教室光环境的测量与分析室内照度实验报告.docVIP

实验报告 教室光环境的测量与分析 学 院：土木工程学院 专 业：建筑环境与设备工程 指导老师：李端茹 小组成员：邢庆伟 赵俊楠 彭允 黄梅玉 杨乐天 2014年6月18日 实验目的 1、学会照度计的使用，了解室内照明设施形成的照度水平 2、通过实验评价室内光环境 3、通过测量了解改善室内照度水平的措施 二、实验原理 1、照度是受照平面上接受的光通量的面密度，符号为E。若照射到表面一点面元上的光通量为d?，该面元的面积为dA（m2），则有： E=d?／dA 照度单位是勒克斯（lux,lx）。1lx等于1lm的光通量均匀分在1m2表面上所产生的照度，即1lx=1lm/m2。 人眼对外界环境明亮差异的知觉，取决于外界景物的亮度。但是，规定适当的亮度水平相当复杂，因为它涉及各种物体不同的反射特性。所以，实践中还是以照度水平作为照明的数量指标。 适宜的照度应当是在具体工作条件下，大多数人都感觉比较满意而且保证工作效率和精度均较高的照度值。随着照度的增加，感到满意的人数百分比也在增加，最大值处约在1500~3000lx之间。 任何照明装置获得的照度，在使用过程中都会逐渐降低。这是由于灯的光通量衰减，灯、灯具和室内表面污染造成的。 照度分布应满足一定的均匀性。视场中各点照度相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应环境，引起视觉疲劳。 6、光电池是把光能直接转换成电能的光电元件。当光线射到硒光电池表面时，入射光透过金属薄膜4到达半导体硒层2和金属薄膜4的分界面上，在界面上产生光电效应。产生的光生电流的大小与光电池受光表面上的照度有一定的比例关系。这时如果接上外电路，就会有电流通过，电流值从以勒克斯（Lx）为刻度的微安表上指示出来。光电流的大小取决于入射光的强弱。照度计有变档装置，因此可以测高照度，也可以测低照度。 三、实验器材 照度计五台 卷尺 照度计型号：TES-1330A 测量范围：0.01lux~20000lux（勒克斯） 四、实验步骤 1、测量教室、门窗的尺寸和灯、桌子的净高。绘出教室平面图，选择好10个测点位置，并在图中标记出。 2、检查实验仪器，并测出此时室外光照强度为109000lx。 3、按照以下表格中工况进行测量 工况Ⅰ 关上门窗，拉上窗帘，关闭人工照明。 工况Ⅱ 打开门窗，拉开窗帘，关闭人工照明。 工况Ⅲ 关闭门窗，拉上窗帘，打开1、3、5排照明灯。 工况Ⅳ 关闭门窗，拉上窗帘，打开全部照明灯。 工况Ⅴ 打开门窗，拉开窗帘，打开1、3、5排照明灯。 工况Ⅵ 打开门窗，拉开窗帘，打开全部照明灯。 4、再次测量室外光照强度，此时光照轻度值为105000lx。 5、取下电池，将实验器材整理好。 教室平面图 六、实验数据 表1（工况Ⅰ） 测点位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 照度值/lx 4.91 2.70 3.92 9.44 7.66 9.10 18.5 28.7 13.3 5.89 表2（工况Ⅱ） 测点位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 照度值/lx 224 216 206 514 508 414 1030 1040 540 270 表3（工况Ⅲ） 测点位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 照度值/lx 196 205 130 253 254 264 194 147 151 133 表4（工况Ⅳ） 测点位 置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 照度值/lx 260 355 316 334 417 362 279 293 332 158 表5（工况Ⅴ） 测点位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 照度值/lx 447 465 340 816 828 741 1038 1160 604 410 表6（工况Ⅵ） 测点位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 照度值/lx 478 582 510 923 949 824 1637 1743 922 459 数据分析 邢庆伟 观测所有数据，发现10号测点的光照强度只有在工况Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ时才满足要求，而由于10号测点位于讲台位置，投影仪前又不能有太大的光照强度，所以以上两种情况是不可能发生的。为了平衡这个矛盾，我们可以在讲台上设置类似于台灯的照明装置，这样既可以满足老师看课本的光照强度，也可以避免因投影仪前光照强度太大而对学生造成影响。 将各个工况的不同测点的照度值进行对比，会发现某些点的照度值很大而某些点