建筑光学实验报告.docx
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建筑光学实验报告
广州大学
实验报告
（2012-2013学年第一学期）
专业班级：
建筑092
课程名称：
建筑物理
实验名称：
建筑光学实验
学号姓名：
周挺0916010022
布伟洵0916010020
麦健涛0916010024
梁广鸿0916010030
余嘉文0916010025
邓诗茵0916010021
杨佐一0816010048
指导教师：
汤国华
成绩：
广州大学建筑与城市规划学院
建筑光环境实验
实验目的：
学会室外光环境主要评价指标亮度和照度以及材料反光系数的测量
实验时间：
2012年12月1日
实验地点：
广州大学城广州大学理科北楼六楼室内
实验仪器
全数字亮度计（型号XYL—Ⅲ）、照度计（型号MODELZDS-10）、照相机
实验内容：
一、教室光环境测量实验：
1、教室各界面均匀光学材料的反光系数ρ和透光系数τ的测量
理论依据：
ρ＝E（反）/E（入）；τ＝E（透）/E（入）
测量：
墙体、黑板、门板、地面、窗玻璃（单层、双层、加窗帘）、木桌面
注意：
1）所有测量对象都要注明颜色和材料。
2）测量反光系数时，传感器的接收面要与被测面平行慢慢离开，到数据稳定为止。
2、窗口采光系数C的测量
理论依据：
C=E（内）/E（外）
选一侧窗（打开），垂直窗方向取测量点，间距50㎝，
高度与桌面齐，同时测量室内外水平面照度
注意：
1）E（外）：
同一时刻室外水平面扩散光照度，如有太阳直射光，则要适当遮挡。
2）实验人员不要挡住窗的入射光线
3）采光系数的C除列表格表达外还要画曲线表达：
纵坐标为C值，横坐标为至窗距离值。
3、照度均匀度δ的测量
理论依据：
δ＝E（最大）/E（最小）
注意：
1、要尽快把教室各座位的照度测量，以达到同时性，如果室外天空亮度变化大，则测量各座位的采光系数代替照度值。
2、先关灯测量，后开灯测量，看开灯后均匀度提高多少。
4、室内眩光现象的测量
理论依据：
亮度超过3000cd/㎡或L（光源）/L（背景）≥10视为“眩光”。
方法：
把教室分前、中、后、左、中、右6区，分别看黑板，测量开灯和关灯情况下视野的亮度分布和光源与光源旁边的亮度对比
三、实验数据与结果
一、教室各界面均匀光学材料的反光系数ρ和透光系数τ的测量
（1）室内各种物体和材料的反光系数ρ的测量
测量对象
入射光
E（入）
反射光
E（反）
反光系数
ρ=E（反）/E（入）
墙
390
330
0.85
地板
430
250
0.58
木桌面
600
260
0.43
黑板
500
180
0.36
门板
1400
700
0.5
单位：
反射光——lx;入射光——lx；
（2）室内各种物体和材料的透光系数τ的测量
测量对象
入射光
E（入）
透射光
E（透
透光系数
τ=E（透）/E（入）
单层窗玻璃
3000
2650
0.88
双层窗玻璃
2750
1800
0.65
窗帘布
2200
380
0.17
单层窗玻璃+窗帘布
2700
130
0.05
双层窗玻璃+窗帘布
2800
50
0.017
单位：
透射光——lx;入射光——lx；
备注：
玻璃为透明白色玻璃
窗帘布为灰色棉质。
现场照片
墙
地板
木桌面
黑板
门板
白色透明玻璃窗
二、窗口采光系数C的测量
（1）窗口采光系数测量数据：
至窗距离（cm）
室外水平面照度（lx）
室内水平面照度（lx）
采光系数C
50
1204
415
0.344684385
100
1295
170
0.131274131
150
1145
99
0.086462882
200
1115
55
0.049327354
250
1145
45
0.03930131
300
1285
30
0.023346304
350
1328
224
0.168674699
400
1340
20.9
0.015597015
450
1331
16.9
0.01269722
500
1563
15.6
0.009980806
550
1251
16.5
0.013189448
600
1195
17.5
0.014644351
650
1176
25
0.021258503
700
1159
27.1
0.023382226
750
1152
17
0.014756944
（2）窗口采光系数变化曲线图
三、照度均匀度δ的测量
（1）测量数据
座位编号
关灯下的照度（lx）
开灯下的照度（lx）
1
97
226
2
42
91.4
3
20
68
4
15
92.6
5
24
134.5
6
40
145
7
20
92.2
8
30
105
9
68
120
10
160
280
11
136
303
12
64
205
13
28
140
14
24
78
15
47
38.5
16
43
74.5
17
28
78.2
18
42
82
19
70
98
20
170
143
21
44
116.4
22
51
75.1
23
25
106.3
24
30
162.7
25
62
172
26
36
190
27
30
216
28
36
137
29
53
88
30
260
285
（2）照度均匀度δ的测量
关灯下的照度均匀度δ：
17.34
开灯下的照度均匀度δ：
7.87
四、室内眩光现象的测量
讲台看座位
光源亮度（cd/m²）
背景亮度（cd/m²）
光源/背景
是否眩光
1
1180
15
78.66666667
是
2
1050
15
70
是
3
800
10
80
是
4
300
15
20
是
5
900
25
36
是
6
600
35
17.14285714
是
7
50
20
2.5
否
8
100
20
5
否
9
70
30
2.333333333
否
座位看讲台
1
69.6
17.3
4.023121387
否
2
60
10.5
5.714285714
否
3
1300
15.6
83.33333333
是
4
1155
20
57.75
是
5
1835
20
91.75
是
6
1660
25
66.4
是
7
450
25
18
是
8
1900
27
70.37037037
是
9
900
20
45
是
结论
在建筑光环境的实验的窗口采光系数C测量中，可以得出距离窗口350cm的位置亮度较大，这是跟地点和时间有关，当天时处于上午，太阳偏东面。
然后从各个角度的数据综合得出，角度越高，亮度越大，所以天空的亮度跟太阳的位置关系相当密切。
但绝大部分影响因素应该是建筑的外遮阳板的角度问题，而且窗台比较高，故在室内偏中心的位置获得较好的采光。
然后在照度均匀度δ的测量测量的这一过程中，出现开灯后均匀度降低的现象，出现这种情况我们大概猜测与室内遮挡较多，开灯之后反而局部过亮，造成不均匀，当然也可能是测量过程中行为或仪器造成的误差。
而且这次实验中，因为实验次数还不够，所以还不能得出相对准确的结果。
通过对室外各种物体和材料的测量，分析其反光系数，归纳出同样的材料（即墙面跟地板），黄色材料的反光系数比灰色的大。
其原因很简单黄色的波长比灰色的还要大，故其反射系数更大。
此外，相同颜色的不同材料也会有不一样的反光效果。
在实验中，我们还测量了室外光环境的透光效果，如一层、两层玻璃，窗帘布。
了解到室外不同材料的表面反射性能跟玻璃的透光性能，譬如一层玻璃比两层玻璃更能透光。
这些从实验获得的经验，可以为我们后续的学习打下一定的基础。
我们可以以此为出发点进行深入的研究，从而为我们今后的建筑设计提供参考依据；同时也让我们认识到一个良好的光环境对生活、学习而言是多么的重要！
实验心得体会：
周挺：
主要掌握了相关物理仪器的使用方法，通过实验数据去检验理论，从而更深刻地掌握理论知识。
邓诗茵：
通过实验让我们对光环境有了一个新的认识，这也为我们在今后对建筑光环境的设计提供很大的帮助。
有些东西只有自己亲身去体会实践才会明白，光学习书本上的理论知识是不够的，实践是检验真理的标准，以后应该多做实验，而不是光靠想象。
布伟洵：
通过这次实验，我们了解到了不同材料的光学性能，比起书本的数据有更加直接的感受。
懂得了团队合作，通过做实验，主动学习，使学习的效果大有提升。
麦健涛：
经过这次的实验，我学会了使用亮度计，也明白了团队合作的重要性。
而实验所得的结果也使我们对于建筑物理的应用有了新的认识。
余嘉文:
实验受益匪浅
杨佐一:
这次实验，也许各种方面都未能很好地达到标准，但是我相信我们会不断地进步，发现世界的真理的。
梁广鸿：
实践比理论更重要
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