建筑物理2(建筑光环境)实验指导书正文.doc

实验一 采光房间侧窗采光效果 实验目的 对建筑采光进行测量是建筑物理实验中的重要内容。虽然可以作一系列采光设计计算，但由于影响因素十分复杂，所以只有对建筑采光进行实测才能对室内光环境质量做出正确评价，进而了解建筑物采光设计的实际效果和存在的问题，以便采取有针对性的解决措施。 一个良好的光视觉环境应包括适当的照度水平，舒适的亮度对比，宜人的光色和避免出现眩光的干扰。随着采光设施使用时间的增长，采光效果也会变化，要继续保持良好的采光效果必须采取适时的维护保养，而采取定期的采光实测对于建立采光实施的合理维护保养制度也是不可缺少的。 本实验目的是使学生学会用照度计进行采光实测，并通过实测加深对照度、采光系数及材料反光系数、透光系数的理解，培养学生的综合试验能力。 实验内容 采光实测的内容包括： 2.1 室内典型剖面（工作面）上各点的照度和室外无遮挡水平面上的扩散光照度的测量。 2.2 室内墙面、顶棚、地面等饰面材料的光反射系数的测量。 2.3 采光口采光材料的光透射系数的测量。 实验原理 3.1 采光系数的概念 室内采光的最终目的是在工作面上获得适当的天然照度，采光测量最主要的工作也是测定由天空光所产生的室内工作面上的照度值。由于天空光所产生的室内工作面上的照度值是随室外照度值不断变化的，为此采用室内照度与同一时刻室外照度的比值这一相对照度值作为评价天然采光的定量指标，就是采光系数的概念。 根据采光系数的定义，我们在测定室内工作面上天然采光的照明水平时就不能只测定室内工作面上的照度值，还要同时测定室外无遮挡的空旷地面的水平面照度值，才能据此计算出相应的采光系数。 3.2 光反射系数的概念 材料光反射系数的定义：反射系数ρ是投射到某一表面的光通量φi与被该表面反射出的光通量φρ的比值，即：ρ=（φρ /φi）×100%。 对于扩散反射的表面，我们可分别以入射照度Ei代替φi，以反射照度Eρ代替反射光通φρ，以反射照度与入射照度的比值得出该表面的反射系数ρ： ρ=（Eρ/Ei）×100% 3.3 光透射系数的概念 材料光透射系数的定义：透射系数τ是透过某一表面的光通量φi与入射到该表面的光通量φ0的比值，即：τ=（φi /φ0）×100%。 对于透过材料，我们可分别以透过材料测得的照度Ei代替φi，材料外表面测得的入射照度E0代替总入射光通φ0，二者的比值即为光透射系数τ： τ=（Ei / E0）×100% 实验仪器 照度计、卷尺。 实验要求 该实验是建筑物理课程当中重要的教学环节，它通过对实际房间的采光实测，把抽象的理论知识转化为具体的实验数据，使学生对物理光环境可感、可知。每位同学通过这次实验过程，能够达到以下实验要求： 1、了解采光测量的基本原理和方法，较熟练的掌握仪器设备的操作规程。 2、进一步感受采光口的形式、室内界面材料对室内光环境的影响； 3、能够在实验方法、实验操作等方面受到初步训练，增强科研动手能力。 4、通过小组成员的相互配合，高质量的完成实验内容。 实验步骤和测量方法 1、检查照度计并熟悉照度计的读数方法 将电源开关置于“开”，读数窗口则有读数显示，由于光照并非恒定不变，所以显示的照度值是变化的，这是正常现象。 2、测量墙面、地面及顶棚的反光系数 选择不受直接光照影响的被测面，不宜选择在狭窄的窗间墙、近窗的侧墙等处。测量时，将探头紧贴在墙面上，受光面向外，测下入射照度值Ei，再将受光面对着墙面测定，将探头平行墙面向外逐渐移开，这时照度计逐渐上升，当探头离开墙面一定距离后（约20~40cm），照度趋于稳定，再向外移动，照度值反而下降，记下照度最大值Eρ。则这个最大值与入射照度之比即为墙面的反光系数。在被测表面上选取3~5个测点，然后求出算术平均值作为该被测面的光反射系数。注意测量过程中，应使被测表面照射状况保持不变，否则会影响测量精度。 用同样方法可测地面和顶棚的采光系数。 3、测量玻璃的透光系数 选择天空投射光照射的窗户（如北向的窗），先将探头贴玻璃室外侧放，受光面向室外，读取入射照度值E0，再将探头贴玻璃同一点室内侧放，受光面仍向外，再读照度值Ei，这两个照度值之比即为玻璃的透光系数。窗户内外两侧的测点应在同一轴线上。可选取不同的并具有代表性的外窗透光材料2~3块作为试件，每块透光材料可选一个或多个测点，最后取各测点的透光系数的算术平均值作为该采光材料的透光系数。 4、测房间的水平地面积、窗面积，计算窗地比。 5、测房间的采光系数。 为了满足采光系数定义所要求的同一时刻室内外照度之比的条件，室内外的照度应同时进行测定。 5.1 室外照度的测量 应选择室外的一块空地或在建筑屋顶上测量。光接收器与周围建筑物或其他遮挡物距离应大于遮挡物高度的6倍以上。 测量时，操作人员要将照度计的接收器水平