建筑光学实验报告

实验二一、实验目的掌握天然光测量技术，了解不同的窗户形式采光系数的变化规律。二、实验仪器设备1．人工天穹人工天穹为直径为3.5m的半球壳体，设在四个砖柱上，内涂立德粉（漫反射涂料）。灯具发出的光线经天穹内表面多次反射，使天空亮度满足国际照明学会标准全云天空亮度分布或均匀亮度分布要求，即符合计算公式zLL3sin21（公式4-1）Lz：天顶亮度（cd/cm2）Lθ：测点切面与地面呈θ角处的天空亮度（cd/cm2）θ：测点切面与地面的夹角。在人工天空内放置模型的工作台为一活动的架子，上面画有11cm的小方格，板中有孔以便放光电池。实验名称:天然采光模型的采光系数测定实验时间:2015.5.8实验地点:光学实验室班级:建筑1202班实验人刘宇峰1915120312图4-1人工天穹示意图2．照度计3．照度计用于测量环境的照度，由光电池（感光元件）及电子液晶表头组成，照度计以勒克斯（Lx）为单位分度。图4-2照度计各部分名称①液晶显示器②测量范围指示：可显示20、200、2000、20000LUX③电源开关：切换电源on/off④读值锁定开关：按HOLD开关一次，在显示屏出现“H”符号，读数锁定，再按一次HOLD开关，取消锁定，可重新读数⑤峰值锁定开关：按PEAK开关一次，出现“P”符号，即能追踪光脉动信号，并保持峰值。（注TSE1330A型照度计不具备此功能）⑥LUX单位测量开关：按LUX键一次，显示屏出现“LUX”符号，照度值以LUX（=Lx）计算⑦Fc单位测量开关：按Fc键一次，照度值以Fc（尺烛光，美国照度单位，1fc=10.76lx）单位显示。⑧档位范围开关：可选择20、200、2000、20000LUX四档，可分别测量较暗环境至晴天阳光下的照度值。当选择20000档时，其读数需要×10才是正确的测量数值，其它档位直接读取数据即可。⑨光检测器：感光探头，光检测用⑩电源接口⑾支架4．型为1/100的高侧窗，横长侧窗、单跨矩形天窗，三跨矩形天窗，锯齿形天窗三跨等五种模型，或者为学生自行设计制作的模型。三、实验方法及步骤1.调试灯光，使天穹内的亮度分布符合公式4-1。（一般已经调试好）2.将建筑模型放在人工天穹内的工作台面上，在模型内部的测点放置照度计的感应器。3.测出工作台面模型内测点的水平照度，并作记录。4.将照度计置于模型顶部，测出室外天空的照度。5.绘制模型采光点位置图，天然光照度分布图，并计算各点的采光系数。（比例：1/500）（1）模型尺寸及布点位置示意图（请根据测试模型绘制，包括涉及窗洞口的模型平面、剖面）：采光模型室内布点示意图模型展示（2）测试结果记录（室外天空的平均照度：501lx）测点1测点2测点3测点4测点5测点6第一次84.385.087.691.888.287.1第二次84.585.187.591.788.387.2第三次84.785.287.591.688.287.2平均值84.585.187.591.788.287.2测点7测点8测点9测点10测点11测点12第一次96.291.777.683.280.874.2第二次96.191.677.783.180.974.1第三次96.391.777.683.081.074.1平均值96.291.777.683.180.974.1测点1测点2测点3测点4测点5测点6第一次122.5109.7104.1123.1114.4105.9第二次122.6109.8104.2123.2114.5106.0第三次122.4109.9104.3123.3114.6106.1平均值122.5109.8104.2123.2114.5106.0测点7测点8测点9测点10测点11测点12第一次121.8114.6110.1107.498.4105.6第二次121.9114.7110.2107.598.5105.7第三次122.0114.5110.3107.798.7105.8平均值121.9114.6110.2107.698.6105.7有遮阳无遮阳四、测定结果及评价1.建筑设计中洞口的大小与形式，是否满足房间正常采光照明需要？如果不符合，应该怎样调整？根据公式C=En/EwX100%,测得人工天穹室外天然光照度值为501lx,计算得到下面采光系数值由计算结果可知，该博物馆展厅设计的采光系数偏高，遮阳装置遮光效果不显著，应该改进遮光装置来满足正常的采光要求。2.遮阳装置的设计对于室内照度水平分布的影响是什么？遮阳装置的设计使室内照度整体下降，近墙侧下降较之中间更为明显，使用遮阳装置之后，整体照度均匀度升高，室内光线分布有了一些改善，但是效果不是很显著。测点1测点2测点3测点4测点5测点6采光系数16.9%17.0%18.3%18.0%17.6%17.4%测点7测点8测点9测点10测点11测点12采光系数19.2%18.3%15.5%16.6%16.2%21.2%采光系数平均值17.7%测点1测点2测点3测点4测点5测点6采光系数24.5%22.0%20.8%24.6%22.9%21.2%测点7测点8测点9测点10测点11测点12采光系数24.4%22.9%22.0%21.5%19.7%21.1%采光系数平均值22.3%有遮阳采光系数计算无遮阳采光系数计算