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完整版 实验

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2.1 验证室内采光效果 --------检验侧窗采光房间的实际采光效果 2.1.1 实验目的和要求 该实验目的会使用TES-1336（1332）A数位式照度计测量各类建筑物的采光参数，并能对建筑物进行采光质量的现场检验以及根据建筑物的功能与“标准”对比，评价室内光环境的优劣。 本实验要求掌握实测方法与数据整理和仪器使用等。 2.1.2 实验仪器设备 ⑴ TES-1336（1332）A数位式照度计； ⑵ 皮尺； ⑶ 记录板。 TES-1336（1332）A数位式照度计的接受器采用硅光电池转换器件，具有线性好，无光疲劳现象和长期稳定等特点。显示部分采用3/2位单片A/D转换集成线路，液晶屏显示，具有读数保持功能，使用携带方便，是一种较为理想的照度测试仪器。其使用方法如下：参见图1。 图1　 TES-1336A数位式照度计 使用方法如下： ① 液晶显示器：3位，最大测量值1999，读值锁定“H”，最大值“MAX”，记录“REC”，低电压显示 ，记忆体满“Full”单位符号“Lux”/”Fc”等。 ② ON/OFF：电源开关。 ③ MAX：按下此键，将设定为最大锁定模式，再按此键一下则解除最大锁定。 ④ Lux/Fc：按此键一次可转换单位一次，即Lux—Fc、Fc—Lux。 ⑤ RANGE：档位切换，可选择20、200、2000、20000Lux/Fc。 ⑥ HOLD：按此键一次，将设定为读值锁定模式，再按此键一次解除。 ⑦ REC/ERASE： a. 单按此键一次，将记录当时量测量值一笔； b. 持续按住此键3秒，则为连续记录量值模式，再按一次则停止记录； c. FULL：当记录模式被启动后，“RANGE”和“Lux/Fc”按钮将暂时失效。当记录组数超过255组或资料笔数总共超过16000笔时，LCD出现“Full”符号，此时不能再记录； d. 资料删除：在开机状态按住此键同时打开仪表电源并持续3秒，LCD出现“dEL”并闪烁三次，表示记忆体的资料被清除。 ⑧ 电脑界面：RS-232连接线插座，如下图所示。 ⑨ ZERO：调整0.0Lux/Fc归零调整。 ⑩ 光检测器：光检测用。 ⑾ 支架 A. 按下”ON/OFF”键一次， 即打开照度计电源，量程开关RANGE，档位切换到“200 Lx”档，并盖紧受光器盖，若显示值不为0.0，可用小螺丝刀调节右侧调零旋钮“ZERO”，调试完毕，即可进行测量。 B. 根据被测照度的高低，选择适当的量程，若显示值为199.9（或1999）则需改用较高量程档。测量低照度可用”RANGE”，进行档位切换。 C. 打开光检测器头盖，接受器测头白色受光部位的前端平面为基准测试面，测试时应正确放置在欲测光源水平位置。 D. 测试过程中如需将某一读数保持，则可按下 “HOLD”(读值锁定模式)。再按一次，可继续采样读数测试。 E. 测量完毕，先盖上接受器盖子，按下“ON/OFF”键即关闭电源。 2.1.3 实验原理及注意事项 ⑴ 实验原理 采光设计与采光质量评价指标的依据是按国标TJ33-79“工业企业采光设计标准”。该标准的评价指标是采光系数，其定义是： C=En/Ew100% 式中 C—采光系数； En—室内给定水平面上某一点的由全阴天天空漫射光所产生的照度，1x； Ew—同一时间同一地点，在室外无遮挡水平面上有全阴天天空漫射光所产生的照度，1x。 TJ33-79“工业企业采光设计标准”。把视觉工作分为五级，并规定了相应的采光系数值。另外还规定了对于顶部采光为I～III级采光车间，其工作面上的采光均匀度不得小于0.7。 采光均匀度=室内采光照度最小值/室内采光照度平均值 ⑵ 注意事项 A．当显示屏出现电压不足标志时，就必须更换电池，装入新电池时应注意极性，否则仪表就可能被损坏。 B．接受器测头白色受光部位切勿与硬物碰擦，避免划伤和防止受到污染，表面灰尘可用软性绒布擦拭，如果不慎受污，可用酒精药棉轻轻擦除。 C．读取之测量值，如出现“OL”即表示超出最大量侧值现象，应立刻选择较高量程测量。 2.1.4 实验内容及方法步骤 ⑴ 实验内容 A．充分了解实测对象，如房间的功能、采光的形式，面积及窗地比。并绘制房间的平、剖面图，还要了解建筑物的结构类型，窗结构材料及透光材料以及污染程度和室外遮挡情况。 B．测量室内外各测点的照度值以及室内各表面的反光系数和透光材料的透光系数。 ⑵ 实验方法步骤 A．实验条件 该实验应选择全云天气（即云量为8---10级、天空中看不到太阳的位置）进行，不宜在晴天和多云天气测量，也不宜在雨天和下雪天测量。测量时间应选择在一天内照度相对稳定的时间进行，一般选择在上午九时至下午十六时之间为宜。而早晨和傍晚前后照度变化不大，不宜在这段时间内测量。为了满足采光系数定义要求同一时刻室内外照度之比的条件，室内外照度值必须同时采样。否则，实则值无效，必须重测。 图2 建筑物遮挡示意图 B．室外照度测量 室外照度是指全云天空扩散光在室外水平面上产生的照度，因此室外测点应选空旷的地方为宜，附近不应有障碍物遮挡。并且要求测点与周围建筑物或其它遮挡物的距离应大于障碍物高度六倍以上，参见图二。测量时要将照度计的接受器水平放置，高度1.2米以上，尽量远离身体，避免测量人员遮挡射向接受器上的光线，将读取的照度值记录在实验报告中，并且室外的读数时间必须与室内的读数时间一致，否则读取的数据无效。 C．室内照度的测量 不仅要测定室内照度的最低值，还要测定室内工作面上各处照度值得变化情况，包括测定照度最高和最低以及照度平均值。因此采光实测时要在室内选取若干个有代表性的测点，并能反映室内采光质量的典型剖面，然后在典型剖面与工作面的交线上布置一组测点。本实验选取窗、窗间墙中间，垂直窗面布置的两条测量线，离地高度与工作面0.8m同，每隔1～2m布置测点。依次在每个测点上读取照度值，为了减少读数误差，每个测点要读取三次数取平均值。其方法可由测量者使用受光器盖遮挡受光器三次，读出每次的照度值记录在实验报告中。 D．测量结果整理，一般应包括以下内容： 采光系数最低值Cmin，采光系数最低值应取典型剖面和假定工作面交线上各测点中最低值的一个作为该房间的评价值。如遇有仪器受到明显遮挡时，可取相邻无遮挡测点上的采光系数平均值。 采光系数平均值C，应取典型剖面和假定工作面交线上各测点的算术平均值。即： C=(C1+C2+…+Cn) 式中 n—典型剖面上测点数； C1、C2…Cn—典型剖面各测点采光系数值。 室内有两条或两条以上典型剖面时，各条典型剖面上的采光系数平均值应分别计算，取其中最低的一个作为房间采光系数平均值。 采光均匀度Uc，在室内天然光的分布是非常不均匀的，对侧开窗户来说，靠近窗户处的天然光要比远离窗户的地方高的多。我国现行的采光标准规定以照度最低值作为设计的标准值。也就是说，室内任意一点照度都不得低于规定的设计标准值，这样就可以保证室内各处的照度满足视觉工作的最低要求。但人眼得视觉特性表明：如果视觉对象的照度频繁改变，也会引起视觉疲劳现象，所以规范对于顶部采光等级为I～III级的车间，规定了照度均匀的要求，以采光均匀度Uc表示。 Uc=Cmin/C 式中 Cmin—室内各测点中的照度最小值 C—室内各测点的照度平均值 采光均匀度的计算应按各个不同的典型剖面分别计算，取其中均匀度最低的一个值作为该车间的评价指标。并规定该指标不小于0.7。 采光系数曲线图，是指在房间的典型剖面上所表示的工作面各点的采光系数变化曲线，该曲线是以典型剖面图上的工作面高度作为横坐标轴，并在它的上面标出测点的相应位置：以测点的纵坐标大小表示该点的采光系数值，纵坐标的尺度可取0.5%、1%、2%、3%、5%，各点的采光系数值标出后，连接成光滑的曲线，即为采光曲线图。它形象地反映了沿该典型剖面上各测点采光系数的变化趋势。 反射系数测试与计算方法，首先测出该表面的入射光照度Ei 和反射光照度Eρ ，然后可求出反射系数。即： ρ=Eρ/Ei 式中 Eρ—该表面的反射光照度值，1x； Ei—该表面的入射光照度值，1x。 材料透射系数测试与计算方法，分别测出透射材料内、外两侧的照度Ei和E0，然后可以按照下式算出材料的透光系数，即：t= Ei/E0 式中 Ei—天然光透射过材料的照度值，1x； E0—天然光入射到材料表面的照度值，1x。 2.1.5 计算实例 ⑴ 选一侧开窗房间，可与光线平行和垂直布置两条测量线，离地高度与工作面相同，间隔1～2米布置一个测点。 ⑵ 室内其他参数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1 房间名称 建筑物理实验室 侧墙反光系数 80/95=0.77 侧窗面积 9.62.3=22mm2 地面反光系数 18/62=0.29 地板面积 10.377.6=79m2 透光材料 3mm厚玻璃 窗地比 22/79=1:3.6 透光系数 2260/2656=0.85 前墙反光系数 42/65=0.65 污染程度 一般 后墙反光系数 89/124=0.72 室外遮挡 轻微遮挡 备注 ⑶ 室内外照度实测值（1x）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表2 1 2 3 4 5 6 室 内 纵 向 419 164 108 85 80 53 424 162 111 84 79 55 426 162 113 85 77 54 横 向 380 330 404 330 380 400 390 321 392 319 388 389 393 323 398 320 393 395 室 外 纵 向 8678 7800 7990 7580 7190 7340 8700 7790 8150 7670 7280 7410 8610 7690 7850 7720 7430 7320 横 向 7980 8010 8150 8030 8260 8320 8050 7980 8170 7990 8196 8340 7990 7950 7120 8050 8220 8330 ⑷ 数据整理 表3 1 2 3 4 5 6 室内 纵向平均（1x） 423 163 110 85 79 54 横向平均（1x） 387 324 398 320 387 385 室外 纵向平均（1x） 8863 7760 7997 7657 7300 7357 横向平均（1x） 8007 7980 8147 8023 8225 8330 C值 纵向（%） 4.9 2.1 1.4 1.1 1.1 0.7 横向（%） 4.8 4.1 4.9 4.0 4.7 4.6 ⑸ 纵，横采光系数曲线： (A) 纵向采光系数曲线 B) 横向采光系数曲线 图 3 采光系数曲线 2.1.6 实验结果分析 (略) 7

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