建筑物理光学.docx

光学一、光学基本知识1、可见光的波长范围2、光谱光是效率的概念3、视度及其影响因素（眩光概念、产生原因、解决方式）4、光通量、发光强度、照度、亮度的概念，单位，计算公式5、照度与发光强度，照度与亮度之间的关系（距离平方反比定律和立体角投影定律）1、可见光的本质是一种电磁波，波长在38 0780nm之间2、光谱光是效率：在特定光度条件下，获得相同视觉感觉时，两个单色辐射通量之比v=mv1m：视觉感觉最大的单色光的辐射能量3、视度及其影响因素视度：看清物体的程度影响因素 亮度：物体越亮看的越清楚，但不能超出适应范围（10-5asb16sb） 物体尺寸：大而近的物体才能看清楚 对比：观看对象与背景之间亮度差异，差异越大，视度越高 识别时间：物体越亮，识别时间越短 眩光 光污染眩光概念：眩光就是在视野中由于亮度的分布或亮度范围不适宜，或存在着极端的对比，以致引起不舒服感觉或降低观察细部或目标能力的视觉现象。产生原因： 直接眩光：直接眩光是由视野中，特别是在靠近视线方向存在的发光体所产生的眩光 反射炫光：反射眩光是由视野中的反射所引起的眩光，特别是在靠近视线方向看见反射像所产生的眩光。解决方式：直接眩光 限制光源亮度 增加眩光源的背景亮度，减少二者之间的亮度对比 减少形成眩光的光源视看面积 尽可能增大眩光源的仰角反射眩光 尽量使视觉作业的表面为无光泽表面，以减弱规则反射而形成的反射眩光 应使视觉作业避开或远离照明光源同人眼形成的规则反射区域 使用发光表面积大、亮度低的光源 使引起规则反射的光源形成的照度在总照度中所占比例减小，从而减少反射炫光的影响4、光通量、发光强度、照度、亮度光通量：人眼对光的感觉量为基准的光的能量单位发光强度：光通量的空间密度分布照度：对于被照面而言，常用落在其单位面积上的光通量多少来衡量它被照射的程度，它表示被照面上的光通量密度亮度：单位投影面积上的发光强度5、照度与发光强度，照度与亮度之间的关系E=Icosr2：射束截面法线与射束方向间的夹角距离平方反比定律：某表面的照度与电光源在这方向的发光强度（和入射角的余弦）成正比，与它到光源距离的平方成反比，这就是计算点光源产生照度的基本公式，即距离平方反比定律。E=Lcosii：面法线与入射光线的夹角立体角投影定律：表示某一亮度为L的发光表面在被照面上形成的照度值的大小，等于这一发光表面的亮度L与该发光表面在被照点上形成的立体角的投影的乘积。二、建筑采光1、采光系数的概念、计算公式2、临界照度的概念3、侧窗采光的特点及改善措施，不同天窗采光性能比较4、展览建筑和教学建筑的采光要求1、采光系数：它是在室内给定平面上的某一点由全阴天天空漫反射光所产生的照度与同一时间、同一地点，在室外无遮挡水平面上由全阴天天空漫射光所产生的照度的比值。C=EnEw100%En：在全阴天空漫射光照射下，室内给定平面上某一点由天空漫射光所产生的照度，lxEw：在全阴天空漫射光照射下，与室内某一点照度同一时间、同一地点，在室外无遮挡水平面上由天空漫射光所产生的室外照度，lx2、临界照度：室内天然光照度等于采光标准规定的最底室外照度3、侧窗采光的特点及改善措施，不同天窗采光性能比较采光特性： 采光效率低 侧窗采光沿进深方向下降很快，分布不均匀 增加开窗高度，照度分布不均匀，窗口位置照度下降 窗间墙愈宽，横向均匀性愈差，特别是靠外墙改善措施： 喇叭口：减少遮挡，增加采光 扩散玻璃：增加采光均匀度 遮阳措施：遮阳板、百叶窗 将顶棚做成倾斜或在室内做反射板不同天窗采光性能比较 矩形天窗：优点：照度均匀，不易产生眩光。缺点：当天窗玻璃的面积增加到一定程度，室内采光系数值不再增加 梯形天窗：优点：采光量明显提高。缺点：容易积尘，污染严重，均匀度降低 横向天窗：造价低，不宜用于跨度较小的车间，分为长方形，阶梯形，倾斜状 锯齿形天窗：采光均匀性好，光纤方向性较强，但构造复杂，造价高 平天窗：彩光效率高，构造简单，布置灵活，照度均匀，但污染严重 井式天窗：常用于热车间，但容易积尘4、展览建筑和教学建筑的采光要求展览建筑： 适宜的照度 合理的照度分布 避免窗口处于视野范围（14度） 避免直射和反射眩光 环境高度与色彩 展品防紫外线保护 展墙面积教学建筑：足够的照度、合理的照度分布、投资于保护三、建筑照明1、热辐射光源和气体放电光源，发光原理以及代表光源的电参数特性比较2、灯具电参数特性（3个）3、不同场所电光源的选择和应用1、热辐射光源和气体放电光源，发光原理以及代表光源的电参数特性比较热辐射光源：利用电能将物体加热到白炽化程度而发光白炽灯、卤钨灯气体放电光源：利用气体或蒸汽放电而发光荧光灯、荧光高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯热辐射光源代表光源：白炽灯电参数比较 光效高压钠灯金属卤化物灯荧光高压汞灯荧光灯卤钨灯白炽灯 显色性白炽灯卤钨灯金属卤化物灯荧光灯荧光高压汞灯高压钠灯 寿命高强度气体放电光源（HID）寿命最长高压钠灯、金属卤化物灯、荧光高压汞灯2、灯具电参数特性（3个）配光曲线、保护角、灯具效率 配光曲线：发光强度的空间分布极坐标轴线（测光面一般为中心截面）角坐标曲线（光束集中在狭小的立体角内）等光强曲线（不对称配光）照明器的光强分布是利用灯具的反射罩，遮光罩或散光罩来实现的，反射罩反射比越高，则反射越强，控制能力显著 保护角：灯具遮光角人眼足能忍受16sb的亮度，所以高度光源需要用不遮光的灯罩防止眩光概念：灯罩边缘和发光体边缘的连线与水平面的夹角限制眩光的方法：A：人眼平视时灯具与眼睛连线与水平面的夹角小于保护角B：防止灯罩本身的透光而形成眩光 灯具效率：灯具发出的光通量比光源发出的光通量取决于灯罩的开口大小、反光性能、透光系数3、不同场所电光源的选择和应用 按照明要求选择美术馆、商店、酒店、博物馆等场所需要较高显色性，平均显色指数不小于80频繁开关场所不宜选高压气体放电光源需要调光的场所宜采用白炽灯或卤钨灯室内应急照明和不能中断的重要场所不能采用启燃时间长的高压气体放电光源美术馆