建筑光环境1.ppt

1、13-1基本光度单位和应用13-2人眼的视觉特性13-3材料的光学特性、第13章建筑光学的基本知识、光的特性：可见光：波长在380-760纳米之间的电磁波辐射。不同波长的光在视觉上形成不同的颜色。多色光：一般光源发出的光通常由不同波长的电磁波组成，这种光称为多色光。单色光：单一波长的光称为单色光。13-1基本光度单位和应用，1。光通量2。发光强度3。照度4。亮度1。光通量：光通量是根据国际公认的人类视觉特征评估的辐射能通量(辐射功率)。它以光瓦和流明()表示。光谱光效函数v:描述人眼对不同波长单色光亮度敏感度的差异。见图13-1。明视觉光谱的光效函数：黄绿色光的感知量=555nm设为1，其他波

2、长光的感知量小于1，如图中实线所示；暗视觉光谱的光效函数：蓝绿色光的感知量=510nm设为1，如图中虚线所示。如果是多色光，光通量是每种单色光的总和。也就是说，波长单位转换为1光瓦的辐射通量等于波长为1W的黄绿色光产生的光感应量。光瓦的单位太大，经常使用另一个较小的单位流明()。1光瓦，2，发光强度：发光强度：指光源发出的光通量在空间的分布密度。空间中不同光源发出的光通量分布往往不同。公式计算：当点光源在某一方向上以无限立体角发出的光通量为0时，该方向的发光强度为0，发光强度的单位为坎德拉，符号。立体角单位：球形，符号。如图13-2所示，光源被放置在半径为的球体的中心o，其将f的光通量发射到球

3、体表面上由ABCD包围的区域s。球体中心的面积s形成的立体角是：那么这个方向的发光强度是：3。照度：表示被照明表面的光通量密度。计算公式：如果在被照明表面的无限小区域上接收的光通量为，则此时的照度为：当光通量均匀分布在被照明表面上时，此时被照明表面的照度为：单位：lux，4。亮度：物体在视线方向的发光强度越大，投影面积越小，越亮，即亮度越大。亮度单位：西堤sb，太阳亮度200，000 sb，蓝天0.22.0sb，白炽灯亮度300500sb。13-2人眼的视觉特性：1 .愿景2。亮度阈值3。愿景4。愿景5。眩光。1.视觉：指人脑中人眼通过光的感觉产生的感觉。视觉的形成过程：光源(太阳或灯)发出光

4、辐射；光照射下外部景物的颜色、亮度和形状的差异相当于二次光源的形成；二次光源发出不同强度和颜色的信号进入人眼瞳孔，借助眼球调节在视网膜上成像；视网膜接收到的光刺激(即物体图像)转化为脉冲信号，通过视神经传递到大脑，通过大脑的解释、分析和判断产生视觉。亮度阈值：指能引起视觉感受的亮度范围的上限和下限。物体的一定亮度是在视网膜上成像产生视觉的基本条件。实验表明，人眼可以感觉到物体有一个最小亮度阈值。视觉可接受的亮度上限约为。如果超过这个值，视网膜将因过度辐射而受损。视野：指当头部和眼睛静止时，人眼能够感知的空间范围。视野范围：单目视野的角度在垂直方向左右，水平方向左右；双眼视野较小，约占总视野。视

5、线周围的物体可以以最高的清晰度成像在视网膜中央，这就是所谓的“中央视野”；当目标偏离中心视野时，称为“周边视野”；视线周围视觉环境的定义也不错。视觉：指通过视觉器官识别物体或细节的敏锐度。就数量而言，视敏度等于可辨别视角的倒数，即视角：由物体的大小(或其中细节的大小)对眼睛形成的张角。见图13-9。当视角的计算公式很小时，近似公式通常用“点”来表示视角的大小：眼睛分辨细节的能力主要是中央视野的功能。伦道夫环或“E”型视觉标准在医学上常用于测试人的视力。见图13-10。视觉敏锐度随背景亮度、亮度对比度、细节呈现时间、眼睛适应性和其他因素而变化。眩光眩光是指亮度过高或亮度对比度过高的刺眼光源。不同

6、位置的眩光对视觉有不同的影响。见图13-11。眩光源的大小也影响刺激量，较大的一个是刺眼的。直接眩光：眼睛直接看到并导致视觉功能丧失的眩光；反射眩光：在一些光滑的表面上，也可以看到眩光源的反射图像，这也会导致视觉功能的丧失，称为反射眩光。13-3材料的光学性质，1。定向反射和透射。漫反射和透射(1)均匀扩散材料(2)定向扩散材料，以及光的反射、吸收和透射。见图13-13。根据能量守恒，反射、吸收和透射光通量与入射光通量之比分别称为反射系数、吸收系数和透射系数，即常用建筑材料的反射系数和透射系数见表13-1和13-2，供照明设计参考。为了更好地设计照明和照明，需要了解介质反射和透射后光通量分布的

7、变化。根据光通量分布的不同角度，反射和透明材料可分为两类：一类是定向的；一个是扩散。光被定向材料反射和透射后，光分布的立体角不变；然而，在光被扩散材料反射和透射之后，入射光通量不同程度地分散在较大的立体角范围内。定向反射和透射当光照射具有光滑表面的不透明材料时，就会发生定向反射。人眼通过光的感觉在大脑中产生的感觉。特征：(如图)入射角等于反射角；入射光线、反射光线和反射面的法线在同一平面上。使用此功能将光滑表面放置在适当的位置，可以将光线反射到所需的位置，或者避免光源出现在视线中。定向透射：当光照射透明材料时发生定向透射。如果透明材料的两个表面彼此平行，则透射光的方向和入射方向保持不变，并且在

8、材料中仅发生轻微折射；如果两个表面是不均匀的，并且各处的厚度是不均匀的，那么由于不同的折射角度，透射的光线是不平行的。漫反射和透射，半透明材料使入射光漫射和透射；表面粗糙的不透明材料使入射光漫射和反射。根据光的扩散条件，材料可以分为均匀扩散和定向扩散。均匀漫射材料：均匀漫射材料均匀地向各个方向反射或透射入射光，从各个角度看，它们的亮度完全相同，光源的图像是不可见的。这些材料的亮度和发光强度分布如图13-15所示。定向扩散材料：一些材料同时具有定向和扩散特性。它在定向反射(透射)方向具有最大亮度，在其他方向具有一定亮度，如亮度和发光强度分布。此时，可以在反射方向上看到光源的大致图像，但轮廓不是，颜色，颜色分类，色调：白色背景上单色光的颜色亮度：颜色的相对亮度。亮度和反射色度(饱和度):颜色的纯度。白色，混合色，三原色：红色(700纳米)，绿色(546.1纳米)，蓝色(435.8纳米):1。互补色，黄色-蓝色，红色-绿色和绿色-洋红色=白色