建筑物理2建筑光环境实验指导书正文Word文档下载推荐.docx
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100%。
对于扩散反射的表面,我们可分别以入射照度Ei代替φi,以反射照度Eρ代替反射光通φρ,以反射照度与入射照度的比值得出该表面的反射系数ρ:
ρ=(Eρ/Ei)×
100%
3.3光透射系数的概念
材料光透射系数的定义:
透射系数τ是透过某一表面的光通量φi与入射到该表面的光通量φ0的比值,即:
τ=(φi/φ0)×
对于透过材料,我们可分别以透过材料测得的照度Ei代替φi,材料外表面测得的入射照度E0代替总入射光通φ0,二者的比值即为光透射系数τ:
τ=(Ei/E0)×
四、实验仪器
照度计、卷尺。
五、实验要求
该实验是建筑物理课程当中重要的教学环节,它通过对实际房间的采光实测,把抽象的理论知识转化为具体的实验数据,使学生对物理光环境可感、可知。
每位同学通过这次实验过程,能够达到以下实验要求:
1、了解采光测量的基本原理和方法,较熟练的掌握仪器设备的操作规程。
2、进一步感受采光口的形式、室内界面材料对室内光环境的影响;
3、能够在实验方法、实验操作等方面受到初步训练,增强科研动手能力。
4、通过小组成员的相互配合,高质量的完成实验内容。
六、实验步骤和测量方法
1、检查照度计并熟悉照度计的读数方法
将电源开关置于“开”,读数窗口则有读数显示,由于光照并非恒定不变,所以显示的照度值是变化的,这是正常现象。
2、测量墙面、地面及顶棚的反光系数
选择不受直接光照影响的被测面,不宜选择在狭窄的窗间墙、近窗的侧墙等处。
测量时,将探头紧贴在墙面上,受光面向外,测下入射照度值Ei,再将受光面对着墙面测定,将探头平行墙面向外逐渐移开,这时照度计逐渐上升,当探头离开墙面一定距离后(约20~40cm),照度趋于稳定,再向外移动,照度值反而下降,记下照度最大值Eρ。
则这个最大值与入射照度之比即为墙面的反光系数。
在被测表面上选取3~5个测点,然后求出算术平均值作为该被测面的光反射系数。
注意测量过程中,应使被测表面照射状况保持不变,否则会影响测量精度。
用同样方法可测地面和顶棚的采光系数。
3、测量玻璃的透光系数
选择天空投射光照射的窗户(如北向的窗),先将探头贴玻璃室外侧放,受光面向室外,读取入射照度值E0,再将探头贴玻璃同一点室内侧放,受光面仍向外,再读照度值Ei,这两个照度值之比即为玻璃的透光系数。
窗户内外两侧的测点应在同一轴线上。
可选取不同的并具有代表性的外窗透光材料2~3块作为试件,每块透光材料可选一个或多个测点,最后取各测点的透光系数的算术平均值作为该采光材料的透光系数。
4、测房间的水平地面积、窗面积,计算窗地比。
5、测房间的采光系数。
为了满足采光系数定义所要求的同一时刻室内外照度之比的条件,室内外的照度应同时进行测定。
5.1室外照度的测量
应选择室外的一块空地或在建筑屋顶上测量。
光接收器与周围建筑物或其他遮挡物距离应大于遮挡物高度的6倍以上。
测量时,操作人员要将照度计的接收器水平放置在测点处,然后离开接收器一段距离,以防止测量人员遮挡射向接受器的光线。
测量前应将光电池在相近的照度环境下曝光2min后才能施测。
测量时要待检流计的指针或数码显示屏稳定后再进行读数,以免惯性引起测量误差。
5.2室内照度的测量
对于侧面采光应选取房间里两个有代表性的横剖面,其中一个通过侧窗中心线,另一个通过窗间墙的中心线。
对顶部采光,还要增加两个以上的纵剖面,其中一个纵剖面应该与纵向天窗水平投影的纵轴线相重合。
剖面图上布置测点的间距取2~4m,如果房间面积不大也可把测点间距缩小到0.5~1m,测点距墙或柱的距离为0.5~1m。
单侧采光应在距内墙1/4进深处设1测点,双侧采光时应在横剖面中间设1测点,中间的各测点按等距离布置。
假想工作面一般选取距地面高度为0.8m的水平面。
测量时要关闭室内所有人工照明灯光;
尽量选择北向或无阳光直射的房间。
如果测点受到从采光口入射的直射阳光的照射则要用遮挡板挡住直射阳光,并对这些情况做详细记录。
6、整理数据,填写采光实测报告表并做采光曲线。
六、考核形式
1、考核形式为综合考查,成绩分为优、良、中、及格、不及格五等。
考核项目和成绩评定办法如下表所示:
实验考核项目和考核标准
考核项目
考核标准
权重
优
良
中
及格
不及格
实验纪律
10%
现场操作
50%
实验报告
40%
综合实验成绩
综合实验成绩=实验纪律×
10%+现场操作×
50%+实验报告×
2、期末考试笔试中,实验内容占考试内容的比例为10%,实验考核成绩占建筑物理课程总成绩的20%。
七、实验报告要求
实验报告的内容包含以下几项:
课前预习
一、实验名称
二、实验目的
三、实验内容
四、实验原理
五、实验仪器
六、实验方法与步骤各小组应事先设计好实验方案,确定实验方法和步骤,进行小组分工。
实验操作
七、实验记录
包括测量场所、结构形式、采光形式、测量时间、天空状况、测量仪器设备型号、测量人及小组分工、原始数据的记录、采光实测测点布置图等,可另附纸。
撰写实验报告
八、实验报告表
九、实验结论
实验二室内房间照明效果检测
一、实验目的
照度是室内人工光环境中重要的一个评价指标。
通过实验使学生掌握照度计的使用方法,了解室内照明设施形成的照度的测量方法,并掌握通过测定结果评价室内光环境的方法,通过测量了解改善室内照明、维护照明系统的基本方法。
亮度是室内人工光环境中重要的一个评价指标。
通过实验使学生掌握亮度计的使用方法,了解室内照明设施形成的亮度的测量方法,测量室内照明亮度,测量室内照明眩光角。
二、实验内容
测量房间照度分布、平均照度和照度均匀度,绘制室内等照度曲线图,了解室内照明效果,并以此评价室内照度水平。
测量房间亮度分布、确定室内照明眩光角,并以此评价室内亮度分布。
三、测量仪器介绍
1.照度计的测试原理
照度是受照平面上接受的光通量的面密度。
照度汁是用于测量被照面上的光照度的仪器,是光照度测量中用得最多的仪器之一。
2.照度计的结构原理
照度计由光度头(又称受光探头,包括接收器、V(λ)对滤光器、余弦修正器)和读数显示器两部分组成。
其结构见图1
图1照度计的结构原理图
3.亮度计是测量物体表面亮度的仪器。
根据光学原理,均匀扩散发射表面的亮度可以从该表面照度和其反射系数换算出来(
)。
反过来,当了解物体表面亮度及其反射系数进而可以计算出表面照度值。
亮度计测量是根据立体角投射定律,当立体角固定,就可以从表面亮度对某点形成的照度,反算出该表面的亮度,整个过程在亮度计中完成。
遮筒式亮度计适用于测量面积较大,亮度较高的表面;
瞄点式亮度计精度高,能测量远处的亮度,但价格昂贵。
四、照度测量步骤和方法
1.在测定场所打好网格,并记测点记号,将测点位置正确地标注在平面图上,测量房间每个网格的边长为lm,大房间可取2-4m。
走道、楼梯等狭长的交通地段沿长度方向中心线布置测点,间距1-2m;
测量平面为地平面或地面以上150mm水平面。
2.按照实验要求,点燃必要的光源,并排除其他无关光源的影响。
测定开始前,白炽灯需要点燃5分钟,荧光灯需要点燃15分钟,高压气体放电灯需要点燃30分钟。
在所以的光源的光输出稳定后再进行测量。
对于新安装的光源,应在点燃100小时(气体放电灯)和20小时(白炽灯)后进行照度测量。
3.测量每个网格中心点的照度,并记录在表格中。
4.根据所测量范围内各点的照度值,求出全部测量范围的平均照度值,即
式中Eav——测量区域的平均照度,lx;
Ei——每个测量网格中心的照度,lx;
N——测点数。
5.计算照度均匀度,照度均匀度是指规定表面上的最小照度与平均照度之比,即:
式中Emin——指所测表面上的最小照度,lx。
本实验中,可以房间所布置的测点面为指定表面,最小照度可认为所测点中的最小照度值。
五、亮度测量及眩光角测定
环境的亮度测量应在实际的工作条件下进行。
先选定一个工作地点作为测量位置,从这个位置测量各表面的亮度。
将得到的数据直接标注在同一位置、同一角度拍摄的室内照片上,或以测量位置为视点的透视图上。
亮度计的放置高度,以观察者的眼睛为准,通常站立时为1.5米,坐下时为1.2米。
需要测量高度的表面是人眼睛经常注视,并且对室内亮度分布和人视觉影响大的表面。
它们分别是:
1.视觉作业的对象;
2.贴邻作业的背景,如桌面;
3.视野内的环境:
从不同角度看顶棚、墙面、地面;
4.观察者面对的垂直面,例如眼睛高度的墙面;
5.从不同角度看灯具;
6.中午和夜间的窗子。
在观测点可以看到的各种表面,都应选择为测量点;
同一表面的测量点数,则视该表面面积大小,亮度变化程度而定。
测量时间选择在工作期间的正常条件和最不利条件(例如有直射阳光进入室内,阳光直射窗外浅色建筑物等。
室内一般照明直接眩光的限制应采用亮度曲线法来进行评判。
在实验中应根据实际场所的照明质量的等级和照度标准值选择相应的限制曲线。
测量不同位置的灯具的亮度,并与亮度限制曲线进行对照,确定眩光角。
六、注意事项
1.照度计必须配备率光片,使光电池的灵敏度与人眼一致,同时配备余弦校正器,以避免产生测量误差。
测量前,照度计必须经过校正;
2.测量时先用照度计的大量程档,然后根据指示值大小逐步找到合适的量程档,原则上步允许在最大量程档的1/10范围内测定;
3.指示稳定后再读数;
4.在测量过程中,应使电源电压稳定,并在额定电压下测量。
如做不到,测量时5。
应同时测量电源电压,当额定电压不符合时,则应按电压偏移予以光通量变化修正;
6.为提高测量的准确性,每个测量可取2-3次读数,然后取其平均值。
测量者应穿深色衣服,并防止测试者人影和其他各种因素对测量仪器读数的影响。
七、实验报告
1.将实验中的各项数据记录在《照明测量情况记录表》和《照明实测记录表》两张表中,并进行分析和评价;
2.根据测定值,绘制平面上的等照度曲线。
3.将实验中的各项数据记录室内照片或透视图上,进行分析和评价;
4.确定眩光角。
八、实验思考
1.根据实测结果,利用相关照明标准,评价所测环境的照度水平。
2.所测环境如果照明布置不均匀(可通过部分照明开启),则均匀度的影响有多少?
3.如果手头没有亮度计只有照度计,如何求出墙面的亮度?
表1照明测量情况记录表
场所名称
光源种类
灯具高度
视觉工作内容
灯管功率
灯具污染情况
房间尺寸
灯管个数
灯擦洗情况
照明方式
总功率
遮挡情况
灯具类型
每平方米功率
房间污染情况
灯具台数
灯具点燃情况
测试仪器
平均照度
均匀度
测试日期
测试人员
表2照明实测记录表
测点编号
第一次测量值
第二次测量值
第三次测量值
平均测量值
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