不同。低窗时，近窗处照度很高；窗的位置提高后，尽管靠近窗口处照度下降，但离窗口远的地址照度却提高很多，均匀性取得专门大改善。2.仪器：照度计 2台/组 卷尺 两台照度计为同型号，别离用于室内和室外的照度测量。三 实验时刻及，地址 时刻：2013年 11 月 5日 礼拜二 地址：教学西楼 B座 四 实验数据记录与整理 1测量数据记录(很多于 5个测点)次数 1 2 3 测量点 1-1 En(lx)320 290 360 Ew(lx)4080 4120 4320 C(%)平均 C(%)1-2 En(lx)150 110 180 Ew(lx)2720 3340 2980

4、C(%)平均 C(%)1-3 En(lx)80 66 78 Ew(lx)4280 4550 4020 C(%)平均 C(%)1-4 En(lx)40 34 46 Ew(lx)6440 6560 6320 C(%)平均 C(%)1-5 En(lx)30 32 26 Ew(lx)6700 6550 6280 C(%)平均 C(%)2-1 En(lx)290 260 310 Ew(lx)5650 4860 5280 C(%)平均 C(%)2-2 En(lx)110 90 85 Ew(lx)3280 4550 4240 C(%)平均 C(%)2-3 En(lx)80 65 67 Ew(lx)4180

5、4860 3550 C(%)平均 C(%)2-4 En(lx)32 36 35 Ew(lx)5640 6310 5560 C(%)平均 C(%)2-5 En(lx)25 20 24 Ew(lx)6510 5280 6350 C(%)平均 C(%)4.附加测量项目：1采光系数最低值 Cmin 采光系数最低值取典型剖面和假定工作面交线上各测点中采光系数值中最低的一个，作为该房间的评判值。2.采光系数平均值 Cav 采光系数平均值取典型剖面与假定工作面交线上各测点的采光系数算术平均值。当室内有两条或以上典型剖面时，各条典型剖面上的采光系数应别离计算。取其中最低的一个平均值作为房间的采光系数平均值。3

6、采光均匀度 Uc 采光系数最低值与平均值之比，即 Uc=Cmin/Cav 国家标准规定，关于侧窗和顶部采光要求为 I-IV 级的房间，其工作面上的采光均匀度不该低于。采光均匀度应按各个不同剖面计算，取其中均匀度最低的一个值作为该房间的评判值。五 实验方式 1.测点布置 室内采光测点的布置反映各工作面上照度值的转变和光的散布情形，因此采光实测时要在待测建筑物内选取假设干个有代表性的能反映室内采光质量的典型剖面,然后在剖面与工作面交线布置一组测点。侧面采光的房间有两个代表性的横剖面，一个通过侧窗中心线，一个通过侧墙中心线；剖面图上布置测点的间距 2m；测点距墙或柱的距离为1m，中间测点等距布置。2

7、.测量条件 我国采光设计标准采纳国际照明委员会推荐的 CIE标准天空，即全云天作为天空亮度散布规律的标准。因此采光系数测量的天空应该选取全云天(云量 810 级)，天空中看不到太阳的位置。不该在晴天和多云天测量，也不宜在雨雪天测量。测量时刻应选择一天中照度相对稳固的时刻段，一样多在 10:00AM-14:00PM 为宜，不宜在早晨黄昏测量。3测量位置 测室外照度的光电池应平放在周围无遮挡的空旷地段或屋顶上，且无日照阻碍，离开遮挡物的距离 L至少在光电池平面以上是遮挡物高度的 6倍远，如下图。测量人员离开测点一段距离，蹲下读数。室外照度测点位置选择示意 六 实验进程 测量人员将光接收器水平放置在

8、测点处，在测量前与室内外测量人员约定好，何时开始读数，每隔 5秒或 10 秒读一次数。读数前，应将接收器曝光 2分钟以上；室内每一个测点测量 3次，然后换一个测量，测点轮换顺序与室外测量数据一一对应。教室测点散布图 七 实验总结：通过本次采光系数测定，咱们了解了照度仪的利用方式。关于本次实验测定的房间经数据分析，与标准对照数值偏低，光环境条件相对较差。因天气状况实验存在误差。【二】教室亮度测定 一 实验目的 测定教室不同地址的亮度散布情形。二 实验原理及仪器 一、遮筒式亮度计原理 遮筒式亮度计是依照亮度与照度的关系的立体角投影规律的原理而制作的。该定律揭露，某一亮度为 L的发光面在被罩面上形成

9、的发光表面的亮度 L与发光表面在被照面上形成的立体角在被照面上的投影的乘积，即；那个定理说明，照度仅和发光表面的亮度及其在被罩面上形成的立体角有关，而跟发光表面面积的绝对值无关。当立体角固按时，就能够够从待测表面亮度形成的照度推算出该物体表面的亮度，把亮度转化为照度测量。二 透镜式亮度计 当被测目标较小，或距离较远时，要采纳另一类透镜式亮度计来进行测量，这种亮度计通常设有目视系统，便于测量人员对准被测目标，光辐射由物镜同意，并成像于带孔反射板，光辐射在带孔反射板上分成两路，一路经反射镜反射进入目视系统；另一路通过小孔、积分镜进入光探测器，透镜式亮度计的光路系统如下图。透镜式亮度计的原理是光电测

10、定法，构造上采纳透镜和光阑。从光源的小面积动身把在必然的立体角内发出的光通量投射到光探测器上，如以下图所示，用透镜在测定面上成像，通过光阑的光投射到光探测器上 三 实验时刻及，地址 2021年 11 月 5日 礼拜二 地址：教学西楼 B座 五 实验方式 测试仪器：亮度计一台 1.先选定一个工作地址作为测量位置，在此观测点可看到各类表面，都选做测量点；同一表面的测点数，那么视该表面面积大小、亮度转变程度而定。2.测量时刻选择在工作期间的正常条件和最不利条件 3.观测者位置：室内采纳照明时，亮度计放在房间长度方向的中轴线上，离墙米，离地高米（坐姿）或米（站姿）处，亮度计朝向另一端墙。室内为天然采光

11、时，亮度计朝窗放在通过有窗间墙的中轴线上，离内墙米，离地米或米。4.将测得的数据直接标注在以同一名置、同一角度拍照的室内照片上，或以测量位置为视点的透视图上。数据记录：将测量的数据数据直接记录在以测量点为视点的教室透视图上或平面图上。总结：通过本次实验，咱们把握了亮度计的利用方式。该实验教室在天然光情形下，亮度散布不及人工光均匀，亮度值较低且叫分散。本次实验测按时因为时刻点的选取与天气情形等不利因素而存在一些误差，咱们会在下次实验中多加注意。【三】材料光反射系数测量 实验器材：照度计 实验地址及时刻：教学西楼 B 2021年 11月 5 号，礼拜二 实验目的：通过测试了解不同材料表面的反射性能

12、 实验原理：光照射到材料表面时，其一部份光通量被材料吸收，一部份被反射，一部份被透射。依照能量守恒定律，可算出材料的光反射系数为：实验步骤：1.选择不受直接光阻碍的被测面，将照度计的光接收器紧贴被测表面，测得入射照度 2.再将光敏面对准测点，慢慢平移开，照度计读数将随之而变，待读数稳固后，即为反射光照度 由下式求出光反射比：3.每一个被测面一样应选取 3 至 5个测点，然后求出算术平均值作为该被测面的光反射比。测量进程中，应使被测表面照射状况维持不变，不然会阻碍测量精度。数据记录：测量场所：名称：门 材料：木头 颜色：熟褐色 测量值 校正值 备注 入射光照度 36 38 反射光照度 30 34

13、 光反射系数 测量场所 名称：墙 材料：抹灰墙面 颜色：白 入射光照度 36 38 反射光照度 30 32 光反射系数 测量场所 名称：地面 材料：水磨石 颜色;灰 入射光照度 70 62 反射光照度 32 32 光反射系数 结论：通过本次材料反射系数测定，咱们了解了照度仪的利用方式。通过实验数据分析，该教室门采纳的木质材料反射性能优越，对室内采光能起到较好的辅助作用。地面采纳的水磨石材料反射性能偏低，抹灰墙面反射性能合格。数据存在误差。【四】材料光透射系数测量 实验器材：照度计 实验地址及时刻：教学西楼 B 2021年 11月 5 号，礼拜二 实验目的：通过对一般玻璃的光透射系数的测量，了解

14、玻璃的透光性能和玻璃窗光透系数大小都市内采光质量的阻碍。实验原理：光照射到材料表面时，其一部份光通量被材料吸收，一部份被反射，一部份被透射。依照能量守恒定律，可算出材料的光透射系数为：实验步骤：在天空扩散光条件下，将照度计的光接收器别离贴在窗玻璃的内外双侧，且双侧的测点应处在同一轴线上。别离读出内、外双侧的照度 和，依照公式 求出透射比。数据记录：测量场所：名称：窗户 材料：玻璃 颜色：透明 测量值 校正值 备注 入射光照度 5180 5080 透射光照度 2460 2550 光透射系数 实验总结：通过本次材料透射系数测定，咱们了解了照度仪的利用方式。通过数据咱们得出该教室玻璃门窗的透光能力大体合格。因本次实验测定地址较少，数据存在必然误差。