建筑物理光学论文

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1、生态必备之一——光摘要光维持生态的一种，如果没有光，植物不能光合作用，使地球生态失去平衡。因此在建筑方面我们也需要光，今天我们就对建筑光学进行介绍。建筑光学是研究天然光和人工光在建筑中的合理利用，创造良好的光环境，满足人们工作、生活、审美和保护视力等要求的应用学科，是建筑物理的组成部分。“光”的本质包含了三层含义：一是可见的辐射波；二是视觉器官的视觉特点；三是两者作用所引起的感觉效果。什么是光光是人类眼睛可以看见的一种电磁波，也称可见光谱。在科学上的定义，光是指所有的电磁波谱。光是由光子为基本粒子组成，具有粒子性与波动性，称为波粒二象性。光可以在真空、空气、水等透明的物质中

2、传播。对于可见光的范围没有一个明确的界限，一般人的眼睛所能接受的光的波长在380～760nm之间。人们看到的光来自于太阳或借助于产生光的设备，包括白炽灯泡、荧光灯管、激光器、萤火虫等。因为光是人类生存不可或缺的物质。研究简史在一个相当长的历史阶段，人类利用天然光和火光照明，曾在建筑中创造了不少有效的采光和照明方法，例如中国传统建筑中的南窗北墙的采光方法，古埃及太阳神庙中的高侧窗采光方法等。但天然采光受季节、昼夜、地理位置和气候变化的影响很大。火光照明效果差，烟尘大，且容易引起火灾。自从大量生产玻璃，特别是19世纪发明白炽电灯以后，才使建筑采光和照明技术的理论和实践进入一个新

3、的阶段，并逐步形成建筑光学。　　现代建筑光学理论日趋完善，天然光的变化规律逐步为人们所掌握，各类建筑的采光方法和控光设备相继研究成功，各种新型电光源和灯具也在建筑中得到广泛的应用，从而使这一学科在建筑功能和建筑艺术中发挥日益重要的作用。研究内容建筑光学的研究内容主要有：与建筑有关的光的性质和光的视觉性质、天然采光和人工照明。光和视觉的关系-3-生态必备之一——光研究光和视觉的关系，了解同建筑有关的可见光的主要性质。可见光辐射的波长范围是380～780nm（1nm=10-9m），眼睛对不同波长的可见光产生不同的颜色感觉。一般光源如天然光和白炽光源等是由不同波长的光组成的。这种

4、光源称为多色光源或称复合光源；有的光源如钠灯，只发射波长为583nm的黄色光，这种光源称为单色光源。在建筑光学中用光通量、发光强度、照度和亮度等参数表示光源和受照面的光特性(见光的视觉性质)，用光影深浅、立体感强弱来表示建筑物表面和被观察物体的亮度差别，用光的吸收、反射、散射、折射、偏振来表示光线从一种介质进入另一种介质（空气、液体和固体）时的变化规律，用发射（或反射）光谱、亮度、色度坐标来表示光源色和物体色的基本特性。建筑采光和照明技术就是根据建筑物的功能和艺术要求，利用上述光、影、色的基本特性，创造良好的光环境。天然采光简称采光。天然光是一种最洁净的绿色光源。由于人类长

5、期生活在自然环境中，人烟对天然光最适应，天然光下人烟有更高的视觉效果，会感觉更舒适，也更有益于身心健康。在研究光气候的基础上，制订建筑物的采光标准，确定采光方式，进行采光计算。包括:眩光特性和限制眩光的方法；采光和照明的结合；建筑物室内获得稳定光照条件及天然光的利用方法和装置；建筑物外部和建筑群的阳光造型技术等。天然光的光谱是连续的，人们长期在天然光条件下工作和生活，喜爱天然光照明，而且天然光是一种丰富的光能资源；因此，研究建筑物的天然采光，在技术上、卫生上和经济上都有重要意义。影响室外地面照度的因素主要有：太阳高度角、云状、云量、日照率（太阳出现时数和理论上应出现时数之北

6、）。我国地域辽阔，同一时刻南北方的太阳高度角相差很大。从日照率来看，由北、西北往东南方向逐渐减少，而以四川盆地一带为最低。从云量来看，大致是自北向南逐渐增多，新疆南部最少，华北、东北少，长江中下游较多，华南最多，四川盆地特多。从云状来看，南方以低云为主，向北逐渐以高、中云为主。这些对设计时，采光需求必须考虑进去。人工照明简称照明。天然光仅能白天使用，在夜间，或建筑物内白天的某些场合，天然采光无法满足要求，需要人工照明。人工照明的主要内容有照明用的人工光源和控光器具(见照明光源、照明灯具)；各类建筑的照明标准；照明设计和计算方法（见照明标准、照明方式、照明计算）；照明眩光特性

7、和限制眩光的方法；照明均匀度和室内表面亮度分布比例的确定（见照明质量）；在各种照明条件下人的视功能特性；照明效果的评价方法和指标；颜色在照明中的应用；照明效果的测试技术（见建筑光学测量）；照明的节能措施以及从建筑艺术等因素综合研究室内外光环境等。建筑光学材料的主要作用是控制和调整发光强度，调节室内照度、空间亮度和光、色的分布，控制眩光，改善视觉工作条件，创造良好的光环境。均匀扩散材料均匀扩散反射材料有氧化镁、石膏等。但大部分无光泽、粗糙的建筑材料，如粉刷、砖墙等都可以近似地看成这一类材料。-3-生态必备之一——光均