建筑物理实验报告

建筑物理实验报告[建筑热工、建筑光学和建筑声学实验]XXXXXXXXXXXXXX建筑物理实验报告第一局部建筑热工学实验〔一〕温度、相对湿度1、实验原理：通过实验了解室外热环境参数测定的根本内容；初步掌握常用仪器的性能和使用方法；明确各项测量的目的；进一步感受和了解室外气象参数对建筑热环境的影响。2、实验设备：TESTO175H1温湿度计3、实验方法：`〔1〕在测定前10min左右，把湿球温度计感应端的纱布用洁净水润湿。〔2〕假设为手动通风干湿球温度计，用钥匙上紧上部的发条，并把它悬挂于测点。待3～4min，当温度计数值稳定后，即可分别读取干、湿球温度计的指示值。读数时，视平线应与温度计水银面平齐。先读小数，后读整数。〔3〕根据干湿球温度计的读数，获得测点空气温度。〔4〕根据干、湿球温度计读数值查表，即可得到被测点空气的相对湿度。4、实验结论和分析室内温湿度仪器：TESTO175H1位置湿度〔%〕温度〔℃〕暖气上方A24.517.5桌面上方B25.617.0南边靠墙柜子C25.516.8室内门口处D25.116.55.对测量结果进行思考和分析根据测量的数据可以看出，室内各处的温度及湿度较为平均。暖气上方的区域温度较高而导致相对湿度较低。桌子由于靠近暖气，所以温度较高。柜子由于距离暖气较远，温度相对较低，较为接近室内的平均气温。门口处由于通风较好，温度较低，湿度相对较高。〔二〕室内风向、风速1、实验原理：QDF型热球式电风速计的头部有一直径约0.8mm的玻璃球，球内绕有镍镉丝线圈和两个串联的热电偶。热电偶的两端连接在支柱上并直接暴露于气流中。当一定大小的电流通过镍镉丝线圈时，玻璃球的温度升高，其升高的程度和气流速度有关。当流速大时，玻璃球温度升高的程度小；反之，那么升高的程度大。温度升高的程度反映在热电偶产生的热电势，经校正后用气流速度在电表上表示出来，就可用它直接来测量气流速度。2、实验设备：TESTO4253、实验方法：〔1〕把仪器杆放直，测点朝上，滑套向下压紧，保证测头在零风速下校准仪器。〔2〕把校正开关置于“满度〞位置，慢慢调整“满度调节〞旋钮，使电表指针在满刻度的位置。再把校正开关置于“零位〞的位置，用“粗调〞、“细调〞两个旋钮，使电表指针在零点的位置。〔3〕轻轻拉动滑套，使侧头露出相当长度，让侧头上的红点对准迎风面，待指针较稳定时，即可从电表上读出风速的大小。假设指针摇摆不定，可读取中间示值。〔4〕风向可采用放烟或悬挂丝的方法测定。4、实验结论和分析室内风速测量仪器：TESTO425位置ABCDE风速0.04m/s0.07m/s0.08m/s0.62m/s0.01m/s室内风向：北风5.对测量结果进行思考和分析根据测量结果，室内总体的风速非常的小。在翻开的窗户旁边才有了一定的风速，但也不是很高。根据室内的门窗布置情况，室内风向是朝北的。〔三〕室内外表温度、气体成分的测量1、实验原理：红外外表温度测试仪可以在不接触被测外表的情况下测量该外表的温度。室内空气质量测试仪可以测量室内空气中二氧化碳和一氧化碳的浓度。2、实验设备：Testo845红外测温仪和Testo535二氧化碳测试仪3、实验方法：〔1〕利用激光瞄准的作用，测量室内各个外表的外表温度并作记录。〔2〕把室内空气质量测试仪的探头放入室内气流中，测量相应的一氧化碳和二氧化碳的浓度，并作记录。4、实验结论和分析室内外表温度〔℃〕室内各节点外表温度位置ABCDEFGHI温度15.0℃14.0℃16.0℃15.3℃28.1℃26.0℃18.5℃30.0℃16.5℃室内不同方位外表温度东北角A西北角B中心处C东南角D西南角E屋顶17.8℃16.2℃16.2℃15.6℃15.5℃地面14.5℃16.0℃16.5℃16.5℃17.8℃门及门间墙的外表温度门边门间墙有门内墙内外表16.8℃16.6℃室内二氧化碳浓度：741ppm实验结论：根据测量结果，我们发现在暖气周围的温度非常高，由地面至暖气再至屋顶的温度出现上升再下降的过程。一个是热对流的因素，还有就是灯管发光的放热效果，引起屋顶温度总体高于地面。屋顶总体温度趋势由东北向西南逐渐降低，地面那么是由东北向西南逐渐增高。室内由于人多且门都关闭，只有窗户能通风，总体较为封闭，导致二氧化碳浓度比拟高。〔四〕室外热环境参数测定1、实验目的：通过实验使学生了解室外热环境参数测定的根本内容；初步掌握常用仪器的性能和使用方法；明确各项测量的目的；进一步感受和了解室外气象参数对建筑热环境的影响。2、实验设备：精密温度计，湿度计，红外测温仪，风速计，空气质量测试仪3、实验方法：室外空气温度测量测量前应精心筹划和制订测量方案，例如要测量建筑物周围不同朝向、不同位置和不同下垫面的温度场，布置的测点就要有针对性和代表性。测量室外空气温度时，温包应距地面1.5m高；测量地面、屋面或墙体外表附近温度时，距离上述外表50mm；测量时要防止太阳的直接辐射。其他测温考前须知与室内测量相同。记录、汇总各测量数据，绘出温度分布图，并进行简要的分析。空气相对湿度测量恰当布置测点，湿度计的传感器应距地面1.5m高，显示数据稳定后读数，记录并处理数据，绘制相对湿度分布图，写出分析结论。风速测定布置测点原那么与测温相同，测量风速可以与测量温度同时进行，显示数据稳定后读数，记录并处理数据，绘制风速分布图，写出分析结论。外表温度测量在校园中寻找不同的地面〔喷泉、草坪、干土、混凝土〕比拟它们的外表温度的差异。空气成分测量在校园中寻找不同的场地〔喷泉、草坪、干土、混凝土〕比拟它们处空气中的一氧化碳和二氧化碳的浓度的差异。4、实验结论和分析LINKExc"C:\\Users\\ThinkPadUser\\Desktop\\热工学实验数据.xlsx"Sheet1!R2C22:R7C27\a\f5\h位置实验楼门口梧桐东道路边东花园草地东花园水边图书馆北门空气温度〔℃〕17.41514.514.712.7相对湿度〔%〕23.330.229.829.631.3地表温度〔℃〕5.84.28.21.6-1.4风速〔m/s〕0.40.40.40.50.4CO2〔ppm〕3193694332964595.对测量结果进行思考和分析根据测量结果，我们发现学校内靠近教学楼的局部温度比拟高，靠近水和草地的地方较低。教学楼周围湿度较低，花园及水池旁边较高。水泥地面的外表温度较低，沥青铺地稍高，而草地那么为最高。校园内整体风速差异不大。二氧化碳浓度方面，实验楼、图书馆、和路边浓度比拟高，草地上由于嬉戏的人数众多，浓度也比拟高。第二局部建筑光学实验指导书〔一〕检验侧窗采光房间的实际采光效果一、实验目的：学会用照度计检测侧窗采光的实际照度值，计算照度均匀度和侧窗采光系数。二、主要仪器和设备：ZDS-10照度计2台〔TES1330ADigitalLuxMeter〕，光接收器2只。5~7.5m钢卷尺一把。三、原理简述及实验步骤：1、采光系数C：它是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〔En〕和同一时间同一地点，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〔Ew〕的比值，即C=eq\o(\s\up22(En),\s\do8(Ew))×100%2、采光照度均匀度=或=3、测试场所和布点选一侧窗采光房间，在窗、窗间墙中间，垂直于窗面布置二条测量线，离地高度与工作面相同，间隔1-2m布置一测点，距两端墙面距离为0.5m〔如图1〕。4、测量方法：〔1〕天气条件：最好选择阴天。如无阴天，选朝北房间进行测量。时间最好在9时至16时，因为这时窗外照度变化较小。〔2〕室外照度：应选择周围无遮挡的空地或在建筑物屋顶上进行测量。光接收器与周围建筑物或其它遮挡物的距离应大于遮挡物高度的6倍以上。读数时间应与室内照度读数时间一致。〔可以用联络两台照度计分别在室内或室外同时读取数值〕。〔3〕室内照度：光接收器放在与实际工作面等高，或距地面0.8m高的桌面或支架水平面上。测量时应熄灭人工照明灯。测量者应避开光的入射方向，以防止对光接收器的遮挡。为了提高测量精度，每一测点可反复进行2~3次读数，然后取读数的均值。根据测得数据即可整理绘制成典型剖面的采光系数曲线图，并粗略绘制出教室平面采光系数的等值线。〔画出采光系数图〕。四、数据记录及计算1、室外阴影处照度〔单位lux〕：数据1数据2数据3平均值照度值7530751073907476.72、测量点数据：CBNACBNA3、室内照度值记录表〔单位lux〕A列：地场值数点测地场值数点测1234数据1459.2181.9101.349.8数据2455.3184.5102.557.4数据3457.7192.7111.251.6平均值457.4186.4105.052.9B列：地场值数点测地场值数点测1234数据1113.2183.6133.797.2数据2122.5185.2135.185.2数据3107.3185.7136.386.8平均值114.3184.8135.089.7C列：地场值数点测地场值数点测1234数据1682.5245.9148.685.7数据2685.4255.3134.381.7数据3661.6235.7141.483.4平均值676.5245.6141.483.6综上：室内平均照度为206.1lx2、室内照度均匀度=52.9/206.1=0.263、采光系数曲线图A剖面B剖面C剖面五、对测量结果进行思考和分析根据测量数据可以得出，在侧窗中轴线上，靠近侧窗处照度为自然采光时室内照度最大值点，其中，西侧北窗照度较东侧略大，可能是室外建筑物遮挡造成的；侧窗中轴线上照度随距窗的距离衰减，速度先快后慢，逐渐平缓，其中最远处接近房间墙角，为房间照度最低处；在窗间墙轴线上，照度随着据外墙的距离先上升后下降，这是由于靠近外墙处为窗间墙，自然光无法直射，接受的主要是来自墙面的漫射光，而随着距离增加，由于测量点能够接收到来自两个侧窗的自然光，照度反而略高于侧窗轴线等距离处。经查得西安属于IV光气候区，建筑采光设计标准

GBT50033-2001对于III类光气候区的视觉作业场所工作面上的采光系数标准值规定如下：为器材室兼用于教学，作业精确度一般。该房间为侧窗采光，采光系数最低值为52.9/7476.7=7.0%，天光临界照度为52.9lx，皆符合要求。〔二〕透光系数测量一、实验目的：通过对外窗透光系数的测量，认识各种不同种类和不同厚度玻璃的透光性能，了解外窗透光系数对室内采光质量的影响。二、主要仪器和设备：ZDS-10照度计两台，光接收器两个。照度计的使用参见说明书，并对两台照度计进行校准。三、原理简述及实验步骤：1、根据材料透射系数的定义：透射系数τ是投射到某一外表的光通量ΦW与透过该外表光通量ΦN的比值。即： 实际测量中，我们分别以入射照度Ew代替入射光通量ΦW，以透射照度EN代替透射光通量ΦN，以透射照度与入射照度的比值计算出该外表的透射系数：式中：Ew——透光材料外外表的照度lux；EN——透光材料内外表的照度lux。2、测试场所和布点测量应在天空扩散光的条件下进行，测量人员将照度计的光接收器分别放置于被测窗透光材料的内外外表上，两测点的位置应在同一个轴线上。3、测量方法：测量时可选取不同类型的外窗透光材料，也可以选择同一种透光材料而外表的状况有所不同的外窗透光材料。对每块透光材料测量时，光接收器的布置位置可选择一个或者多个测点。以各个测点的透光系数的算术平价值作为该透光材料在特定外表状况下的透射系数。为提高测量的准确性，每一个测点要读取三次读数，然后取读数的平均值。具体做法是：用手遮挡光接受器后再放开读数以获得屡次读数，每次读数时要等待指示值稳定后再读数。四、数据记录及计算室内照度值记录表测试点1：东三北向实验室环境条件：晴天透光材料：玻璃外表清洁程度：一般测试点2：东三北向实验室环境条件：晴天透光材料：玻璃外表清洁程度：一般测试点3：东三北向实验室环境条件：晴天透光材料：玻璃外表清洁程度：一般测试点3测试点1测试点测试点3测试点1测试点2地场值数点测地场值数点测123照度平均值透光系数计算值测点1外部照度1820184018401833.382.19%测点1内部照度1490151015201506.7测点2外部照度181017901830181084.16%测点2内部照度1540152015101523.3测点3外部照度182018501850184084.8%测点3内部照1580155015501560测量记录中还应包括以下内容：测量地点，环境条件，透光材料类型，透光材料外表清洁情况以及场地和测点布置图等。五、对测量结果进行思考和分析通过实验数据可以得出，玻璃的透光系数比拟高，适宜作为采光装置。室内的采光效果不仅与采光口的大小和方向有关，和采光口的清洁程度也有很大关系，所以在平时的使用过程中应保持采光窗的清洁以还获得较高的采光效果。〔三〕室内照明测量一、实验目的：学会用照度计对已建成房间的照明效果进行检测，保证室内照明满足相关标准和标准的要求。通过实验使同学掌握对建筑物照明情况的现场实测和调查的方法，掌握对测量结果的整理方法。二、主要仪器和设备：ZDS-10照度计2台，光接收器2只。5~7.5m钢卷尺一把。照度计的使用参见说明书，并对两台照度计进行校准。三、原理简述及实验步骤：1、国家标准《室内照明测量方法》规定：对于一般工作照明，测定工作面上的平均照度要求采用方格网的布点方法，即将测量区域划分成大小相等的方格，测量每个方格中心的照度Ei，然后把所有方格测点的照度指累加起来，求出它的算术平均值，即为测量区域的平均照度值：式中：E——测量区域的平均照度lux；Ei——每个测量方格中心的照度lux；n——测量网格数，即测点数。2、测试场所和布点测量网格大小的划分应视待测房间面积的大小而定，面积较大的房间或者工作区可取2~4m的正方形网格；对于面积小的房间可取1m见方的正方形网格；对走廊、通道、楼梯等长条形的工作区域，那么在它们纵向的中心线上按1~2m的间距布置测点。局部照明时的测点布置，可在需要照明的地方设置测点进行测量。当测量现场狭窄时，可选择其中有代表性的一点作为测点；当测量场所比拟宽敞时，可以按照前述一般工作照明的布点方式进行测量布点。3、测量方法：〔1〕光源的准备：测量开始前要把测量范围内的照明用灯全部翻开。白炽灯需点亮稳定5min，荧光灯需点亮稳定15min，高强度气体放电灯需点亮稳定30min以上，待各种光源的光输出到达稳定状态时再进行测量。测量宜在晚间进行，注意测量时要排除其它无关光源的干扰。〔2〕测量内容：应按照各种建筑物的使用功能和要求，确定室内照明测量内容。对于有确定工作位置的房间，应测量实际工作面的照度；对于没有固定工作地点的房间，要求测量假想工作面〔地面以上0.8m处〕的平均照度；对有视觉要求的垂直工作面，要求测定垂直面上的照度。〔3〕数据采集：为提高测量的准确性，每一个测点要读取三次读数，然后取读数的平均值。具体做法是：用手遮挡光接受器后再放开读数以获得屡次读数，每次读数时要等待指示值稳定后再读数。另外要注意测量进行中应保持光源工作电压的稳定，并使其工作于额定电压下。根据测得数据即可整理绘制成典型剖面的采光系数曲线图。〔画出采光系数图〕。四、数据记录及计算1、测量点数据：CBNACBNA2、室内照度值记录表〔单位lux〕A列：地场值数点测地场值数点测1234数据187.8148.4138.972.8数据295.4148.6143.472.6数据399.5153.7142.773.5平均值94.2150.2141.773.0B列：地场值数点测地场值数点测1234数据199.6113.5120.394.2数据299.3117.3120.992.2数据396.1116.8120.596.1平均值98.3117.5120.694.2C列：地场值数点测地场值数点测1234数据1112.3151.5159.5141.3数据2115.5150.2157.7139.8数据3118.8149.8159.0139.7平均值115.5150.5158.7140.2综上：室内平均照度为121.2lx3、室内照度均匀度=73.0/121.2=0.6五、对测量结果进行分析从测量结果可看出，在人工照明条件下，室内工作平面照度比自然采光低，但相较自然采光来说采光更为均匀，其中房间中间较边缘照度更大。GB50034－2004建筑照明设计标准对照明均匀度的要求为公共建筑的工作房间和工业建筑作业区域内的一般照明照度均匀度，不应小于0.7，而作业面邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。该房间由于不是主要工作区域，可以适当降低要求，0.6根本可以满足。GB50034－2004建筑照明设计标准要求如下：该房间可视为实验室，可以看出照度标准值为300lx，而本房间平均照度为121.2lx，远没有到达要求。〔四〕光源参数的测定一、实验目的：利用积分球、光度计、亮度计和色度计，测量天然光和电光源的光色参数。二、主要仪器和设备：XYG-全数字光度计，XYC-全数字色度计三、实验步骤：依次将白炽灯和荧光灯装入积分球内，用色度计和光度计测量特定电光源的光通量和色温；四、实验结果：色温光通量xyz白炽灯2303K1716lm0.50220.42550.0723荧光灯5161K2880lm0.35580.40190.2423五、试验结论在同样的功率下，白炽灯色温偏暖，光通量偏低；荧光灯色温偏冷，光通量比拟高。说明在相同的功率下荧光灯发光效率比拟高，比拟节能。然而白炽灯色温偏暖，光比拟温和。〔五〕采光口亮度的测定一、实验目的：利用亮度计，测量不同采光口的天然光亮度，体会亮度与观看方向的关系。二、主要仪器和设备：亮度计一个。三、实验步骤：依次将对准建筑物的垂直和水平采光口；用亮度计测量不同采光口的外表亮度。四、对测量结果进行分析将不同外表亮度的测量结果进行比照，并分析不同外表亮度不同与侧窗天窗具有不同采光系数的原因。第三局部建筑声学实验指导书〔一〕用声级计测量环境噪声统计百分数声级L10、L50、L901、实验原理：L10是在测量时间的10%里超过的A声级，反映环境噪声的峰值。把记录的100个数据按照从大到小的顺序排列后，第10个数值就是L10，第50个数据是L50，第90个数据为L90，L50称为中值，L90一般表示为背景噪声，反映在整个测量时间中有10%低过的A声级，也可看作没有环境噪声干扰时的噪声。假设数据分布符合正态分布，那么等效连续A声级可用下式近似计算Leq=〔dB〕2、实验设备：声级计TES1350A。3、实验方法：〔1〕将声级计旋钮开关置于“电池检查〞，然后将校准器装到传声器上校准。〔2〕将经校准的声级计装在三脚架上。在测量交通噪声时，传声器离地面高度为1.2m。假设风速较大，那么传声器上须加风罩。〔3〕声级计旋钮开关置于“dB(A)〞和“慢〞档，并且有适当的衰减，以保证在测量中出现的最高声级，不致使表头指针超过刻度的最大值。〔4〕记录声级计表头上的瞬时读数值，每隔5s读出一个数值，共记录100个数值。4、实验结论和分析图书馆北门噪声数据6649.647.345.96249.447.245.860.149.247.245.657.149.247.145.657.149.14745.655.848.84745.655.748.846.945.553.948.746.845.553.848.746.845.352.448.646.845.152.148.446.845.152.148.246.745.152.148.146.745.151.548.146.745.151.548.146.74550.847.946.744.950.647.846.544.750.647.746.444.750.447.646.344.750.447.646.344.650.447.646.344.650.447.646.244.350.347.546.244.350.147.446.143.85047.44643.7校园北门噪声数据76.166.963.861.67666.963.761.675.766.763.661.574.266.763.561.273.56663.561.173.26663.561.17365.863.46172.365.763.460.972.265.263.160.971.465.263.160.970.965.262.960.870.365.262.960.869.864.962.860.769.664.962.860.469.464.862.860.369.464.862.66069.264.862.559.96964.662.359.668.564.662.259.568.364.462.159.468.364.36259.367.964.3625967.964.26258.967.464.261.858.666.96461.758.1校内〔图书馆北门前〕：L10=52.4dBL50=47.4dBL90=45dBLeq==48.31dB北门外：L10=71.4dBL50=64dBL90=60.3dBLeq==66.05dB5.实验结论校园内部等效连续A声级为48.31dB，是一种较为安静比拟适宜的声环境，比拟适合与教学活动。北门外等效连续A声级为66.05dB，噪声环境比拟差。说明北门外声环境较差，不适宜进行教学等活动。而且为了不影响学校内部声环境，可能要采取一定的隔声措施。〔二〕门窗隔声效果的测量1、实验原理：靠近交通干线或者周围有比拟大强度的噪声源的建筑，如果外维护结构隔声效果不好，室内噪声也会超标。在外维护结构中，门窗是隔声的薄弱环节。本实验测量门窗的隔声效果，而不是门窗本身的隔声量。假设数据分布符合正态分布，那么等效连续A声级可用下式近似计算Leq=〔dB〕2、实验设备：声级计TES1350A3、实验方法：将声级计旋钮开关置于“电池检查〞，然后将校准器装到传声器上校准。将经校准的声级计装在三脚架上。在测量时，传声器离地面高度为1.2m。假设风速较大，那么传声器上须加风罩。声级计旋钮开关置于“dB(A)〞和“慢〞档，并且有适当的衰减，以保证在测量中出现的最高声级，不致使表头指针超过刻度的最大值。在建筑临街一侧，从阳台或窗口面向马路测量受声情况，然后关门关窗再测一次，记录门窗的尺寸、材料和构造情况。记录开窗和关窗时的室内等效连续A声级，那么噪声损失值就可以看作是门窗的隔声效果，也称为“插入损失〞。测量时注意室内的通风和空调设备应停止工作，保证室内噪声低于室外噪声。4、实验结论和分析开门时73.272.171.871.572.972.171.871.572.672.171.871.472.672.171.871.472.672.171.871.472.572.171.871.472.57271.871.472.57271.871.3372.47271.77