第6篇建筑光环境ppt课件

第六章第六章 建筑光环境建筑光环境清华大学清华大学清华大学清华大学 建筑学院建筑学院建筑学院建筑学院建筑技术科学系建筑技术科学系建筑技术科学系建筑技术科学系20012001年年年年1第六章 建筑光环境清华大学 建筑学院1光环境控制的意义光环境控制的意义B 减少视觉疲劳，保证视觉健康和身减少视觉疲劳，保证视觉健康和身心健康心健康B 提高劳动生产率提高劳动生产率B 降低能耗降低能耗J 人工照明能耗人工照明能耗J 空调能耗空调能耗2光环境控制的意义 减少视觉疲劳，保证视觉健康和身心健康290年代末上海市公共建年代末上海市公共建筑的一次能源消耗比例筑的一次能源消耗比例390年代末上海市公共建筑的一次能源消耗比例3光的性质和度量光的性质和度量B 光的特征光的特征J 电磁波的一部分，光子的波动运动电磁波的一部分，光子的波动运动J 可见光和良好视觉的共同作用可见光和良好视觉的共同作用J 在带有多种光谱成分的光源中，如果在带有多种光谱成分的光源中，如果某一部分占比例较大，就呈现出那个某一部分占比例较大，就呈现出那个波长对应的颜色。波长对应的颜色。较短的波长为主较短的波长为主较短的波长为主较短的波长为主较长波长为主较长波长为主较长波长为主较长波长为主4光的性质和度量 光的特征较短的波长为主较长波长为主4光通量光通量 B 物理意义：说明物理意义：说明物理意义：说明物理意义：说明光源光源光源光源发光能力的基发光能力的基发光能力的基发光能力的基本量，能量单位。本量，能量单位。本量，能量单位。本量，能量单位。JJ 定义：辐射体单位时间内以电磁辐射定义：辐射体单位时间内以电磁辐射定义：辐射体单位时间内以电磁辐射定义：辐射体单位时间内以电磁辐射的形式向外辐射的能量称的形式向外辐射的能量称的形式向外辐射的能量称的形式向外辐射的能量称辐射功率辐射功率辐射功率辐射功率或或或或辐射通量辐射通量辐射通量辐射通量(W)(W)。光源的。光源的。光源的。光源的辐射通量辐射通量辐射通量辐射通量中被人中被人中被人中被人眼感觉为光的能量眼感觉为光的能量眼感觉为光的能量眼感觉为光的能量(波长波长波长波长380380780nm)780nm)称为称为称为称为光通量光通量光通量光通量。JJ 单位单位单位单位:流明流明流明流明(lumen(lumen，lm)lm)。JJ 人眼在观看同样功率的辐射时人眼在观看同样功率的辐射时人眼在观看同样功率的辐射时人眼在观看同样功率的辐射时,在不在不在不在不同波长时感觉到的亮度是不同的，人同波长时感觉到的亮度是不同的，人同波长时感觉到的亮度是不同的，人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眼的这种特性用相对光谱光效率眼的这种特性用相对光谱光效率眼的这种特性用相对光谱光效率V(V()来表示。来表示。来表示。来表示。5光通量 物理意义：说明光源发光能力的基本量，能量单位。5不同波长的相对光谱光效率不同波长的相对光谱光效率B 明视觉：明视觉：明视觉：明视觉：V(V()max max 对应波长对应波长对应波长对应波长555nm 555nm(黄绿光黄绿光黄绿光黄绿光)，光效，光效，光效，光效是是是是680lm/W680lm/W。B 暗视觉：暗视觉：暗视觉：暗视觉：V(V()max max 507nm(507nm(蓝绿蓝绿蓝绿蓝绿光光光光)6不同波长的相对光谱光效率 明视觉：V()max 对应波长发光强度发光强度 IB 发光强度：表示发光强度：表示发光强度：表示发光强度：表示光源光源光源光源光通量的空间密度光通量的空间密度光通量的空间密度光通量的空间密度JJ 定义：光源在某一方向的发光强度定义为光定义：光源在某一方向的发光强度定义为光定义：光源在某一方向的发光强度定义为光定义：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源在这方向上单位立体角内发出的光通量源在这方向上单位立体角内发出的光通量源在这方向上单位立体角内发出的光通量(和和和和距离无关距离无关距离无关距离无关)。JJ 单位：坎德拉单位：坎德拉单位：坎德拉单位：坎德拉(candela,cd)(candela,cd)dsds7发光强度 I 发光强度：表示光源光通量的空间密度ds7光通量相同，发光强度光通量相同，发光强度却不同却不同8光通量相同，发光强度却不同8B 定义：落在单位面积定义：落在单位面积定义：落在单位面积定义：落在单位面积被照面被照面被照面被照面上的光通量的数上的光通量的数上的光通量的数上的光通量的数值。表示被照面被照射的程度。值。表示被照面被照射的程度。值。表示被照面被照射的程度。值。表示被照面被照射的程度。B 表达式：表达式：表达式：表达式：B 单位：勒克斯单位：勒克斯单位：勒克斯单位：勒克斯(lux,lx)(lux,lx)，相当于，相当于，相当于，相当于1 lm1 lm的光通的光通的光通的光通量均匀分布在量均匀分布在量均匀分布在量均匀分布在1m1m2 2的被照面上的被照面上的被照面上的被照面上B 性质：可叠加性。几个光源同时照射被照面性质：可叠加性。几个光源同时照射被照面性质：可叠加性。几个光源同时照射被照面性质：可叠加性。几个光源同时照射被照面时，实际照度为单个光源分别存在时形成照时，实际照度为单个光源分别存在时形成照时，实际照度为单个光源分别存在时形成照时，实际照度为单个光源分别存在时形成照度的代数和。度的代数和。度的代数和。度的代数和。照度照度 E9 定义：落在单位面积被照面上的光通量的数值。表示被照面被照射光源的发光强度与被照光源的发光强度与被照面的照度关系面的照度关系B 已知点光源发光强度以及与已知点光源发光强度以及与已知点光源发光强度以及与已知点光源发光强度以及与被照面的距离，即可求得垂被照面的距离，即可求得垂被照面的距离，即可求得垂被照面的距离，即可求得垂直于二者连线的被照面的照直于二者连线的被照面的照直于二者连线的被照面的照直于二者连线的被照面的照度：度：度：度：E En nI/rI/r2 2B 再通过三角转换即可求得实再通过三角转换即可求得实再通过三角转换即可求得实再通过三角转换即可求得实际被照面的照度：际被照面的照度：际被照面的照度：际被照面的照度：E E=E En nsin sin =(I/rI/r2 2)sin sin B 线光源是点光源的积分叠加，线光源是点光源的积分叠加，线光源是点光源的积分叠加，线光源是点光源的积分叠加，面光源是线光源的积分叠加。面光源是线光源的积分叠加。面光源是线光源的积分叠加。面光源是线光源的积分叠加。原理相同。原理相同。原理相同。原理相同。I IE Er r10光源的发光强度与被照面的照度关系 已知点光源发光强度以及与被照照度度11照度11国际照明委员会国际照明委员会CIE对不对不同作业和活动推荐的照度同作业和活动推荐的照度作业或活动类型作业或活动类型作业或活动类型作业或活动类型 照度范围照度范围照度范围照度范围(lx)(lx)室外入口区域室外入口区域室外入口区域室外入口区域 20 30 50 20 30 50短暂停留交通区短暂停留交通区短暂停留交通区短暂停留交通区 50 75 100 50 75 100衣帽间、门厅衣帽间、门厅衣帽间、门厅衣帽间、门厅 100 150 200 100 150 200讲堂、粗加工讲堂、粗加工讲堂、粗加工讲堂、粗加工 200 300 500 200 300 500办公室、控制室办公室、控制室办公室、控制室办公室、控制室 300 500 750 300 500 750缝纫、绘图、检验室缝纫、绘图、检验室缝纫、绘图、检验室缝纫、绘图、检验室 500 750 1000500 750 1000辨色、精密加工和装配辨色、精密加工和装配辨色、精密加工和装配辨色、精密加工和装配 750 1000 1500 750 1000 1500手工雕刻、精细检验手工雕刻、精细检验手工雕刻、精细检验手工雕刻、精细检验1000 1500 20001000 1500 2000手术室、微电子装配手术室、微电子装配手术室、微电子装配手术室、微电子装配 2000 200012国际照明委员会CIE对不同作业和活动推荐的照度作业或活动类型亮度亮度 LB 定义：正在定义：正在定义：正在定义：正在发光发光发光发光(或反光或反光或反光或反光)表面表面表面表面的明亮程度。的明亮程度。的明亮程度。的明亮程度。B 亮度是与眼睛感觉有关的量，取决于进入眼亮度是与眼睛感觉有关的量，取决于进入眼亮度是与眼睛感觉有关的量，取决于进入眼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。睛的光通量在视网膜物象上的密度。睛的光通量在视网膜物象上的密度。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物理亮度：发光体在视线方向上单位面积发物理亮度：发光体在视线方向上单位面积发物理亮度：发光体在视线方向上单位面积发出的发光强度，尼特出的发光强度，尼特出的发光强度，尼特出的发光强度，尼特(nit,nt)(nit,nt)、熙提熙提熙提熙提(stilb,(stilb,sb)1 nt=1 cd/msb)1 nt=1 cd/m2 2，1 sb=1 cd/cm1 sb=1 cd/cm2 2=10=104 4 ntntB 主观亮度：考虑背景亮度的作用主观亮度：考虑背景亮度的作用主观亮度：考虑背景亮度的作用主观亮度：考虑背景亮度的作用B 视网膜只可承受视网膜只可承受视网膜只可承受视网膜只可承受 16 sb 16 sb以下的亮度！以下的亮度！以下的亮度！以下的亮度！13亮度 L 定义：正在发光(或反光)表面的明亮程度。13亮度和照度有何区别？亮度和照度有何区别？照了不一定亮！照了不一定亮！照度相同照度相同吸光材料，亮度低吸光材料，亮度低吸光材料，亮度低吸光材料，亮度低反光材料，亮度高反光材料，亮度高反光材料，亮度高反光材料，亮度高14亮度和照度有何区别？照了不一定亮！照度相同吸光材料，亮度低反亮度表达式亮度表达式当量面积当量面积当量面积当量面积 dScosdScos dIdI 15亮度表达式当量面积 dScosdI15光源的亮度与被照面的光源的亮度与被照面的照度关系照度关系 EL sin Acos /r2 L LE E r r光源光源光源光源面积面积面积面积A A 16光源的亮度与被照面的照度关系 EL sinLEr光的传播特性光的传播特性B 光遇到介质会发生反射、透射和吸收。光遇到介质会发生反射、透射和吸收。光遇到介质会发生反射、透射和吸收。光遇到介质会发生反射、透射和吸收。B 反射、透射光使人眼可以看见。反射、透射光使人眼可以看见。反射、透射光使人眼可以看见。反射、透射光使人眼可以看见。c =+c17光的传播特性 光遇到介质会发生反射、透射和吸收。cB 定向反射与透射材料：入射角反射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角，透射方向与入射方向一致J 镜面玻璃镜面玻璃J 平板玻璃平板玻璃B 均匀扩散反射、透射材料均匀扩散反射、透射材料J 粉刷涂料粉刷涂料J 乳白玻璃乳白玻璃反光和透光材料反光和透光材料18 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B 定向扩散反射与透射材料：与入射角相定向扩散反射与透射材料：与入射角相同的反射角方向上、与入射方向一致透同的反射角方向上、与入射方向一致透射方向上有最大亮度，其它方向也有一射方向上有最大亮度，其它方向也有一定亮度定亮度J 光滑的纸光滑的纸J 油漆表面油漆表面J 磨砂玻璃磨砂玻璃反光和透光材料反光和透光材料19 定向扩散反射与透射材料：与入射角相同的反射角方向上、与入射光问题与热问题的比较光问题与热问题的比较B 共同点共同点J 热问题：相同条件下，投入能量越多，温热问题：相同条件下，投入能量越多，温热问题：相同条件下，投入能量越多，温热问题：相同条件下，投入能量越多，温度就越高度就越高度就越高度就越高J 光问题：相同条件下，可见光区投入能量光问题：相同条件下，可见光区投入能量光问题：相同条件下，可见光区投入能量光问题：相同条件下，可见光区投入能量越多，亮度就越高越多，亮度就越高越多，亮度就越高越多，亮度就越高B 不同点不同点不同点不同点J 热量守恒：热源停止供热，已有的热量也热量守恒：热源停止供热，已有的热量也热量守恒：热源停止供热，已有的热量也热量守恒：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。不会消失；热被材料吸收了仍然存在。不会消失；热被材料吸收了仍然存在。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；亮度不守恒：光源停止发光，光就没了；亮度不守恒：光源停止发光，光就没了；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。光被材料吸收了就不存在了，变成了热。光被材料吸收了就不存在了，变成了热。光被材料吸收了就不存在了，变成了热。20光问题与热问题的比较 共同点20视觉与光环境视觉与光环境B 良好的光环境是保证视觉功能舒适有良好的光环境是保证视觉功能舒适有效的基础效的基础B 什么是良好光环境？什么是良好光环境？J 人们可以不必通过意识的作用强行将人们可以不必通过意识的作用强行将注意力集中到所要看的地方，就能不注意力集中到所要看的地方，就能不费力气而清楚地看到所有搜索的信息费力气而清楚地看到所有搜索的信息J 获得的信息与实际情况相符合获得的信息与实际情况相符合J 背景中也没有视觉背景中也没有视觉“噪声噪声”干扰注意干扰注意力力21视觉与光环境 良好的光环境是保证视觉功能舒适有效的基础21眼睛的生理特点眼睛的生理特点B 视网膜的两种感光细胞视网膜的两种感光细胞J 亮度高于亮度高于亮度高于亮度高于3 nt(cd/m3 nt(cd/m2 2)时主要由锥状细胞发时主要由锥状细胞发时主要由锥状细胞发时主要由锥状细胞发挥作用挥作用挥作用挥作用J 在亮度低于在亮度低于在亮度低于在亮度低于0.01 nt0.01 nt时主要由杆状细胞发挥时主要由杆状细胞发挥时主要由杆状细胞发挥时主要由杆状细胞发挥作用，但不能分辨颜色作用，但不能分辨颜色作用，但不能分辨颜色作用，但不能分辨颜色B 绝对光阈：背景亮度为绝对光阈：背景亮度为 0 时可识别的临时可识别的临界亮度界亮度J 目标越小要求越高目标越小要求越高目标越小要求越高目标越小要求越高J 呈现时间越短要求越高呈现时间越短要求越高呈现时间越短要求越高呈现时间越短要求越高22眼睛的生理特点 视网膜的两种感光细胞22视野和视场视野和视场水平方向单眼视野水平方向单眼视野水平方向单眼视野水平方向单眼视野180180 双眼视野双眼视野双眼视野双眼视野180180 斜线区为单眼视野范围，斜线区为单眼视野范围，斜线区为单眼视野范围，斜线区为单眼视野范围，白色区为双眼视野范围。白色区为双眼视野范围。白色区为双眼视野范围。白色区为双眼视野范围。单眼向上单眼向上单眼向上单眼向上6060 ，向下，向下，向下，向下7070 。23视野和视场水平方向单眼视野180双眼视野180斜线区为单视觉特征描述视觉特征描述B 亮度对比度亮度对比度亮度对比度亮度对比度亮度对比度对亮度对比度对亮度对比度对亮度对比度对人眼看物体的清晰程度人眼看物体的清晰程度的影响的影响的影响的影响24视觉特征描述 亮度对比度亮度对比度对人眼看物体的清晰程度的影视觉特征描述视觉特征描述B 视角视角视角视角B 视觉敏锐度：刚刚能分辨的视角的倒数视觉敏锐度：刚刚能分辨的视角的倒数视觉敏锐度：刚刚能分辨的视角的倒数视觉敏锐度：刚刚能分辨的视角的倒数25视觉特征描述 视角25视觉特征描述视觉特征描述B 视觉适应视觉适应视觉适应视觉适应26视觉特征描述 视觉适应26颜色颜色彩度彩度彩度彩度R RY YGGB BP P明度明度明度明度Y YGGR RP PB BRPRPYRYRGYGYBGBGPBPBB 度量：孟赛尔表色系度量：孟赛尔表色系度量：孟赛尔表色系度量：孟赛尔表色系B 相邻色调间逐步过渡相邻色调间逐步过渡相邻色调间逐步过渡相邻色调间逐步过渡B 相同黄色相同黄色相同黄色相同黄色Y Y 也有偏红黄也有偏红黄也有偏红黄也有偏红黄YRYR和偏绿黄和偏绿黄和偏绿黄和偏绿黄GY GY 之分之分之分之分B 每种色调分为每种色调分为每种色调分为每种色调分为1010个等级，个等级，个等级，个等级，主色调和中间色调的等主色调和中间色调的等主色调和中间色调的等主色调和中间色调的等级均为级均为级均为级均为 5 5。10Y 10Y 表示黄表示黄表示黄表示黄与黄绿的中间色，即淡与黄绿的中间色，即淡与黄绿的中间色，即淡与黄绿的中间色，即淡黄绿色。黄绿色。黄绿色。黄绿色。27颜色彩度RYGBP明度YGRPBRPYRGYBGPB 度量：孟赛尔表色系孟赛尔表色系(镜像镜像)28孟赛尔表色系(镜像)28颜色产生的心理效果颜色产生的心理效果B 情绪感觉情绪感觉J 积极色：暖色调高亮度积极色：暖色调高亮度J 消极色：冷色调低照度消极色：冷色调低照度B 温度感觉：红热蓝冷，主观温差效果可温度感觉：红热蓝冷，主观温差效果可达达34B 大小轻重感觉：明度影响。高明度者大大小轻重感觉：明度影响。高明度者大而轻，低明度小而重而轻，低明度小而重29颜色产生的心理效果 情绪感觉29颜色产生的错觉颜色产生的错觉33333030373730颜色产生的错觉3330视觉功效视觉功效B 人借助于视觉器官完成视觉作业的效能称人借助于视觉器官完成视觉作业的效能称人借助于视觉器官完成视觉作业的效能称人借助于视觉器官完成视觉作业的效能称视觉功效。一般用完成作业的速度和精度视觉功效。一般用完成作业的速度和精度视觉功效。一般用完成作业的速度和精度视觉功效。一般用完成作业的速度和精度来定量评价视觉功效。来定量评价视觉功效。来定量评价视觉功效。来定量评价视觉功效。B 主要与视角、照度、亮度对比系数和识别主要与视角、照度、亮度对比系数和识别主要与视角、照度、亮度对比系数和识别主要与视角、照度、亮度对比系数和识别时间有关。时间有关。时间有关。时间有关。B 研究方法：实验研究研究方法：实验研究研究方法：实验研究研究方法：实验研究B 识别几率：正确识别的次数与识别总次数识别几率：正确识别的次数与识别总次数识别几率：正确识别的次数与识别总次数识别几率：正确识别的次数与识别总次数的比率的比率的比率的比率31视觉功效 人借助于视觉器官完成视觉作业的效能称视觉功效。一般视觉功效曲线视觉功效曲线条件：识别几率条件：识别几率9532视觉功效曲线条件：识别几率9532舒适光环境评价舒适光环境评价B 适当的照度或亮度水平适当的照度或亮度水平适当的照度或亮度水平适当的照度或亮度水平B 合理的照度分布合理的照度分布合理的照度分布合理的照度分布B 舒适的亮度分布：适合的亮度对比很重要舒适的亮度分布：适合的亮度对比很重要舒适的亮度分布：适合的亮度对比很重要舒适的亮度分布：适合的亮度对比很重要B 宜人的光色：影响对物体颜色的判别和人宜人的光色：影响对物体颜色的判别和人宜人的光色：影响对物体颜色的判别和人宜人的光色：影响对物体颜色的判别和人的心理感觉的心理感觉的心理感觉的心理感觉B 无眩光干扰无眩光干扰无眩光干扰无眩光干扰B 光的方向性：使被视物体有立体感光的方向性：使被视物体有立体感光的方向性：使被视物体有立体感光的方向性：使被视物体有立体感33舒适光环境评价 适当的照度或亮度水平33适当的照度或亮度水平适当的照度或亮度水平 亮度到一定程度亮度到一定程度亮度到一定程度亮度到一定程度后，反而会超过眼睛后，反而会超过眼睛后，反而会超过眼睛后，反而会超过眼睛的适应范围。当物体的适应范围。当物体的适应范围。当物体的适应范围。当物体亮度超过一定值时人亮度超过一定值时人亮度超过一定值时人亮度超过一定值时人眼会感到刺眼，不能眼会感到刺眼，不能眼会感到刺眼，不能眼会感到刺眼，不能工作工作工作工作。对于人眼视力对于人眼视力对于人眼视力对于人眼视力而言，存在着最佳亮而言，存在着最佳亮而言，存在着最佳亮而言，存在着最佳亮度。度。度。度。34适当的照度或亮度水平 亮度到一定程度后，反而会合理的照度分布合理的照度分布B 照度分布应该满足一定的均匀性。视场中各点照度分布应该满足一定的均匀性。视场中各点照度分布应该满足一定的均匀性。视场中各点照度分布应该满足一定的均匀性。视场中各点照度相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应照度相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应照度相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应照度相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应环境，引起视觉疲劳。环境，引起视觉疲劳。环境，引起视觉疲劳。环境，引起视觉疲劳。B 一般认为空间内的照度最大值、最小值与平均一般认为空间内的照度最大值、最小值与平均一般认为空间内的照度最大值、最小值与平均一般认为空间内的照度最大值、最小值与平均值的相差不超过值的相差不超过值的相差不超过值的相差不超过1/61/6是可以接受的。是可以接受的。是可以接受的。是可以接受的。B 照度均匀度照度均匀度照度均匀度照度均匀度工作面最低照度工作面最低照度工作面最低照度工作面最低照度/工作面最高照度工作面最高照度工作面最高照度工作面最高照度B 人工照明，照度均匀度需大于人工照明，照度均匀度需大于人工照明，照度均匀度需大于人工照明，照度均匀度需大于1/31/3；自然采光，；自然采光，；自然采光，；自然采光，照度均匀度需大于照度均匀度需大于照度均匀度需大于照度均匀度需大于1/101/10。35合理的照度分布 照度分布应该满足一定的均匀性。视场中各点照度有突出亮的面有突出亮的面36有突出亮的面36有突出暗的面有突出暗的面37有突出暗的面37亮度分布适宜亮度分布适宜38亮度分布适宜38眩光眩光B 当视野内出现高亮度的光时当视野内出现高亮度的光时当视野内出现高亮度的光时当视野内出现高亮度的光时,使眼睛不能完使眼睛不能完使眼睛不能完使眼睛不能完全发挥机能，这种现象成为眩光。全发挥机能，这种现象成为眩光。全发挥机能，这种现象成为眩光。全发挥机能，这种现象成为眩光。在眩光下，在眩光下，在眩光下，在眩光下，瞳孔会缩小，以提高视野的适应亮度，也就瞳孔会缩小，以提高视野的适应亮度，也就瞳孔会缩小，以提高视野的适应亮度，也就瞳孔会缩小，以提高视野的适应亮度，也就降低了眼睛的视觉敏感度。降低了眼睛的视觉敏感度。降低了眼睛的视觉敏感度。降低了眼睛的视觉敏感度。JJ 视力降低眩光：如白天眼睛正视太阳，太阳视力降低眩光：如白天眼睛正视太阳，太阳视力降低眩光：如白天眼睛正视太阳，太阳视力降低眩光：如白天眼睛正视太阳，太阳光直射工作面、夜间眼睛正视迎面而来的汽车光直射工作面、夜间眼睛正视迎面而来的汽车光直射工作面、夜间眼睛正视迎面而来的汽车光直射工作面、夜间眼睛正视迎面而来的汽车灯光。灯光。灯光。灯光。JJ 不舒适眩光：一个很大的高亮度光源在接近不舒适眩光：一个很大的高亮度光源在接近不舒适眩光：一个很大的高亮度光源在接近不舒适眩光：一个很大的高亮度光源在接近视线的高度上，虽不会降低视力，但会引起视视线的高度上，虽不会降低视力，但会引起视视线的高度上，虽不会降低视力，但会引起视视线的高度上，虽不会降低视力，但会引起视觉上的不舒适。如看阳光下的积雪等。觉上的不舒适。如看阳光下的积雪等。觉上的不舒适。如看阳光下的积雪等。觉上的不舒适。如看阳光下的积雪等。39眩光 当视野内出现高亮度的光时,使眼睛不能完全发挥机能，这眩光产生的原因眩光产生的原因B 不恰当的自然采光口，不合理的光亮度，不不恰当的自然采光口，不合理的光亮度，不不恰当的自然采光口，不合理的光亮度，不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。恰当的强光方向，都会在室内造成眩光现象。恰当的强光方向，都会在室内造成眩光现象。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可能产生眩光的地方可能产生眩光的地方可能产生眩光的地方JJ 玻璃办公桌面玻璃办公桌面玻璃办公桌面玻璃办公桌面JJ 局部照明的展板局部照明的展板局部照明的展板局部照明的展板JJ 不恰当的工作面照明不恰当的工作面照明不恰当的工作面照明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，对眩光黄种人眼睛的黑色素较白种人的多，对眩光黄种人眼睛的黑色素较白种人的多，对眩光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的忍受力比白种人强。白种人比黄种人的耐的忍受力比白种人强。白种人比黄种人的耐的忍受力比白种人强。白种人比黄种人的耐暗程度强。暗程度强。暗程度强。暗程度强。40眩光产生的原因 不恰当的自然采光口，不合理的光亮度，不恰当的4141光污染光污染B 玻璃幕墙的反玻璃幕墙的反玻璃幕墙的反玻璃幕墙的反射眩光不仅会射眩光不仅会射眩光不仅会射眩光不仅会影响司机视力，影响司机视力，影响司机视力，影响司机视力，而且还会干扰而且还会干扰而且还会干扰而且还会干扰附件建筑的室附件建筑的室附件建筑的室附件建筑的室内光环境。内光环境。内光环境。内光环境。42光污染 玻璃幕墙的反射眩光不仅会影响司机视力，而且还会干扰附人工照明人工照明B 特点特点特点特点JJ 不受光气候影响不受光气候影响不受光气候影响不受光气候影响JJ 不受建筑设计影响不受建筑设计影响不受建筑设计影响不受建筑设计影响JJ控制方便控制方便控制方便控制方便JJ 需要消耗大量电能需要消耗大量电能需要消耗大量电能需要消耗大量电能JJ 增加夏天空调负荷增加夏天空调负荷增加夏天空调负荷增加夏天空调负荷43人工照明 特点控制方便43人工光源人工光源B 种类种类J 热辐射光源：白炽灯、卤钨灯热辐射光源：白炽灯、卤钨灯J 气体放电光源：荧光灯、节能灯、高气体放电光源：荧光灯、节能灯、高压汞灯、金属卤化物灯、高压汞灯、金属卤化物灯、高/低压钠灯低压钠灯B 光谱特点光谱特点J 非连续非连续J 多峰值多峰值44人工光源 种类44白炽灯白炽灯B 光效低光效低光效低光效低B 色偏红色偏红色偏红色偏红B 灯丝高温灯丝高温灯丝高温灯丝高温(2300(2300 KK以上以上以上以上)，高亮，高亮，高亮，高亮度，有眩光度，有眩光度，有眩光度，有眩光B 寿命短寿命短寿命短寿命短B 无频闪现象无频闪现象无频闪现象无频闪现象B 调光性好调光性好调光性好调光性好B 耐频繁开关耐频繁开关耐频繁开关耐频繁开关45白炽灯 光效低45白炽灯的光谱特性白炽灯的光谱特性46白炽灯的光谱特性46卤钨灯卤钨灯B 光效和寿命均高于白炽灯，灯丝温度很高光效和寿命均高于白炽灯，灯丝温度很高光效和寿命均高于白炽灯，灯丝温度很高光效和寿命均高于白炽灯，灯丝温度很高47卤钨灯 光效和寿命均高于白炽灯，灯丝温度很高47荧光灯荧光灯B 光效较高，寿命长，显色性好，表面温度低光效较高，寿命长，显色性好，表面温度低光效较高，寿命长，显色性好，表面温度低光效较高，寿命长，显色性好，表面温度低B 所谓节能灯就是紧凑型荧光灯，所谓节能灯就是紧凑型荧光灯，所谓节能灯就是紧凑型荧光灯，所谓节能灯就是紧凑型荧光灯，3358 lm/W3358 lm/W48荧光灯 光效较高，寿命长，显色性好，表面温度低48荧光高压汞灯荧光高压汞灯B 光效高光效高光效高光效高B 寿命长寿命长寿命长寿命长B 显色性差显色性差显色性差显色性差49荧光高压汞灯 光效高49气体放电气体放电光源光谱光源光谱 低压钠灯的主要低压钠灯的主要低压钠灯的主要低压钠灯的主要波长为波长为波长为波长为589nm589nm的黄光，的黄光，的黄光，的黄光，最接近最接近最接近最接近555nm555nm，故发，故发，故发，故发光效率最高。光效率最高。光效率最高。光效率最高。50气体放电光源光谱 低压钠灯的主要波长为不同光源的光效不同光源的光效表面温度表面温度表面温度表面温度小空间小空间小空间小空间适用适用适用适用51不同光源的光效表面温度小空间适用51照明方式照明方式一般照明一般照明一般照明一般照明分区一般照明分区一般照明分区一般照明分区一般照明局部照明局部照明局部照明局部照明混合照明混合照明混合照明混合照明52照明方式一般照明分区一般照明局部照明混合照明52局部照明局部照明(混合照明混合照明)53局部照明(混合照明)53分区照明分区照明(分区一般照明分区一般照明)54分区照明(分区一般照明)54人工照明设计中的灯具人工照明设计中的灯具利用系数利用系数Cu B 影响因素影响因素J 灯具类型灯具类型J 灯具间隔灯具间隔J 各内壁面反射率各内壁面反射率J 房间的长宽房间的长宽J 灯具到工作面的距离灯具到工作面的距离B 实用形式：查手册中的表格实用形式：查手册中的表格55人工照明设计中的灯具利用系数Cu 影响因素55天然采光天然采光BB 天然采光特点天然采光特点JJ 节能：节能：节能：节能：104 lm/W104 lm/WJJ 视觉效果好，不易导视觉效果好，不易导视觉效果好，不易导视觉效果好，不易导致视觉疲劳致视觉疲劳致视觉疲劳致视觉疲劳JJ 健康，连续的单峰值健康，连续的单峰值健康，连续的单峰值健康，连续的单峰值光谱满足人的心理和光谱满足人的心理和光谱满足人的心理和光谱满足人的心理和生理需要生理需要生理需要生理需要JJ 难度大，受光气候条难度大，受光气候条难度大，受光气候条难度大，受光气候条件和建筑设计制约件和建筑设计制约件和建筑设计制约件和建筑设计制约JJ 采光与遮阳有矛盾采光与遮阳有矛盾采光与遮阳有矛盾采光与遮阳有矛盾56天然采光 天然采光特点56有无采光窗的心理影响有无采光窗的心理影响57有无采光窗的心理影响57人工照明效果人工照明效果58人工照明效果58天然采光效果天然采光效果59天然采光效果59天然采光原理天然采光原理B 天然光直射光散射光。全云天只有扩散光。天然光直射光散射光。全云天只有扩散光。天然光直射光散射光。全云天只有扩散光。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直射光随太阳高度角增加而增加直射光随太阳高度角增加而增加直射光随太阳高度角增加而增加B 扩散光：扩散光：扩散光：扩散光：散射光在太阳高度角较小时变化快，散射光在太阳高度角较小时变化快，散射光在太阳高度角较小时变化快，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。到太阳高度角较大时变化小。到太阳高度角较大时变化小。到太阳高度角较大时变化小。B 最不利天气：全云天最不利天气：全云天最不利天气：全云天最不利天气：全云天晴天室外照晴天室外照晴天室外照晴天室外照度变化度变化度变化度变化60天然采光原理 天然光直射光散射光。全云天只有扩散光。晴天天然采光标准天然采光标准B 采光系数采光系数采光系数采光系数C CJJ 定义：室内某一点的天然照度定义：室内某一点的天然照度定义：室内某一点的天然照度定义：室内某一点的天然照度 E Ei i 与同一时间与同一时间与同一时间与同一时间的室外照度的室外照度的室外照度的室外照度E Eo o 的比值。的比值。的比值。的比值。JJ C C=(=(E Ei i/E/Eo o)100%)100%B 在采光标准中，室外照度是指全云天时的天在采光标准中，室外照度是指全云天时的天在采光标准中，室外照度是指全云天时的天在采光标准中，室外照度是指全云天时的天空扩散光。空扩散光。空扩散光。空扩散光。B 采光系数标准值：不同情况的视看对象要求采光系数标准值：不同情况的视看对象要求采光系数标准值：不同情况的视看对象要求采光系数标准值：不同情况的视看对象要求不同的照度。一般将视觉工作分为不同的照度。一般将视觉工作分为不同的照度。一般将视觉工作分为不同的照度。一般将视觉工作分为1515级，各级，各级，各级，各级的天然照度最低值分别为级的天然照度最低值分别为级的天然照度最低值分别为级的天然照度最低值分别为250250、150150、100100、50 50 和和和和25 25 lx lx。61天然采光标准 采光系数C61天然采光标准天然采光标准B 下面的采光系数乘以各光气候分区的光气候下面的采光系数乘以各光气候分区的光气候下面的采光系数乘以各光气候分区的光气候下面的采光系数乘以各光气候分区的光气候系数系数系数系数KK，即可得各分区的采光系数。，即可得各分区的采光系数。，即可得各分区的采光系数。，即可得各分区的采光系数。采光系数标准值采光系数标准值采光系数标准值采光系数标准值5 53 32 21 10.50.57 75 53 32 21 1350350250250150150100100505025025015015010010050502525d d 0.150.150.15d 0.15d 0.30.30.3d 0.3d 1.01.01.0d 1.05.0d5.062天然采光标准 下面的采光系数乘以各光气候分区的光气候系数K，中国光气候分区与光气候系数中国光气候分区与光气候系数IIIIIIK=0.85K=0.85K=1.0K=1.0室外总照度年室外总照度年室外总照度年室外总照度年平均值平均值平均值平均值31.46 lx 31.46 lx K=0.9K=0.9室外总照度年室外总照度年室外总照度年室外总照度年平均值平均值平均值平均值21.18 lx 21.18 lx K=1.2K=1.2K=1.1K=1.1V VV VI IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIVIVIVIV63中国光气候分区与光气候系数IIIK=0.85K=1.0室外总侧窗采光侧窗采光64侧窗采光64侧窗采光侧窗采光 用于有外墙的房间用于有外墙的房间65侧窗采光 用于有外墙的房间65 窗台高度变高时窗台高度变高时,室内深处的照度室内深处的照度变化不大，近窗处的照度变化很大，变化不大，近窗处的照度变化很大，而且出现拐点。而且出现拐点。66 窗台高度变高时,室内深处的照度变化不大，近窗处的照度 窗台高度不变窗台高度不变,窗的上沿高度降窗的上沿高度降低时的室内照度的变化，近窗处照度低时的室内照度的变化，近窗处照度变小，离窗远处照度的下降明显。变小，离窗远处照度的下降明显。67 窗台高度不变,窗的上沿高度降低时的室内照度的变化，近不同类型玻璃的采光效果不同类型玻璃的采光效果B 通过采用乳白色玻璃，玻璃砖等扩散透光材通过采用乳白色玻璃，玻璃砖等扩散透光材通过采用乳白色玻璃，玻璃砖等扩散透光材通过采用乳白色玻璃，玻璃砖等扩散透光材料，可以在一定程度上提高房间深处的照度料，可以在一定程度上提高房间深处的照度料，可以在一定程度上提高房间深处的照度料，可以在一定程度上提高房间深处的照度68不同类型玻璃的采光效果 通过采用乳白色玻璃，玻璃砖等扩散透光不同侧窗位置对室内照度的影响不同侧窗位置对室内照度的影响平面图平面图平面图平面图剖面图剖面图剖面图剖面图69不同侧窗位置对室内照度的影响平面图剖面图69天窗采光天窗采光 用于内区、中庭、顶层用于内区、中庭、顶层70天窗采光 用于内区、中庭、顶层70天然采光控制：节能舒适天然采光控制：节能舒适B 仅靠门窗天然采光的局限仅靠门窗天然采光的局限J 天然采光受建筑设计制约天然采光受建筑设计制约J 过强的光照导致不舒适过强的光照导致不舒适B 控制天然采光的方法控制天然采光的方法J 百页控制百页控制J 光电玻璃控制光电玻璃控制J 反射镜控制反射镜控制J 天然采光与人工照明联合控制天然采光与人工照明联合控制71天然采光控制：节能舒适 仅靠门窗天然采光的局限71百百页页控控制制72百页控制72光电玻璃：根据室内照光电玻璃：根据室内照度改变玻璃透光率度改变玻璃透光率被动反电极被动反电极主动电光层主动电光层电解质层电解质层锂离子锂离子73光电玻璃：根据室内照度改变玻璃透光率被动反电极主动电光层电解利用反射镜：香港汇丰银行利用反射镜：香港汇丰银行74利用反射镜：香港汇丰银行74利用反射镜：香港汇丰银行利用反射镜：香港汇丰银行75利用反射镜：香港汇丰银行75利用反利用反射镜照射镜照射内区射内区76利用反射镜照射内区76利用反射镜利用反射镜照射内区照射内区77利用反射镜照射内区77 利用反光镜和利用反光镜和利用反光镜和利用反光镜和吊顶反射吊顶反射吊顶反射吊顶反射英国议会大厦英国议会大厦78 利用反光镜和吊顶反射英国议会大厦78Day light usageDay light usageLightingLightingOptimum brightnessOptimum brightness(750 lx)(750 lx)自控可自控可自控可自控可调百页调百页调百页调百页可调灯光照度控制可调灯光照度控制可调灯光照度控制可调灯光照度控制百页照明联合控制：百页照明联合控制：东京电力会社东京电力会社79Day light usageLightingOptimum 能耗比例能耗比例能耗比例能耗比例 时间时间时间时间百页、照明百页、照明联合控制联合控制常规照明控制常规照明控制常规照明控制常规照明控制优化照度管理优化照度管理优化照度管理优化照度管理自然、人工联自然、人工联自然、人工联自然、人工联合照明控制合照明控制合照明控制合照明控制午间照午间照午间照午间照度控制度控制度控制度控制 屋面的日射屋面的日射屋面的日射屋面的日射测试装置测试装置测试装置测试装置（辐射量、（辐射量、（辐射量、（辐射量、高度角）高度角）高度角）高度角）80 能耗比例 时间百页、照明联合控制常规照明控思考题思考题B 人工照明与天然采光在舒适性和建筑能耗人工照明与天然采光在舒适性和建筑能耗人工照明与天然采光在舒适性和建筑能耗人工照明与天然采光在舒适性和建筑能耗方面有何差别？方面有何差别？方面有何差别？方面有何差别？B 光通量与发光强度、亮度与照度的关系与光通量与发光强度、亮度与照度的关系与光通量与发光强度、亮度与照度的关系与光通量与发光强度、亮度与照度的关系与区别是什么？区别是什么？区别是什么？区别是什么？B 在照明设计中要达到节能的目的需要考虑在照明设计中要达到节能的目的需要考虑在照明设计中要达到节能的目的需要考虑在照明设计中要达到节能的目的需要考虑哪些因素？哪些因素？哪些因素？哪些因素？B 在天然采光设计中主要考虑的是太阳直射在天然采光设计中主要考虑的是太阳直射在天然采光设计中主要考虑的是太阳直射在天然采光设计中主要考虑的是太阳直射光、散射光还是总辐射光通量？为什么？直光、散射光还是总辐射光通量？为什么？直光、散射光还是总辐射光通量？为什么？直光、散射光还是总辐射光通量？为什么？直射光和散射光有何区别？射光和散射光有何区别？射光和散射光有何区别？射光和散射光有何区别？81思考题 人工照明与天然采光在舒适性和建筑能耗方面有何差别？8