建筑环境第6章 建筑光环境

1、第六章建筑光环境、光环境基本订量及各残奥表使用对象的相互关系、知识要点：人与视觉环境的关联室内一般自然采光概念人工光源与灯具的光学特性基础人工光环境质量与评价人工照明节能对策概略、第六章建筑光环境知识框架、材料的光学特性、颜色的基本概念、人眼的视觉特征， 光气候采光和自然光环境、人工光源和其灯具、照明方式和照明的种类、人工光环境的质量和评价、视觉环境、自然光环境、光学基本知识、视觉效果、1。 光的基本特性是什么，在具有多个光谱成分的光源中，如果某一部分所占的比例大，则呈现与该波长对应的颜色。 中的组合图层性质变更选项。 单一波长的光呈现颜色。 不同波长的光在视觉上形成不同的颜色。 日光和灯光都

2、是混合了不同波长的光的复合光，在复合光中，不同波长的光残奥计的量的关系形成了“光谱”。 6.1.1光学的基本知识，人眼在看到相同功率的辐射时在不同波长下感觉到的亮度不同，其以相对光谱光视觉效率v ()来表示。 分光视效率，1。 光的基本特性，明视觉： V()max对应波长555nm (黄绿色光)，暗视觉： V()max是507nm (蓝绿色光)，定义：光源在单位时间内以电磁辐射的形式向外部辐射的能量被称为辐射功率或辐射通量(w )的光源的辐射通量中人的眼睛感觉到物理意义：光源向周围发射光的能力大小，光通量/流明(lm )，6.1.1光学基本知识，2。 光的尺度、光强度I (也称为光强度、发光强

3、度) /坎德拉(1cd=1lm/sr )、立体角：点光源/均匀扩散：物理意义：反映光源的空间能量分布。 照明设备测量灯罩影响的不同方向的发光能力，定义光源在照射方向的单位立体角内发出的光量(与距离无关)。 6.1.1光学基本知识，2。 光的测定，光通量相同，但发光强度不同，其值与灯具的性质有关。光通量和光强度、6.1.1光学基本知识、2。 对于光的测量、均匀照射，定义每单位面积落到被照射面的光束的数值。 表示被照面照射的程度。 物理意义：测量受光面上的光强，1 lm的光束均匀分布在1m2的受光面上，常用于了解工作面或工作室具有的光强(光环境)。 照度E/勒克斯(1lx=1lm/m2)、6.1.

4、1光学基本知识、2。 光的尺度、性质：叠加性。 在多个光源同时照射被照面的情况下，实际的照度是单一光源分别存在时形成的照度的代数和。 若知道点光源的发光强度I及距被照射面的距离r，则与连接两者的被照射面垂直的照度为，光强度和照度、6.1.1光学基本知识、2。 光的尺度，E=Encos=(I/r2) cos，例62，定义：发光体的视线方向单位投影面积中的发光强度。 称为该发光体的表面亮度，在一定面积内：6.1.1光学基本知识，2。 光的尺度、光亮度L/尼特、热提(1nt=1cd/m2、1sb=104nt、1asb=1/nt )、物理意义：引起视觉的物理量。 根据进入眼睛的光束在视网膜物像上的密度

5、/物像照度，光亮度是定量地表示某个发光的光的表面的亮度的量，以光度单位，是引起眼睛看得见的感觉的唯一的量。 物体表面各方向的物理亮度不一定相同。 物理亮度：发光体的视线方向上的每单位面积的发光强度主观亮度：视觉感受到的亮度(受到背景亮度的影响)、6.1.1光学基本知识、2。光的尺度为：光亮度L/尼特、热提(1nt=1cd/m2、1sb=104nt、1asb=1/nt )、sb、光源的亮度与被照面的照度的关系、被照面上的照度与亮度、6.1.1光学基本知识、2。 对光的尺度、光亮度(nt )和照度(lx )、光束、发光强度I、照度e、亮度l、光源、光源、受光面、光源、受光面、记述对象、的光源的发光

6、能力残奥进行评价，反映灯具空间的发光能力，在使用的情况下，1sb=104nt，1a sb=， 光的测量、归纳、亮度(cd/m2)，光照到介质时会发生反射、透射和吸收，遵守能量守恒定律：6.1光的性质和测量6.1.2材料的光学特性，视觉的形成是来自物体表面的反射光和透射光。 光问题和热问题的共同点：热问题：在同一条件下，投入能量越多温度越高。 光问题与热问题的区别点：光问题：在同一条件下，可见光区域的投入能量越多，亮度越高，热保存：热源停止供热，现有的热量也不消失的热量即使被材料吸收仍然存在。 没有保存亮度：光源停止发光，光就会消失。光被材料吸收后就不存在，变成了热。光照射和热辐射、定向漫反射、

7、混合反射、均匀漫反射、定向反射、镜面玻璃研磨金属面板玻璃、涂料乳化漆乳白玻璃、粗金属面平滑纸研磨玻璃油漆表面、c类材料的理想状况、规则反射(也称定向反射):入射角反射角、透射方向和入射定向漫反射：与入射角相同的反射角方向， 与入射方向一致的透射方向有最大亮度，其他方向也有一定亮度，与透射雷相同，6.1光的性质和测量6.1.2材料的光学特性，1。 反射，6.1光的性质和测量6.1.2材料的光学特性，2。 透过，里面的光源和物像看起来像透明的材料一样清晰，光源看起来像磨砂玻璃一样清晰，里面的光源看起来像透明的玻璃一样白油漆，里面的光源和物像完全看不见，像乳白玻璃一样均匀，6.1光的性质和测量6.1

8、 折射，光折射规律：光散色：根据折射分离白光中各频率不同的单色光，形成各色，测定6.1光的性质和6.1.3色的基本概念，1。 颜色的特性、颜色的形成：由不同波长构成的光在视觉上反映不同的颜色，白色光是由于各种波长的光均匀分布而产生的物体的颜色是由于照射到物体表面后，表面对不同波长的吸收率不同而产生的，与物体的吸收率差的波长(即反射率高)对应的颜色是物体颜色的特性、颜色的三个属性：例如红、橙、黄、绿、蓝、蓝、紫、亮度v (明暗、浓淡程度):是相对明暗的视觉特性，是物体的反射比的大小的尺度，反射比大的物体的亮度高。 亮度主要由物体反射率的高低决定。 中和色仅是该属性，黄色调的亮度最高，紫色调的亮度

9、最低，色调h :各色所区别的视觉的特性取决于光的波长。 亮度v :相对明暗的视觉特性，是物体的反射比的大小的尺度，反射比大的物体亮度高。 若是中和色，则该属性的彩度c (饱和度):关于色彩的清晰度(即色彩的彩度，或者鲜明度)，混合色成分越多彩度越低。 色度主要取决于物体反射率的光谱选择性。1。 颜色的特性，颜色的三个属性：6.1.3颜色的基本概念，3。光源的颜色、光源的色温、定义：将标准黑体加热升温时的颜色从红浅红橙黄白蓝变色时的温度作为光源的色温。 热辐射光源：最接近标准黑体的非热辐射光源：可以用相关色温表现的6.1.3色的基本概念、光源的显色性、显色性是什么：光源是物体颜色的特性，即物体颜

10、色不同的照明条件下颜色感觉变化的特性，即真实性。 显色性研究方法：选择参照基准(以接近日光的色温为基准，低温：接近早晨、傍晚的日光，高温：接近白天的日光)进行显色性定量：显色指数Ra，100 :显色性最好的80100 :显色性优异； 演色性一般50演色性差。 三光源的颜色，no.22，6.1.3颜色的基本概念，4。 色彩效果对主观的影响形成了光环境氛围，情绪感觉：积极色：暖色、高亮度、负色：冷色、低照度。 温度感觉：主观温差效应可达到34大小的轻重感觉：高亮度者大而轻，低亮度小而重，颜色适应是人们工作、学习、生活中对照明光的色度感觉的嗜好，1 . 眼、瞳：光圈作用，感光细胞：亮度高于3 nt(

11、cd/m2 )时(明视觉)主要发挥锥体细胞作用的色辨别作用。 亮度低于0.01 nt时(夜视)主要作用于棒细胞，但颜色的感光作用、色盲锥体细胞的功能性损伤、水晶体：透镜作用(有自动对焦功能)、视觉功能的完成、6.2视觉环境6.2.1人眼的视觉特征、视网膜：胶片作用无法识别的亮度阈值6.2视觉环境6.2.1人眼视觉特征，里科定律：亮度面积常数目标越小要求越高，邦森一损耗定律：亮度时间常数表现时间越短要求越高，视觉阈值亮度：视觉能承受的亮度上限，一般根据3360106 CD/m 2，6.6韦伯定律， 刚感觉到的刺激变化I和刺激水平I的比是常数：客观物理量，主观心理量，推论：人的视觉能力与其所处环境

12、的亮度(背景的亮度)密切相关，4。 视野，6.2.1人眼视觉特征，中心视野：距视野中心30个物体为中心凹图像(锥形细胞集中处)，分辨率最高，颜色可识别细节，双眼视野/同时观看：水平： 120垂直：与单眼相同，单眼视野/综合视野：水平： 180以上60，下70 对比度灵敏度，6.2.1人眼视觉特征，亮度阈值对比度：引起正常人视觉的最小亮度对比度是、物体、背景、亮度对比度：均匀漫反射，对比度灵敏度：6。 视觉锐度和视觉速度，6.2.1人眼的视觉特征，视力/视觉锐度：识别目标和细节的锐度，视角定义，视觉速度：物体出现到形成视觉所需时间的倒数的1/t。 1001000lx:E 1/t，动物的识别需要足

13、够的照度，1000lx:E1/t上升不大，l=5m，d=1.46mm=1:视力正常，人们将视觉器官的视觉作业的效果称为视觉效果。 通常以完成作业的速度和精度来定量评价视觉效果。 视觉效果主要与视角、照度、亮度对比度系数和识别时间有关。 研究方法：实验研究认知概率：正确认识的次数和认识总次数的比率，25%的偶然性，同一光环境中不同视标的对比次数，6.2视觉效果，基本概念，视角，视觉效果曲线，同一视角： CE同样的视觉效果： E C E同样的视觉效果， 自然光所需的照度通过人工光对视觉效果的影响是年龄、视力、操作熟练度等生理要素、亮度对比度、6.2视觉环境6.2.2视觉效果、视觉效果特性、6.3自

14、然光环境6.3.3天然光采光修正算主要指采光系数的设定修正算和修正算，前者为预测，后者为验证，以采光设定修正和设定修正的改造为目的。 自然光环境设计包括采光设计，室内各表面的亮度、色彩等规划与设计，室内光的遮蔽，控制光，避免眩光等设计，1。 设计内容，2。 设定修订原则、6.4人工照明6.4.1人工光源、光束/ll、1。 电光源的性能指标、光源色表/K反映光源呈现的色调。 发光效率(光效应)/lm/W光源发出的光束与其消耗功率之比反映光源的节能性。 平均亮度/sb反映光源产生眩光的可能性。 显色指数反映光源照射下物体呈现的颜色的真实性。 寿命/h反映了光源的使用(或更换)周期。 电费/元反映了

15、光源的经济性(使用费)。 设备费/元反映了光源的经济性(投资费用)。 其他特性发热量、必要的附件等。 6.4人工光环境6.4.1人工光源，种类，2。 电光源种类、热辐射光源：白炽灯、卤化钨灯、光谱特性区别于自然光的不连续多峰，气体放电光源：荧光灯、节能灯、高压汞灯、金属卤化物灯、高低压钠灯、不同电光源性能比较、热辐射、气体放电、表面温度电比较不同电光源的发光能力，6.4.1人工光源，灯丝高温(2300 K以上)，有高亮度、眩光，光效低，色偏红寿命短，无闪光现象，调光性好，频繁开关，白炽灯，2。 电光源的种类、荧光灯、光效高、寿命长、显色性好、表面温度低，所谓节能灯为紧凑型荧光灯、3358 lm

16、/W、6.4人工光环境6.4.1人工光源、2。 电光源种类，荧光高压汞灯，光效高寿命长显色性差，卤化钨灯，光效和寿命高于白炽灯，灯丝温度高，2。 电光源的种类、气体放电光源光谱、低压钠灯的主要波长为589nm的黄色光，最接近555nm，因此发光效率最高。高压钠灯光谱分布、金属卤化灯光谱分布/日光色镝灯，2。 电光源的种类，6.4人工光源环境6.4.1人工光源，6.4.2灯具/各种灯具，网格灯具-办公照明，高天花板照明灯具-现场，公共设施，光纤照明-装饰照明，热辐射光源，气体放电光源电光源的选择，6.4人工光源环境6.4.1人工光源，选择原则根据需要的光环境合理的电舒适度选择得到同样的发光能力，同时高效的节能灯