建筑光学复习要点

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1、建筑光学复习要点第2.1章建筑光学基本知识一、光的特性与基本光度单位在明亮的环境中，人眼对波长为555nm的黄绿色光最敏感，在较暗的环境中，人眼对波长为507nm的蓝绿色光最敏感。基本光度单位：光通量、发光强度、照度和亮度光通量Φ——单位时间内发出的可见光的能量，Φ=Km∑Φe(λ)V(λ)发光强度Iα——光源在该方向单位立体角内所发出的光通量，Iα=dΦ/dΩ照度E——光源落在单位被照面上的光通量，E=dΦ/ds，阴天中午室外照度约1万1x。亮度Lα——发光表面在视线方向上单位投影面积上的发光强度，Lα=Iα/(A·cosα)，荧光灯管亮度0.8-0.9sb，白炽灯几百sb，天空

2、亮度约1sb基本光度量间的关系：平方反比余弦定律E=Iα·cosi/r2;立体角投影定律E=Lα·Ω·cosi二、装饰材料的光学性质规则（定向）反射：光线射到光滑的不透明材料表面时发生。玻璃镜、磨光的金属等。规则（定向）透射：光线照到光滑的透明材料上时发生。玻璃、有机玻璃等。漫反射（均匀扩散反射）：大部分粗糙、无光泽的建材将入射光线均匀地向半空间反射。石膏、粉刷和砖墙等，扩散亮度Lρ=E·ρ/π（cd/m2）漫透射（均匀扩散透射）：半透明材料使入射光线均匀地向半空间透射。乳白玻璃、半透明塑料等，透射亮度Lτ=E·τ/π（cd/m2）混合反射和透射：混合（定向扩散）反射材料如油漆、较

3、粗糙的金属表面等；混合（定向扩散透射）透射材料如磨砂玻璃等。三、视觉基本特性和适度影响因素明视觉和暗视觉：锥状细胞在明视觉（约3.0cd/m2以上的亮度水平）起作用；杆状细胞在暗视觉（约0.03cd/m2以下的亮度水平）起作用。明适应和暗适应：明适应时间约25min，暗适应时间约2min。影响人眼视度的主要因素：视度是观看物体时的清晰程度，与物体的亮度、物体尺寸或视角、亮度对比、观看时间和眩光有关。眩光：在视野范围内出现亮度极高的物体或亮度对比过大时，可引起人眼不舒适的感觉或造成视度下降的现象。由形成过程看分为直接和反射眩光；从影响程度看分为失能眩光和不舒适眩光四、颜色基本知识光源

4、色温Tc：指当光源的颜色和一完全辐射体(黑体)在某一温度下发出的光色相同时，完全辐射体的温度。高色温Tc＞5300K；中间色温Tc=3300～5300K；低色温Tc＜3300K。光源的显色指数Ra：指物体在待测光源下的颜色与它在参照光源下的颜色相比的符合程度。Ra=80～100，显色性优良；Ra=50～79，显色性一般；当Ra<50，显色性较差。颜色的三个基本属性：色调、明度和彩度。第2.2章天然采光一、光气候（天然光特性）天然光的组成：太阳直射光和天空（漫射）光。晴天：天空最亮处在太阳附近，最低值在与太阳呈90o处，建筑物朝向对采光影响很大。阴天：全云天只有天空扩散光，天顶亮度是

5、地平线附近天空的3倍。影响天然光（室外照度）的因素：太阳高度角、云量、云状、日照率、地理纬度和海拔。我国光气候特征：南方以扩散光为主；北方以直射光为主，四川盆地全年平均照度最低。光气候分区：采光标准将我国划分为I～V个光气候区，不同光气候区，选择相应的光气候系数K（Ⅰ-0.85-6000，Ⅱ-0.9-5500，Ⅲ-1.0-5000， Ⅳ-1.1-4500，Ⅴ-1.2-4000）。采光系数C：是指室内给定水平面上某一点由全阴天天空光所产生的照度（En）与同一时间、同一地点，在室外无遮挡水平面上由全阴天天空光所产生的照度（Ew）的比值。采光系数标准值——采光标准是将视觉工作分为I～V级

6、，并规定各等级天然光照度最低值。室内完全利用天然光工作时的室外天然光最低照度为“临界照度”，其值为50001x。顶部采光采用平均值Cav，侧面采光用采光系数最低值Cmin。北京为Ⅲ区，室外临界照度5000lx；重庆为Ⅴ区，室外临界照度4000lx。要取得同样照度，Ⅰ区开窗面积最小，Ⅴ区开窗面积最大，在重庆修建车间，其窗口面积要比北京增加20%。二、采光口形式及特性采光口形式：侧窗、天窗及混合采光。侧窗——特点：光线方向性好，利于形成阴影；适于观看立体物体；可观看室外景观；照度分布不均匀；进深水平照度下降快；易形成眩光。侧窗的形状、位置、开口面积及朝向都会影响采光效果。改善措施：将侧

7、窗处外墙做成喇叭口状，或用双侧窗、高侧窗提高采光均匀性；采用倾斜顶棚，反光板，扩散透光玻璃提高采光进深；利用窗帘、百叶减小窗眩光。天窗——相对侧窗而言，采光量较大且照度分布较均匀。在采光系数相同的条件下，平天窗的开窗面积最小；纺织织布车间采光设计时，宜选用锯齿形天窗，方向一般朝北。三、采光设计与计算采光标准和采光质量——采光标准是规定各级视觉工作的室内最低天然光照度值及其采光系数标准值。采光质量要求：采光均匀度（采光系数的最小值与平均值之比）不低于0.7；表面合适的光