建筑光学基本知识

建筑光学基本知识1、能够引起人视觉感觉的电磁辐射波长范围为380-780nm2、光谱视效率：表示波长和波长的单色辐射，在特定光度条件下，获得相同视觉感觉时，该两个单色辐射通量之比。3、视野范围（视场）水平面180°，垂直面130°，上方为60°，下方为70°4、普尔钦效应：在不同的光亮条件下，人眼感受性不同的现象。5、光通量：人眼对光的感觉量公式：6、辐射通量：光源在单位时间内发射或接收的辐射能量或在某种介质中单位时间传递的辐射能量。7、发光效率：单位辐射通量产生的光通量。8、发光强度：光源在空间的光通量分布状况，就是光通量的空间分布密度。公式：9、照度：在被照面单位面积上的光通量多少，表示被照面上的光通量密度。公式：10、距离平方反比定律：计算点光源产生照度的基本公式，某表面的照度E与点光源在这方向的发光强度I成正比，与它至光源距离r的平方成反比，公式：11、亮度：视网膜上物像的照度是和发光体在视线方向的投影面积Acosα成反比，以发光体朝视线方向的发光强度成正比，公式：12、定向反射和透射定向反射：光线入射角等于反射角；入射光线、反射光线以及反射表面的法线处于同一平面。玻璃镜、很光滑的金属表面定向透射：如材料的两个表面彼此平行，则透过材料的光线方向和入射方向保持一致。窗玻璃13、扩散反射和透射均匀扩散材料：将入射光想均匀地向四面八方反射或透射，从各个角度看，其亮度完全想同，看不见光源形象。氧化镁、石膏、磨砂玻璃；完全均匀扩散透射材料：乳白玻璃、白纸、半透塑料；均匀漫反射材料：将反射光均匀分布在各个方向上，与入射方向无关，砖、混凝土、石膏定向扩散材料：在定向反射（透射）方向，具有最大的亮度，而在其他方向上也有一定亮度。光滑的纸、较粗糙的金属表面、油漆表面、釉瓷砖。14、视度：看物体的清楚程度，影响因素：适当的亮度、物件尺寸、对比、识别时间、避免炫光天然采光1、采用天然采光的原因：人眼在天然光条件下比在人工光下具有更高的视觉功效；在天然光下感到舒适和有益于身心健康。2、光气候是由太阳直射光、天空扩散光和地面反射光形成的天然光平均状况。3、地面反射光：太阳直射光和天空扩散光射到地面后，经地面反射，并在地面与天空之间产生多次反射，使地面的照度和天空的亮度都有所增加，这部分称为地面反射光。4、全云天的地面照度取决于：太阳高度角、云状、地面反射能力、大气透明度5、晴天的地面照度由太阳照度和天空扩散光两部分组成。6、我国的光气候概况7、采光标准：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和同一时间同一地点，在室外无遮挡水平面上有全阴天天空漫射光所产生的照度的比值，公式：8、采光系数标准值临界照度：室内完全利用天然光进行工作时的室外天然光最低照度。我国规定为5000lx。四川、贵州4000lx。9、采光质量采光均匀度：室内照度最低值与室内照度平均值之比。防止眩光：作业区应减少或避免直射阳光；工作人员的视觉背景不宜为窗口；可采取室内外遮挡设施来减少窗亮度或减少窗的视域；窗结构的内表面和窗周围的内墙面宜采用浅色饰面。合适的光反射比防止紫外线的进入10、采光口侧窗缺点：照度不均匀；优点：构造简单，不受建筑物层数限制，布置方便，造价低廉，光线具有明确方向性。虽可用提高窗位置方法解决室内照度不均的问题，但受建筑物层高的限制。这种窗只能保证有限进深的采光要求。一般进深不超过窗高的1.5-3倍。天窗矩形天窗天窗架+窗扇课避免单侧窗照度变化大的缺点，使照度均匀。窗口位置高，一般处于视野范围外，不易形成眩光和受外面物体的遮挡。锯齿形天窗由于倾斜顶棚的反光，采光效率比纵向矩形天窗高，当采光系数相同时，锯齿形天窗的玻璃面积比纵向天窗少15%-20%。平天窗优点：采光效率高，面积大；缺点：积尘，易产生眩光。种类：采光天棚（中庭、市场、体育馆、温室）接近自然的全天侯室内空间；板式、条式；采光罩日光斗屋顶向阳的垂直天窗，适于温带及高纬度地区，冬季比夏季可接受更多光线，可控制眩光。11、卫生间、浴室窗地比不应小于1：10；楼梯间、走道1：14；内走廊不超过20m，至少一端应设采光口，超过20m，两端应设采光口，超过40m，中间应加设采光口，否则应采用人工补充照明。12、民用建筑有效采光面积规定：1）离地高度：0.5m以下的采光口不计入采光面积2）采光口外部有宽度超过1m的遮挡物的，按70%计算采光面积人工光源1、人工光源：热辐射光源：当金属被加热到1000K以上时，就发出可见光，温度越高，可见光在总辐射中所占比例越大，这一原理制造的光源就称为热辐射光源。白炽灯：优点体积小，易控光，工作环境温度范围较大，结构简单，价格便宜，使用方便；缺点发光效率低，灯丝亮度高，散热量大，寿命短，受电压变化、机械振动影响大。气体放电光源：利用某些元素的原子被电子激发而发出可见光的光源。荧光灯：无荧光粉则为紫外线灯；通过启辉器、整流器、发出高压脉冲电流；上表面反射材料，下表面荧光粉。优点：发光效率高，发光表面亮度低，不易产生眩光，光色好，接近自然光色，寿命较长，灯管表面温度较低缺点：初期投资较大，冬天难启动，有频闪现象，有紫外线泄露，对无线电有干扰2、电光源主要性能指标：光通量发光效率：灯的光通量与消耗的电功率之比寿命：以小时计算平均亮度：以cd/㎡表示，普通白炽灯发光体为灯丝，乳白灯泡发光体为玻壳，荧光灯发光体为管壁灯的色表：灯光颜色给人直观感受（冷、暖、中间色）显色指数灯的启动、再启动时间受环境影响程度3、照明均匀度：企业工业室内作业区域采用一般照明是，给定平面上最小照度与平均照度之比，即为照度均匀度不宜小于0.704、减弱光幕反射的措施：1）尽可能使用无光纸和不闪光墨水，使视觉作业和作业房间内的表面为无光泽的表面2）减少来自干扰区的光，增加干扰区外的光，以减少光幕反射，增加有效照度3）尽量使光线从侧面来，以减少光幕反射。5、消除频闪现象的措施：至少使用双管灯；将相邻两管接在不同相位上。6、学校教室光环境设计要求：1）整个教室应保持足够照度，且分布均匀，黑板上有足够照度；2）合理安排教室环境的亮度分布，消除眩光，保持正常视力，减少视疲劳3）较少投资、维护费用