建筑物理—建筑光学第七、八章.ppt

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1、2009.9建筑与城市环境物理昆工津桥学院第二篇建筑光学第7章建筑光学基本知识第8章天然采光第9章建筑照明1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院第7章建筑光学基本知识7.1眼睛与视觉7.2基本光度单位及应用7.3材料的光学性质7.4可见度及其影响因素7.5颜色1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院第7章建筑光学基本知识光环境是由光和颜色在室内建立的同房间形状有关的生理和心理环境。良好的光环境是保证人们进行正常工作、学习和生活的必要条件。空间是建筑的实质，而光是建筑空间的灵魂。现代著名建筑大师柯布西耶说：“建筑

2、是对阳光下的各种体量的精确的、正确的、卓越的处理”。英国著名建筑师罗杰斯说:“建筑是捕捉光的容器，就如同乐器如何捕捉音乐一样，光需要可使其展示的建筑。”路易·康说：“设计空间就是设计光亮”1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院7.1视觉1、人眼构造及其视觉特性眼睛构造及视看过程：1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院瞳孔(调节光线)水晶体(调焦作用)视网膜(视觉感受)感光细胞(转换为神经冲动)大脑(产生视觉)7.1视觉2、人眼的视觉特性：（1）视野范围：双眼不动的视

3、野范围：水平180度，竖直面130度，向上为60度，向下为70度。1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院7.1视觉2、人眼的视觉特性：（2）明、暗视觉视网膜上的锥、杆状感光细胞分别在明、暗环境中起作用，形成明、暗视觉。1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院7.1视觉（3）颜色感觉明视觉时，人们对380～780nm范围内的电磁波产生不同的颜色感觉。随着波长的不同，人眼可区分红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色。1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院7.1视觉1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院（4）光

4、谱光视效率光谱光视效率V（λ）定义：人眼对于不同波长感到的明亮程度明视觉时，在波长555nm黄绿光处有最大值，即该处最亮，愈趋向光谱两端的光显得愈暗。暗视觉时，波长507nm处的蓝绿光处为最灵敏点。因此，辐射通量相同的光，在日光条件下，黄绿光最亮；黄昏时，蓝绿光最亮。在不同光亮条件下人眼感受性不同的现象称为“普尔钦效应”。7.2基本光度单位应用第一部分：基本单位1光通量光源在单位时间内，向周围空间辐射出的使眼睛引起光感的能量，称为光通量，符号为Φ，单位为流明（lm）。1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院7.2基本

5、光度单位应用2发光强度表征光源发出的光通量在空间的分布，即光通量的空间密度，常用符号Iα来表示。发光强度的单位是坎德拉，符号cd。1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院7.2基本光度单位应用3照度单位面积上光通量的多少,常用符号E表示,单位为勒克斯(lx),它表示被照面上的光通量密度.1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院7.2基本光度单位应用4亮度发光体（反光体）在视线方向上单位投影面积发出的发光强度，符号Lα，单位cd/m2，或熙提（sb）1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院7.2基本光度单位应用

6、第二部分：基本光度单位间的关系1、照度与发光强度的关系距离平方反比定律：上式仅仅适用于点光源。1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院（i为入射光线与被照面法线的夹角）7.2基本光度单位应用2、照度和亮度的关系立体角投影定律：1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院（i为入射光线与被照面法线的夹角）它表示某一亮度为La的发光表面在被照面上形成的照度值的大小等于这一发光表面的亮度La与该发光表面在被照点上形成的立体角Ω的投影（Ωcosi）的乘积。光基本量的定义、符号、单位、公式1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津

7、桥学院名称定义符号单位公式光通量光源发出光的总量φ流明（lm）φλ=680V(λ)Pλ发光强度光源光通量在空间的分布密度Iα坎德拉（cd）Iα=dφ/dω照度被照面接收的光通量E勒克斯（lx）E=dφ/dA亮度光源或被照面的明亮程度Lα坎德拉每平方米(cd/m2)Lα=Iα/(A·cosa)反射比被照面反射光通量和入射光通量之比ρ无量纲ρ=φρ/φ透射比被照面（物）透射光通量和入射光通量之比τ无量纲τ=φτ/φ吸收比被照面（物）吸收光通量和入射光通量之比α无量纲α=φα/φ7.3材料的光学性质光的反射,吸收和透射1建筑热

8、工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院Φ=Φρ+Φα+Φτ1=Φρ/Φ+Φα/Φ+Φτ/Φρ+α+τ=17.3材料的光学性质1）规则反射和透射1建筑热工学2建筑光学3建筑声学昆工津桥学院反射现象材料:光滑不透明材料特点:1.入射角=反射角2.入射光线,反射光线,法线在同一平面上7.3材料的光学性质1）规则反射和透射1建