建筑物理光学实验报告.doc

建筑物理实验报告

班 级： 建筑113班
姓 名： 朱娅
学 号： 01111305
实验题目： 建筑光学实验
指导教师： 郑秋玲

实验日期：2014.5.14 小组成员：王文卓，魏禹，嵇文鑫，朱娅，梁隽 学生成绩：

实验一 采光实验

实验时间：2014．5.14，9:00---14：00，
实验地点：吉林建筑大学，五公寓，347室
天气状况：阴，早晨时有阳光

一．实验目的：
1.掌握照度计，亮度计的正确使用方法。
2.测定寝室内工作面照度分布，亮度分布。
3.检验实际采光效果是否达到预期设计目标及学生寝室采光规范要求。
4.了解身边建筑的建造情况，积累设计经验。
5.分析是否需要对采光进行改造或补充。

二．实验内容：
（一）采光系数测定 （三）测量表面光反射比
（二）检验室内亮度分布状况 （四）测量窗玻璃的光透射比

三．实验步骤：
（一）采光系数测定
实验原理：根据采光系数定义：室内某一点的天然光照度（En）和同一时间的室外无遮挡水平面上的天空扩散光照度（Ew）的比值，即C=(En /Ew)×100％ 。所以测量采光系数需要两个照度计，一个测室内照度，同时另一个测室外照度。

测试仪器：ST-85型自动量程照度计两台
1.场所和布点：在寝室的窗、窗间墙中间，垂直于窗面布置Ⅰ、Ⅱ两条测量线，离地高度与工作面同，为0.75m，间隔1.2m布置一测点，每条测量线选6个点。
2.天气条件：2014年5月14日，9：00，因这一时段室外照度变化不大。
3.室外照度：选在操场上测量。 室内、外照度读数时间一致。
3.室内照度：光接收器放在与实际工作面等高，熄灭人工照明灯。每一测点进行3次读数，取读数的均值。
4.记录数据，填写采光实测记录表
5.整理数据，绘出典型剖面的采光系数曲线图，并进行分析。

图a

（二）检验室内亮度分布状况
测试仪器：L88亮度计一台
1.选定寝室的门作为观测者位置，亮度计朝窗放在房间长度方向的中轴线上，离墙0.5m，离地高1.5m处。
2.测量时间选择在工作期间的正常条件：全阴天
3.由于寝室的尺寸较小，又有床位遮挡，故选择了10个分散且较易观察的点。每点读数三次，取平均值。
4.将点的标号标注在以同一位置同一角度拍摄的室内照片上，完成数据表格。

（三）测量表面光反射比
测试仪器：ST-85型自动量程照度计一台
1. 在寝室中选择不受直接光影响的被测面，墙面，桌面，地面，顶棚等，将照度计的光接收器紧贴被测表面，测得入射光照度Ei 。
2.再将光敏面对准测点，逐渐平移开，待读数稳定后，测得反射光照度Er。
3.完成表格。
3. 由下式求出光反射比： r = Er / Ei

（四）测量窗玻璃的光透射比
测试仪器：ST-85型自动量程照度计一台
将照度计的光接收器分别贴在窗玻璃的内外两侧，且两侧的测点应处在同一轴线上。分别读出内、外两侧的照度Ei 和Eo ,按下式求出透射比t：t =Ei/Eo

四．实验结果分析及说明：
1.寝室情况说明：

寝室窗户朝向东面，每天11点左右之后无太阳直射光，室内与阳台之
间有窗，外窗比内窗大且高。室内两侧床宽900，高1.75米，床下桌子宽
0.58米，高0.75米。

2.此报告中的测量数据为多次测量后所得的平均值，数据所需的单位列于表格上方。

（一） 采光系数测定

1. 点的选取如图a所示，每条测量线选6点。
2. En：室内照度 Ew：室外照度

表一：采光实测记录表 ×100lx

1
2
3
4
5
6
Ⅰ
En
437
223
21
8.24
4.72
2.76
Ew
667
654
641
548
615
596
C
65.52%
34.10%
3.28%
1.50%
0.77%
0.46%
Ⅱ
En
414
361
14.98
6.15
1.58
0.63
Ew
697
693
626
617
666
672
C
59.40%
52.09%
2.39%
1.00%
0.24%
0.09%

采光系数曲线图

分析：
由图可见，靠近窗的地方采光系数大，向里采光系数减小，在3号点后趋于平稳；
Ⅰ穿过窗间墙，Ⅱ通过阳台门，在1—3点之间，II的采光系数要大于Ⅰ，但在3点后，两条线趋于一致；
同一条曲线的前后相差较大，造成这一结果的原因可能有以下几点：
1. 天气状况不稳定，不时会有太阳直射光，使实验误差增大
2. 室内床位及床上用品对光线的影响
3. 寝室的长宽比接近2:1，不利于内部采光。

（二）检验室内亮度分布状况

×100cd/㎡

1
2
平均值
1
1.25
1.36
1.305
2
1.45
1.58
1.515
3
0.386
0.381
0.384
4
0.343
0.45
0.397
5
0.302
0.291
0.297
6
6.87
6.55
6.710
7
4.16
3.62
3.890
8
0.229
0.223
0.226
9
0.222
0.219
0.221
10
3.12
3.23
3.175
寝室室内透视
表二：亮度分布实测表
表

由于寝室尺寸较小，且有床位遮挡，靠近内部的亮度较小，即使是在白天，桌面的亮度也不够。
鉴于寝室的功能与当前此类建筑的建造形势，一时间是很难解决这个问题的。

（三）测量表面光反射比

Eρ
Ei
ρ
ρ平均值
侧墙面
1
0.045
0.066
0.682
0.664
2
0.061
0.112
0.545
3
0.039
0.048
0.813
4
0.024
0.039
0.615
地面
5
0.043
0.072
0.597
0.498
6
0.029
0.064
0.453
7
0.14
0.316
0.443
桌面
8
0.057
0.104
0.548
0.508
9
0.024
0.049
0.490
10
0.016
0.033
0.485
顶棚
11
0.036
0.043
0.837
0.829
12
0.055
0.067
0.821
表三 ：反射比实测表 ×100lx
Eρ：反射照度 Ei：入射照度

取点的顺序是从靠近窗到远离窗；
每个点读数3次取平均值，表中的测量值即为平均值；
由于天气原因，并不能保证每次读数都是准确的，多少有些误差。
由表可以看出，表面反射比的顺序从大到小是：顶棚，侧墙，桌面，地面。

（四）测量窗玻璃的光透射比
表四：透射比实测表 ×100lx
由于寝室有阳台窗，阳光经过

Ei
Eo
τ
外窗
3.21
4.75
0.676
内窗
1.32
1.66
0.795
阳台门
1.37
1.77
0.774
二次透射进入室内。内、外窗及阳台门
都是普通玻璃，透视比相近。

五．实验结论：
寝室的采光不足，亮度分布不均匀，靠近窗的地方光照条件较好，向内越来越昏暗；
夏季还有一些利处，冬季则会很冷，阴面的寝室敝处更明显。

六．实验对你的启发：
采光对于居住类的建筑很重要，光线充足的居所给人一种温暖舒适的感觉，光线不足会使住户处于低沉的环境中，影响人的心情和做事的积极性。建筑的采光设计并不是简简单单的开窗，而要根据建筑的功能要求，使用要求以及个人的喜好，使用一定的手法对太阳光进行创造性的利用，是建筑成为阳光的转存器。
在室内房间的设计时，房间的尺寸应当特别注意，尽量不要出现狭长的房间。

实验二 照明实验

实验时间：2014.5.14, 19:00---21:00
实验地点：吉林建筑大学，五公寓，347室
寝室情况：

灯具情况：
（1） 灯具的类型： 荧光灯 ，长度1.2米
（2） 功率和数量： 40W, 2盏
（3） 房间的平、剖面图：如上，灯具距地面3米
（4） 灯具的损坏与污染情况：正常
（5） 室内主要表面的颜色和状况：白色，良好

一．实验目的：
1.检验寝室的实际照明效果是否达到规范要求。
2.了解身边建筑的建造情况，积累设计经验。
3.确定是否需要对照明进行改装和维修。

二．实验原理：
在测试房间内，应在每个工作地点测量照度，然后加以平均。对于没有确定工作地点的空房间或非工作房间，如单用一般照明，通常选0.8m高的水平面测量照度。将测量区域划分成大小相等的方格，测量每格中心的照度Ei，平均照度可用算术平均值来求。
小房间每个方格的边长取1m，；大房间可取2~4m；走廊、楼梯等狭长的交通地段沿长度方向中心线布置测点，间距1~2m，测量面为地平面或地面以上150mm处。测点越多，得到的平均照度值越精确。

三．实验所用仪器：
ST-85型自动量程照度计、亮度计各一台

四．实验内容：
1. 照明条件下，工作面0.75m处水平面的照度。
2. 照明条件下，寝室内各表面亮度分布。

五．实验步骤：
1. 测量前，打开全部灯具，20分钟待其稳定后开始测量。
2. 确定测点位置及数量。选取11个点，并标注在有灯具的平面图上。
3. 进行亮度测量：亮度计放在房间长度方向的中轴线上，离墙0.5m，高1.5m处，朝向寝室门的方向。
4. 整理测量数据，完成实验报告。

六．实验结果分析及说明：

1.工作面照度：
在工作面即0.75米高处在选取9个点，如图所示，其中1,3,7,9为工作面。

每点读数三次，表中数据为实际测量值。

有表格可以看出，位于两侧的点1,4,7,3,6,9处的照度值明显低于中轴线上的2,5,8；其中1,7,3,9的读数又低于4,6。

这是由于1,3,7,9是位于床下的桌面，大部分的光被床挡住，导致原本应该是光照最充足的工作面变成光照最差的暗角。4,6是床与床间的空隙。

×100lx

1
2
3
平均值
1
0.39
0.39
0.393
0.391
2
0.753
0.715
0.765
0.744
3
0.113
0.113
0.113
0.113
4
0.366
0.365
0.366
0.366
5
0.825
0.824
0.826
0.825
6
0.422
0.421
0.425
0.423
7
0.433
0.431
0.431
0.432
8
0.611
0.62
0.603
0.611
9
0.115
0.113
0.114
0.114

表一：工作面照度实测表

2.室内各表面亮度分布：

×100cd/㎡

1
2
3
平均值
1
18.45
17.97
18.24
18.220
2
14.43
15.54
13.98
14.650
3
11.25
11.33
11.29
11.290
4
37.8
32.2
32.5
34.167
5
41.2
41.3
39.6
40.700
6
28.4
29.4
29.8
29.200
7
11.33
11.47
12.67
11.823
8
37.7
33.1
36.7
35.833
9
4.36
3.36
4.55
4.090
10
12.37
13.15
13.14
12.887
11
50.7
44.4
59.3
51.467

室内透视

照明条件下的亮度分布比采光条件下的亮度分布整体上要均匀，但是最亮处与最暗处相差很大，尤其是工作面上的亮度很小，达不到规范要求，晚上学习时容易损伤眼睛。

表二：亮度分布实测表

七．实验结论：
寝室的照明设计满足基本的生活需求，但不满足工作需要。
改进建议：在工作面的上方增加灯具

八．实验对你的启发：
学习不仅要动脑，还要动手。做实验是个获取知识的快捷方法，更是检验知识的有效途径。建筑不纯是脑力劳动的学科，动手能力也很重要。
在进行建筑照明设计的时候，要充分的考虑到使用的有效性，便捷性，以及灯具的选用等方面，做到既满足使用要求，有节约环保。

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