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1、第八章 建筑光环境1主要内容B 光的性质与度量B 视觉与光环境B 天然采光B 人工照明B 光环境控制技术的应用2第一节 光的性质与度量3光通量 B 物理意义：说明光源发光能力的基 本量，能量单位。J 定义：辐射体单位时间内以电磁辐射 的形式向外辐射的能量称辐射功率或 辐射通量(W)。光源的辐射通量中被人 眼感觉为光的能量(波长380780nm) 称为光通量。J 单位: 流明(lumen，lm)。J 人眼在观看同样功率的辐射时, 在不同 波长时感觉到的亮度是不同的，人眼 的这种特性用相对光谱光效率V()来表 示。1. 1. 光的特性与基本光度单位光的特性与基本光度单位4不同波长的相对光谱光效率B
2、光视效能K( )J描述光能和辐射能之间 关系的量，单位lm/W B明视觉：V()max 对应波 长555nm (黄绿光)，光 视效能是683 lm/W。B 暗视觉：V() max 510nm (蓝绿光)B单色光的光谱光视效率J波长为555nm的辐射通 量与视亮度感觉相等的 波长为 的辐射通量的 比值，V( ) 明视觉单色光谱光视效率单色光谱光视效率 1. 1. 光的特性与基本光度单位光的特性与基本光度单位5发光强度 IB 发光强度：表示光源光通量的空间密度J 定义：光源在某一方向的发光强度定义为光源在这方向上单位立体角内发出的光通量(和距离无关)。J 单位：坎德拉(candela, cd)r
3、r1. 1. 光的特性与基本光度单位光的特性与基本光度单位6B 定义：落在单位面积被照面上的光通量的数值。表示被照面被照射的程度。B 表达式： B 单位：勒克斯(lux, lx)，相当于1 lm的光通量均匀分布在1 m2的被照面上照度 E1 ml1 ml1 m1 m2 21. 1. 光的特性与基本光度单位光的特性与基本光度单位7亮度 LB 定义：正在发光 (或反光) 表面的明亮程度。B 亮度是与眼睛感觉有关的量，取决于进入眼睛的光通量在视网膜物象上的密度。B 物理亮度：发光体在视线方向上单位面积发出的发光强度，尼特(nit, nt)、熙提(stilb, sb) 1 nt =1 cd/m2，1
4、sb = 1 cd/cm2 = 104 ntB 主观亮度：考虑背景亮度的作用B 视网膜只可承受 16 sb以下的亮度！1. 1. 光的特性与基本光度单位光的特性与基本光度单位光源或被照面8亮度和照度有何区别？照度相同照度相同吸光材料，亮度低吸光材料，亮度低反光材料，亮度高反光材料，亮度高1. 1. 光的特性与基本光度单位光的特性与基本光度单位照了不一定亮！照了不一定亮！9光源的发光强度I与被照面 的照度E的关系B点光源的发光强度I与被照面照度E 的关系：B 线光源是点光源的积分叠加，面光源是线光源的积分叠加。 I IE Er r1. 1. 光的特性与基本光度单位光的特性与基本光度单位10光源的
5、亮度L与被照面的照 度E关系 E E r r光源光源 面积面积A A L L1. 1. 光的特性与基本光度单位光的特性与基本光度单位11反光和透光材料2. 2. 光的反射与透射光的反射与透射B 定向反射与透射材料：入射角反射角，透射 方向与入射方向一致J 镜面玻璃J 平板玻璃B 均匀扩散反射、透射材料J 粉刷涂料J 乳白玻璃12反光和透光材料B 定向扩散反射与透射 材料J与入射角相同的反射 角方向上、与入射方 向一致透射方向上有 最大亮度，其它方向 也有一定亮度 光滑的纸 油漆表面 磨砂玻璃2. 2. 光的反射与透射光的反射与透射13光问题与热问题的比较B 共同点J 热问题：相同条件下，投入能
6、量越多，温度就越 高J 光问题：相同条件下，可见光区投入能量越多， 亮度就越高B 不同点J 热量守恒：热源停止供热，已有的热量也不会消 失；热被材料吸收了仍然存在。J 亮度不守恒：光源停止发光，光就没了；光被材 料吸收了就不存在了，变成了热。14第二节 视觉与光环境15视觉敏锐度B 视角B 视觉敏锐度：刚刚能分辨的视角的倒数1. 1. 眼睛的视觉特征眼睛的视觉特征弧度弧度16颜色产生的心理效果B 情绪感觉J 积极色：暖色调高亮度J 消极色：冷色调低照度B 温度感觉：红热蓝冷，主观温差效 果可达34 2.22.2颜色对视觉的影响颜色对视觉的影响17日光日光晴天空晴天空白炽灯白炽灯荧光灯荧光灯光源
7、的色表与色温4. 4. 舒适光环境的要素与评价标准舒适光环境的要素与评价标准光源的色表类别与用途B常见光源的色温J蜡烛：2000 KJ白炽灯：3000 KJ荧光灯：5000 KB色温越高，舒适照度越高B色温与显色性：J 显色指数Ra2010018眩光产生的原因B 不恰当的自然采光口，不合理的光亮度，不 恰当的强光方向，都会在室内造成眩光现象B 可能产生眩光的地方J 玻璃办公桌面J 局部照明的展板J 不恰当的工作面照明B 黄种人眼睛的黑色素较白种人的多，对眩光 的忍受力比白种人强。白种人比黄种人的耐 暗程度强。4. 4. 舒适光环境的要素与评价标准舒适光环境的要素与评价标准194. 4. 舒适光
8、环境的要素与评价标准舒适光环境的要素与评价标准 光污染B 玻璃幕墙的反射 眩光不仅会影响 司机视力，而且 还会干扰附件建 筑的室内光环境 。20第三节 天然采光21天然光天然光人工光人工光天然采光特点B 光效高：104 lm /WB 视觉效果好，不易导致 视觉疲劳B 健康，连续的单峰值光 谱满足人的心理和生理 需要B 难度大，受光气候条件 和建筑设计制约B 采光与遮阳有矛盾3.13.1天然光源的特点天然光源的特点22天然采光能量分布B 天然光直射光散射光。全云天只有扩散光 B 直射光随太阳高度角增加而增加 B 扩散光：散射光在太阳高度角较小时变化快，到太 阳高度角较大时变化小。 B 最不利天气
9、：全阴天（云量为810 ）晴天室外照晴天室外照 度变化度变化3.13.1天然光源的特点天然光源的特点23第四节 人工照明24人工照明B 特点J 不受光气候影响J 不受建筑设计影响J控制方便J 需要消耗大量电能J 增加夏天空调负荷25人工光源类型与特点B 种类J 热辐射光源：白炽灯、卤钨灯J 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B 光谱特点J 非连续J 多峰值4.1 4.1 人工光源人工光源26人工照明设计中的灯具利用 系数Cu B 单灯光通量计算 B 影响Cu因素 J 灯具类型 J 灯具间隔 J 各内壁面反射率 J 房间的长宽 J 灯具到工作面的距离 B 实用形式：查手册中的表格4.2 4.2 照明方式照明方式27
