《采光实测》实验指导书

《采光实测》实验指导书实验名称：采光实测实验项目性质：综合性所涉及课程：建筑物理计划学时：2一、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。二、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。三、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%四、实验仪器照度计、卷尺。五、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。六、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放置在测点处，然后离开接收器一段距离，以防止测量人员遮挡射向接受器的光线。测量前应将光电池在相近的照度环境下曝光2min后才能施测。测量时要待检流计的指针或数码显示屏稳定后再进行读数，以免惯性引起测量误差。5.2室内照度的测量对于侧面采光应选取房间里两个有代表性的横剖面，其中一个通过侧窗中心线，另一个通过窗间墙的中心线。对顶部采光，还要增加两个以上的纵剖面，其中一个纵剖面应该与纵向天窗水平投影的纵轴线相重合。剖面图上布置测点的间距取2~4m，如果房间面积不大也可把测点间距缩小到0.5~1m，测点距墙或柱的距离为0.5~1m。单侧采光应在距内墙1/4进深处设1测点，双侧采光时应在横剖面中间设1测点，中间的各测点按等距离布置。假想工作面一般选取距地面高度为0.8m的水平面。测量时要关闭室内所有人工照明灯光；尽量选择北向或无阳光直射的房间。如果测点受到从采光口入射的直射阳光的照射则要用遮挡板挡住直射阳光，并对这些情况做详细记录。6、整理数据，填写采光实测报告表并做采光曲线。六、考核形式1、考核形式为综合考查，成绩分为优、良、中、及格、不及格五等。考核项目和成绩评定办法如下表所示：实验考核项目和考核标准考核项目考核标准权重优良中及格不及格实验纪律10%现场操作50%实验报告40%综合实验成绩综合实验成绩=实验纪律×10%+现场操作×50%+实验报告×40%2、期末考试笔试中，实验内容占考试内容的比例为10%，实验考核成绩占建筑物理课程总成绩的20%。七、实验报告要求实验报告的内容包含以下几项：课前预习一、实验名称二、实验目的三、实验内容四、实验原理五、实验仪器六、实验方法与步骤各小组应事先设计好实验方案，确定实验方法和步骤，进行小组分工。实验操作七、实验记录包括测量场所、结构形式、采光形式、测量时间、天空状况、测量仪器设备型号、测量人及小组分工、原始数据的记录、采光实测测点布置图等，可另附纸。撰写实验报告八、实验报告表九、实验结论