建筑光学-PowerPointPresentation

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建筑光学,第八章,建,建筑光学基,本,本知识,建筑光学基,本,本知识,第一节,光,光环境,与,与视觉,第二节,基,基本光,度,度单位和应,用,用,第三,节,节,材,材,料,料的,光,光学,性,性质,第四,节,节,视,视,度,度及,其,其影,响,响因,素,素,光环,境,境与,视,视觉,光环,境,境概,述,述,光环,境,境设,计,计,眼睛,的,的构,造,造与,视,视觉,过,过程,眼睛,的,的视,觉,觉特,点,点,光环,境,境概,述,述,光环,境,境（Luminousenvironment）,由光,与,与颜,色,色在,室,室内,建,建立,的,的同,房,房间,形,形状,有,有关,的,的生,理,理和,心,心理,环,环境,。,。,人们,依,依靠,不,不同,的,的感,觉,觉器,官,官从,外,外界,获,获得,各,各种,信,信息,，,，其,中,中约,有,有80%,来,来自,光,光和,视,视觉,。,。,建筑,师,师的,任,任务,之,之一,，,，就,是,是要,为,为人,们,们创,造,造优,良,良的,光,光环,境,境。,光环,境,境设,计,计,光环,境,境设,计,计要,运,运用,很,很多,学,学科,的,的基,础,础理,论,论，,如,如建,筑,筑学,、,、物,理,理学,、,、美,学,学、,生,生理,学,学、,心,心理,学,学、,人,人工,工,工效,等,等等,，,，它,既,既是,科,科学,，,，又,是,是艺,术,术，,同,同时,又,又受,经,经济,和,和能,源,源的,制,制约,。,。,光环,境,境设,计,计主,要,要包,括,括：,（1,）,）天然,光,光环,境,境设,计,计,充分,利,利用,昼,昼光,照,照明,和,和渲,染,染气,氛,氛，,不,不仅,可,可以,获,获得,较,较高,的,的视,觉,觉功,效,效，,节,节约,能,能源,和,和费,用,用，,也,也是,人,人们,在,在生,理,理和,心,心理,上,上感,到,到舒,服,服满,意,意的,关,关键,因,因素,。,。,（2,）,）人工,光,光环,境,境设,计,计,建筑,物,物内,不,不仅,在,在夜,间,间采,用,用人,工,工照,明,明，,有,有些,场,场所,，,，白,天,天也,要,要用,人,人工,照,照明,，,，为,了,了使,建,建筑,物,物在,白,白天,和,和夜,晚,晚都,能,能同,样,样的,使,使用,和,和美,观,观，,掌,掌握,一,一些,人,人工,光,光环,境,境的,设,设计,方,方法,和,和实,践,践经,验,验尤,为,为重,要,要。,优良,人,人工,光,光环,境,境的,设,设计,要,要靠,建,建筑,师,师、,室,室内,设,设计,师,师、,电,电气,工,工程,师,师和,设,设备,工,工程,师,师密,切,切合,作,作，,但,但建,筑,筑设,计,计师,应,应发,挥,挥主,导,导作,用,用。,眼睛,的,的构,造,造与,视,视觉,过,过程,人的,视,视觉,感,感觉,只,只能,通,通过,眼,眼睛,来,来完,成,成。,眼,眼睛,的,的构,造,造和,照,照相,机,机相,似,似,瞳孔,照,照相,机,机的,光,光圈,水晶,体,体,照,相,相机,的,的透,镜,镜,视网,膜,膜,照,相,相机,的,的胶,卷,卷,感光,细,细胞,眼睛,的,的视,觉,觉特,点,点,视野,范,范围(视,场,场),明视,觉,觉、,暗,暗视,觉,觉,颜色,感,感觉,光谱,光,光视,效,效率,基本,光,光度,单,单位,和,和应,用,用,光通,量,量,发光,强,强度,照度,发光,强,强度,和,和照,度,度的,关,关系,亮度,光通,量,量,光通,量,量是,人,人眼,对,对光,能,能量,中,中的,有,有感,觉,觉的,量,量。,光通,量,量符,号,号：,单位,：,：lm,40W白,炽,炽灯,，,，,=350lm,40W荧,光,光灯,，,，,=2200lm,计算,公,公式,或,式中,光,光通,量,量，lm;,波,波长,为,为,的,的,光,光谱,辐,辐射,通,通量,，,，,W,;,光,光,谱,谱光,视,视频,率,率：,最,最大,光,光谱,光,光视,效,效能,，,，明,视,视觉,时,时为,。,。,例题,已知,钠,钠光,灯,灯发,出,出波,长,长为589nm的,单,单色,光,光，,设,设其,辐,辐射,通,通量,为,为10.3W,，,，计,算,算其,发,发出,的,的光,通,通量,？,？,解：,查,查表,：,：实,线,线明,视,视觉V(589)=0.78,589,=683,0.78,10.3,=5484lm,发光,强,强度,立体,角,角的,概,概念,=S/r,2,sr,发光,圆,圆球=4,发光,圆,圆盘=,单位,立,立体,角,角内,的,的光,通,通量,叫,叫发,光,光强,度,度。,发光,强,强度,的,的符,号,号,，,，,表示,发,发光,强,强度,与,与方,向,向有,关,关,发光,强,强度,单,单位,：,：坎,德,德拉,（,（,cd,），,发光,强,强度,或,照度,对于,被,被照,面,面而,言,言，单位,面,面积,上,上的,光,光通,量,量叫,照,照度，用,来,来衡,量,量它,被,被照,射,射的,程,程度,。,。,符号,：,：,E,，单,位,位：,勒,勒克,斯,斯（lx,）,）,，,，,阴天,中,中午,室,室外,照,照度,为,为8000200001x；,晴天,中,中午,在,在阳,光,光下,的,的室,外,外照,度,度可,高,高达80000,120000lx。,或,发光,强,强度,和,和照,度,度的,关,关系,具有,相,相同,的,的立,体,体角,光通,量,量相,同,同,A1,：,：A2：A3=1,：,：4,：,：9,以一,个,个点,光,光源,为,为例,，,，寻,找,找发,光,光强,度,度和,照,照度,的,的关,系,系,推广,到,到一,般,般情,况,况,：,：,与,联立,距离,平,平方,反,反比,定,定律,例题,如图,所,所示,，,，在,距,距离,桌,桌面2米,处,处挂,一,一只40w白,炽,炽灯,，,，设,在,在白,炽,炽灯,的,的发,光,光强,度,度I,025,=30cd，,I,2545,=25cd，,求,求灯,下,下桌,面,面上1、2两,点,点处,的,的照,度,度。,【解,】,】：,由,由,式,式可,得,得1,、,、2,两,两点,处,处的,照,照度,分,分别,亮度,发光(或,反,反光)物,体,体表,面,面沿,视,视线,方,方向,单,单位,投,投影,面,面上,的,的发,光,光强,度,度。,为亮,度,度的,符,符号,，,，,表明,亮,亮度,与,与视,线,线方,向,向有,关,关；,亮度,的,的单,位,位：,亮度,反,反映,了,了物,体,体表,面,面的,物,物理,特,特性,；,；而,人,人们,主,主观,所,所感,受,受到,的,的物,体,体明,亮,亮程,度,度，,除,除了,与,与物,体,体表,面,面亮,度,度有,关,关外,，,，还,与,与所,处,处环,境,境的,明,明暗,程,程度,有,有关,。,。于,是,是，,将,将亮,度,度分,为,为两,种,种，,前,前者,称,称为,“,“物,理,理亮,度,度(,或,或称,亮,亮度)”,，,，后,者,者称,为,为“,表,表观,亮,亮度(或,称,称明,亮,亮度)”,。,。,照度,和,和亮,度,度的,关,关系,照度,和,和亮,度,度的,关,关系,，,，指,的,的是,光,光源,亮,亮度,和,和它,所,所形,成,成的,照,照度,间,间的,关,关系,而,得,所以,有,有,整个,发,发光,面,面在0点,形,形成,的,的照,度,度是,均匀,亮,亮度,是,是有,立体,角,角投,影,影定,律,律,例题,在房,间,间侧,墙,墙和,屋,屋顶,上,上各,开,开一,个,个1,的,窗,窗洞,，,，它,们,们与,室,室内,桌,桌子,的,的相,对,对位,置,置如,图,图，,设,设通,过,过窗,洞,洞看,见,见的,天,天空,亮,亮度,为,为1sb,，,，试,分,分别,求,求出,各,各个,窗,窗洞,在,在桌,面,面上,形,形成,的,的照,度,度(,桌,桌面,与,与侧,窗,窗窗,台,台等,高,高),。,。,解,：,：,窗,窗,洞,洞,可,可,看,看,作,作,发,发,光,光,平,平,面,面,，,，,其,其,亮,亮,度,度,等,等,于,于,窗,窗,外,外,蓝,蓝,天,天,的,的,亮,亮,度,度,。,。,侧,窗,窗,：,：,Ew=10000,0.228,0.243=555lx,天,窗,窗,：,：,Em=10000,0.25,i=2500lx,材,料,料,的,的,光,光,学,学,性,性,质,质,材,料,料,的,的,反,反,射,射,、,、,吸,吸,收,收,、,、,透,透,射,射,系,系,数,数,在,光,光,的,的,传,传,播,播,过,过,程,程,中,中,，,，,遇,遇,到,到,介,介,质,质,时,时,，,，,会,会,产,产,生,生,反,反,射,射,、,、,吸,吸,收,收,、,、,透,透,射,射,现,现,象,象,光,通,通,量,量,分,分,别,别,叫,叫,反,反,射,射,通,通,量,量,、,、,吸,吸,收,收,通,通,量,量,、,、,透,透,射,射,通,通,量,量,。,。,定,向,向,反,反,射,射,和,和,透,透,射,射,定,向,向,反,反,射,射,光,线,线,射,射,到,到,表,表,面,面,很,很,光,光,滑,滑,的,的,不,不,透,透,明,明,材,材,料,料,上,上,，,，,就,就,出,出,现,现,定,定,向,向,反,反,射,射,现,现,象,象,。,。,定,定,向,向,反,反,射,射,现,现,象,象,符,符,合,合,反,反,射,射,定,定,理,理,，,，,即,即,：,：,光,线,线入射,角,角等于,反,反射角,；,；,入射,光,光线、,反,反射光,线,线以及,反,反射表,面,面的法,线,线处于,同,同一平,面,面，,定向透,射,射,光线射,到,到透明,材,材料上,产,产生定,向,向透射,，,，定向,透,透射经,材,材料的,两,两个表,面,面时符,合,合折射,定,定理。,入射线、,折,折射线与分,界,界面的法线,同,同处于一个,平,平面，且分,居,居于法线的,两,两侧；,入射角正,弦,弦和折射角,正,正弦的比值,是,是一个常数,。,。即,扩散反射和,透,透射,均匀扩散材,料,料,均匀扩散反,射,射材料有氧化镁、,石,石膏等。但,大,大部分无光,泽,泽、粗糙的,建,建筑材料，,如,如粉刷、砖,墙,墙等都可以,近,近似地看成,这,这一类材料,。,。,均匀扩散透,射,射材料有乳白玻璃,和,和半透明塑,料,料等，透过,它,它看不见光,源,源形象或外,界,界景物，只,能,能看见材料,的,的本色和亮,度,度上的变化,，,，常将它用,于,于灯罩、发,光,光顶棚，以,降,降低光源的,亮,亮度。用矢,量,量表示的亮,度,度和发光强,度,度分布见图,；,；实线为亮,度,度分布，虚,线,线为发光强,度,度分布。,均匀扩散材,料,料表面的亮,度,度公式计算,：,：,朗伯余弦定,理,理,反射材料,透射材料,定向扩散材,料,料,某些材料同,时,时具有定向,和,和扩散两种,性,性质。它在,定,定向反射(,透,透射)方向,，,，具有最大,的,的亮度，而,在,在其他方向,也,也有一定亮,度,度。这种材,料,料的亮度和,发,发光强度分,布,布见图。图,中,中实线表示,亮,亮度分布，,虚,虚线表示发,光,光强度分布,。,。这种材料,如,如：有光滑,的,的纸、较粗,糙,糙的金属表,面,面、油漆表,面,面等。,视度及其影,响,响因素,人们看物体,的,的清楚程度,叫,叫着视度。视度受以,下,下因素的影,响,响,亮度,当物体发光,或,或反光时，,人,人们才能看,见,见它。实验,表,表明：人们,能,能看见的最,低,低亮度叫最低亮度阈，最低亮度,阈,阈仅,。,。若亮,度,度过大，超,出,出眼睛的适,应,应范围，眼,睛,睛的灵敏度,反,反而会下降,，,，当物体亮,度,度超过,时,时，人们,就,就感到刺眼,。,。,以感到“满,意,意”的人所