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1、第三章第三章光环境光环境需要PPT版格式的请下载后索取，QQ：312161752第一节 光的基本概念视觉的环境释义人们依靠眼睛获得人们依靠眼睛获得87%87%的外界信息的外界信息，75%75%90%90%的活动是由视觉的活动是由视觉主导的主导的。核心核心人人视觉环境研究以满足视觉环境研究以满足“人人”的生理和心理需要为目的的生理和心理需要为目的。视觉环境是从主观方面来考察的环境视觉环境是从主观方面来考察的环境。基础基础”物质存在物质存在”（建筑学建筑学）载体载体”光光“（建筑物理建筑物理）概念解析光环境光环境光环境（luminous environmentluminous environmen
2、t）: :由光由光（照度水平和分布照度水平和分布、照明形照明形式和颜色式和颜色）与颜色与颜色（色调色调、色饱和度色饱和度、室内颜色分布室内颜色分布、颜色显现颜色显现）在在室内建立的同房间形状室内建立的同房间形状 有关的生理和心理环境有关的生理和心理环境。詹庆璇詹庆璇建筑光环境建筑光环境常用照明术语1.01.0、光通量光通量1.11.1、发光强度发光强度1.21.2、 照度照度1.31.3、亮度亮度1.41.4、光谱光视效率光谱光视效率1.51.5、眩光眩光1.61.6、光色光色1.0 光通量辐射通量辐射通量：辐射体单位时间内以电磁辐射的形式向外辐射体单位时间内以电磁辐射的形式向外 辐射的总能量
3、辐射的总能量；光通量光通量：说明光源发光能力的基本量说明光源发光能力的基本量。单位流明单位流明lm发光效率发光效率：光通量与所耗电能的比值光通量与所耗电能的比值。40W的白炽灯370 lm100W的白炽灯1250 lm40 W的日光色荧光灯2200 lm100W普通高压钠灯8180 lm150W金卤灯11500 lm1.11.1、光强光强( (符号符号I I） Luminous Intensity 光源向一定方向单位立体角内所发出的光通量，单位为坎德拉(cd)。 Id/d 光强是光源本身所特有的属性，仅与方向有关，与到光源的距离无关1.1 光强 光通量与光强I/4对于均匀辐射的物体来讲，任何方
4、向的光强也就是光分布都是均匀的例：一只2000 lm的白炽灯，安装在球形乳白色玻璃罩内，其透光率为0.9，四周各方向的光强均为：20000.9/4143 cd。光强用来用来描述光源描述光源发出的光通量在空间各方向的分布情况发出的光通量在空间各方向的分布情况：40W40W白炽灯泡白炽灯泡370 lm370 lm光通量光通量平均发光强度为平均发光强度为370/4370/4 = = 31cd31cd；在灯泡上装白色搪瓷平盘灯罩在灯泡上装白色搪瓷平盘灯罩，灯的正下方发光强度能提高到灯的正下方发光强度能提高到 8080100 cd100 cd；配镜面反射罩配镜面反射罩，灯下方的发光强度可达数百灯下方的发
5、光强度可达数百cdcd。1.2、照度照度（Illuminance，符号符号E）入射于被照物体单位面积上的光通量。E=/A单位:勒克斯（Lux，简写为lx，lm/ m2）入射的光通密度客观存在的物理量，与被照物和人的感受无关1.2 照度E40W40W白炽灯泡下白炽灯泡下1m1m处平面的照度处平面的照度30lx30lx，加装搪瓷灯罩后增加到加装搪瓷灯罩后增加到73lx73lx；阴天中午室外照度阴天中午室外照度8000800020000lx20000lx；晴天中午阳光下的室外照度晴天中午阳光下的室外照度8000080000120000lx120000lx；月光下的地面照度只有几个月光下的地面照度只有
6、几个lxlx。夏季阳光的阴暗处 10,000 lx夏季阳光下 100,000 lx户外多云 5,000 lx黄昏户外 50 lx街道照明 530 lx照度发光强度和照度距离平方反比定律：某表面的照度与点光源在这方向的发光强度成正比，与它至光源距离的平方成反比。cos2rIE I IE Er r1.3、亮度 （Luminance，符号L）发光体或受光体单位面积上发出(或反射出)的发光强度。单位: 坎德拉/平方米（cd/m2）L（亮度）I /A1.3 亮度太阳的亮度高达太阳的亮度高达2105sb白炽灯丝的亮度约为白炽灯丝的亮度约为300500 sb普通荧光灯表面的亮度只有普通荧光灯表面的亮度只有0
7、.60.8 sb无云蓝天的亮度范围在无云蓝天的亮度范围在0.22.0 sb有时用另一较大单位熙提1sb(熙提)=104cd/m21.3 亮度亮度与视觉的明暗直观感受有一定区别亮度与视觉的明暗直观感受有一定区别，例如同一盏交通信号灯，夜晚看的时候感觉要比白天看的时候亮得多。实际上信号灯的亮度并没有变化，只是眼睛适应了晚间相当低的环境亮度的缘故。由于眼睛适应环境亮度，物体明暗在视觉上的直观感受就可能会比它的亮度高一些或低一些。明（视）亮度：直观看去一个物体表面发光的属性。物理亮度：亮度 照度与亮度对于漫反射的表面上的照度（E）、反射率（）和亮度之间的关系如下:LE/上面的公式只适用于完全漫反射的表
8、面，因为无论从哪个方向看去，表面的亮度都是一样的。1.4 光谱光视效率同样辐射通量的情况下同样辐射通量的情况下，人眼对不人眼对不同波长同波长（颜色颜色）的光感觉到的明亮的光感觉到的明亮程度不同程度不同。光谱光视效率光谱光视效率：/)(mV明视觉明视觉：555nm555nm（黄绿光黄绿光）暗视觉暗视觉：507nm 507nm （蓝绿光蓝绿光）视野水平视野水平视野：180180垂直视野垂直视野：上上6060，下下70 70 近背景视野近背景视野：从视野中心往外从视野中心往外30范围范围；离展品高度的离展品高度的2.01.5倍距离处观赏展品倍距离处观赏展品。眩光眩光：当视野范围内当视野范围内有亮度极
9、高的物体或有强烈的亮度对比，而引起的不舒适或造成视觉降低的现象。人的眩光的感觉与光源投射的方向关系很大，如果光源投射的方向正对着视线方向，即与视线的夹角在14度之内，人对该光源的眩光感就会感到极强烈，假使该夹角大于60度，人就没有眩光感。1.5 光环境中的眩光眩光失能眩光 由于散射光在人们眼睛中引起的光幕亮度，降低了在视网膜 上图像的对比度下降并使眼睛出现失能 不舒适眩光 产生不舒适感觉，但并不一定降低视觉对象的可见度的眩光 视野中的非均匀亮度分布和对比过大引起 降低光源的表面亮度或者增加光源的背景亮度加以消除。 不舒适眩光是室内照明设计的一个主要质量评价指标. 厌恶性眩光 令人产生不愉快或抱
10、怨的光照都可称之为厌恶性眩光。1.1. 直接眩光直接眩光直接眩光就是直接将光投入眼帘引起的眩光。导致直接眩光成因导致直接眩光成因： 灯具位置较低，光投射的较平。对策对策：a 提高光源位置b 降低光源亮度c 用灯罩限制光源投射角度无眩光位置无眩光位置有眩光位置有眩光位置光源位置与眩光光源位置与眩光1.5 光环境中的眩光灯具的保护角灯具的保护角1.5 光环境中的眩光2.2. 一次反射眩光一次反射眩光一次反射眩光是指一强光投在一观看的目标物上，而目标物象镜面一样将此强光投入眼中。例例：展厅中自然光的运用展厅中自然光的运用：a b ca.反射光正好射入眼中引起眩光反射光正好射入眼中引起眩光b.改变反射
11、面的角度从而改变光线的入射角及反射角改变反射面的角度从而改变光线的入射角及反射角，使反射光不投入人眼使反射光不投入人眼。c.改变光源的位置使反射光不投入人眼改变光源的位置使反射光不投入人眼，从而避免眩光从而避免眩光。1.5 光环境中的眩光在某些光照条件下在某些光照条件下，欲观看的图书欲观看的图书上呈现了一层光幕使我们看不清要看的上呈现了一层光幕使我们看不清要看的字字，这种现象也是一种一次反射眩光这种现象也是一种一次反射眩光，也称为光幕反射也称为光幕反射。平时我们看书写字时视线与桌面法平时我们看书写字时视线与桌面法线所成的角度一般小于或等于线所成的角度一般小于或等于4040度度，假使光源在前上方
12、其光源到桌面的入射假使光源在前上方其光源到桌面的入射角小于或等于角小于或等于4040度度，则在我们读书写则在我们读书写字时强烈的反射光映入眼帘就产生了光字时强烈的反射光映入眼帘就产生了光幕反射的眩光幕反射的眩光，假如我们的光从侧面照假如我们的光从侧面照射过来就不会有这种现象了射过来就不会有这种现象了 看书写字的眩光区看书写字的眩光区1.5 光环境中的眩光3. 3. 二次反射眩光二次反射眩光也许你曾碰到过这种情况也许你曾碰到过这种情况，当站在一个玻璃的陈列柜前想看展品时当站在一个玻璃的陈列柜前想看展品时看见的却是你自己看见的却是你自己，这种现象称为二次反射眩光现象这种现象称为二次反射眩光现象，这
13、是由于观看者这是由于观看者所处的位置的亮度大大超过了陈列品的亮度所处的位置的亮度大大超过了陈列品的亮度。消除陈列柜上的二次反射光消除陈列柜上的二次反射光陈列柜上有严重的二次反射光陈列柜上有严重的二次反射光1.5 光环境中的眩光解决办法解决办法： 降低观众所处的亮度降低观众所处的亮度； 提高橱窗内展品的亮度提高橱窗内展品的亮度； 改变橱窗玻璃的倾角或形状改变橱窗玻璃的倾角或形状。1.5 光环境中的眩光1.5 眩光保护角1.6 光与色色调：只含有唯一波长的光是单色光，其颜色称为光谱色。光的波长不同，颜色也不同，色调用来表征颜色彩度：颜色的表现程度，反应光线波长的范围的大小，波长越窄，颜色越纯，彩度
14、也就越高明度：颜色的明暗程度色温：用于标定光线的颜色显色性：光源对物体的显色能力称为显色性显色性1.6 颜色感觉物体颜色由物体表面的光谱反射比或透射比和光源的光谱组成共同决定物体颜色由物体表面的光谱反射比或透射比和光源的光谱组成共同决定。表 8-1 光谱颜色波长及范围 颜 色 波 长（nm） 范 围（nm） 红 橙 黄 绿 蓝 紫 700 620 580 510 470 420 640750 600640 550600 480550 450480 400450 光与色感光与色感1. 1. 单色光单色光亮亮暗暗红光红光火热火热、热烈热烈晦暗晦暗、不适不适橙色光橙色光高贵高贵、辉煌辉煌温馨温馨、舒
15、适舒适、典典 雅雅黄光黄光华丽华丽（稍有些轻浮稍有些轻浮）白光白光明朗明朗、洁白洁白、透彻透彻苍白苍白蓝光蓝光宁静宁静、高雅高雅、深远深远、时尚时尚阴森阴森绿光绿光生机感生机感紫光紫光个性个性、品位品位、浪漫浪漫、另类另类1.6 光色2 2. .显色性显色性光源的光源的显色性显色性取决于光源的光谱成分取决于光源的光谱成分。例如一束白光照在一物体上成例如一束白光照在一物体上成红色红色，即此物体表面能将白光中即此物体表面能将白光中640750nm640750nm的红色光反射出来而其他波的红色光反射出来而其他波长的光都吸收了长的光都吸收了，但假使一束绿光照在此物体上但假使一束绿光照在此物体上，由于绿光中没有由于绿光中没有640750nm640750nm的红色光的红色光，因此该物体表面将投射的光都吸收了因此该物体表面将投射的光都吸收了，表面呈黑表面呈黑色色。实际生活过程中实际生活过程中，光谱不同而感觉环境中的物体颜色没变光谱不同而感觉环境中的物体颜色没变。例如例如：由于由于时间气候的不同时间气
