建筑物理实验-光学指导书20160403概要.doc

实验一 天然采光测量与指标评定实验 Experiment 1： Daylighting measurement and analysis 实验学时： 8 实验类型： 综合 前修课程名称：建筑光学 适用专业：建筑学、城市规划、结构工程等 一、实验目的： 在自然光条件下，研究建筑物的采光性能。 二、实验内容： 通过实验来研究和评判学校建筑空间采光的性能，分析具体建筑空间中天然采光设计效果。 三、实验要求 1．测量仪器的选择 天然采光测量用的照度计宜为光电式照度计，读数显示为指针式或数字式均可，要求仪器的精确度达到II级以上。考虑到测量中将遇到测点的光线可能来自不同方向和角度，因此，照度计的接收器应当带有滤光片和余弦修正装置，测量仪器在测量前也必须经过校正。 (以上是要求，实验报告中标注你选的设备是什么，什么特性，主要技术参数，使用方法，注意事项) 2、合理布置测点（详细说明布点原则，包括平面图和立面图） 3、正确使用仪器（描述仪器是如何使用的） 四、实验装置 教室一间，卷尺一个，照度计二台。 (标注测试地点，测试时间) 五、实验步骤 1．实验原理 描述室内采光效果的参数是采光系数，它的定义是在室内给定平面上的一点，由直接或间接地来自采光口的天然光而产生的照度与同一时刻室外无遮挡水平面上产生的天空散射光照度之比。其计算公式如下： C=（????/????）×100% （1） 式中 En—室内某点的天然光照度，lx； Ew—同一时刻室外无遮挡天空扩散光的水平面照度，lx。 实测时要准备好两台型号相同的照度计，一台照度计的接收器放在建筑室内的测点处，另一台的接收器放在室外空旷、无直射光之处（必要时可在接收器1米外用遮挡物遮挡直射光，遮挡物的投影面积是接收器的2～3倍）。分别同时测出室内外的照度值，以后就可以按公式（1）计算出工作面上各测点的采光系数C。 2．实验步骤 （1）布置测点，选取教室一间，然后在典型剖面与工作面（正常取0.75米，专教可取绘图桌面）的交线上布置一组测点。侧面采光的房间选两个典型横剖面，其中一个过侧窗的中心线（横剖面1），另一个通过窗间墙的中心线（横剖面2），其它测点可等间距布置（可在两个典型横剖面中间设置一组测点（横剖面3））。单侧采光距内墙1米处开始设1测点，然后向侧窗方向1米间隔顺次设置若干测点位置。 (实际描述是如何布点的，绘制布点图，写清点的标号，包括平面图和立面图，测点距离地面的高度，测试时应该注意的问题) （2）将室外照度计放在选定的室外测试地面上，室内照度计依次放在室内各测点上，注意，测量时必须关闭所有室内照明灯具。 (描述天气状况，测试时间，室外测点选择注意事项，详细说明室外取点位置，有图片) （3）室内外照度计同时读数（可约定时间或手机联系），为了避免读数时可能出现的误差，每个测点要读取三次读数。可在测量时由测量人员用手遮挡接收器（光电池）三次，然后分别读数三次，并将每次读数均计入测量记录表。 （4）将每个测点的测量数据填入测量记录附表1（自制表格，后附参考表）。 六、实验数据及处理 （1）整理记录并按公式（1）算出各测点的采光系数值，然后绘出建筑各典型剖面的采光系数曲线图。 （2）采光系数曲线图是在建筑物的典型剖面图（横剖面或纵剖面）上表示的工作面各测点的采光系数变化曲线。以剖面图上的工作面高度线作为图形的横坐标轴，并在它的上面标出测点的相应位置，以测点的纵坐标大小表示该点采光系数值，纵坐标的标尺应取0.5%、1%、2%、3%、5%、……等作为标尺的刻度。各点的采光系数值标出后，将纵坐标的顶点连接成光滑的曲线，即为采光曲线图，它形象地反映了沿典型剖面上各测点采光系数的变化趋势。 （3）计算室内的平均采光系数Cav，平均采光系数计算公式如下： （2） 式中 Cav—平均采光系数，%； Ci—在第i个测点上的采光系数，%； M—纵向测点数； N—横向测点数。 （4）对照《建筑采光设计标准》GB/T?50033—2013分析教室的效果与是否达标，以及改进意见。 七、实验报告要求： 根据记录及采光曲线分析侧窗采光的特点及有效采光进深，并根据计算的室内平均采光系数Cav，对照《建筑采光设计标准》GB/T 50033—2013分析教室的效果与是否达标，以及改进意见。 八、思考题 在接收器外用遮挡物遮挡直射光时，遮挡物的最佳距离和遮挡物面积的关系如何？  附表1 天然采光实验数据表（参考表） 实验条件