教室光环境的测量与分析室内照度实验报告.doc

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1、实验报告教室光环境的测量与分析学院：土木工程学院专业：建筑环境与设备工程指导老师：李端茹小组成员：邢庆伟赵俊楠彭允黄梅玉杨乐天2014年6月18日一、一、实验目的1、学会照度计的使用，了解室内照明设施形成的照度水平2、通过实验评价室内光环境3、通过测量了解改善室内照度水平的措施二、实验原理1、照度是受照平面上接受的光通量的面密度，符号为E。若照射到表面一点面元上的光通量为dø，该面元的面积为dA（m²），则有：E=dø／dA照度单位是勒克斯（lux,lx）。1lx等于1lm的光通量均匀分在1m²表面上所产生的照度，即1lx=1lm/m²。2、人眼对外界环境明亮差

2、异的知觉，取决于外界景物的亮度。但是，规定适当的亮度水平相当复杂，因为它涉及各种物体不同的反射特性。所以，实践中还是以照度水平作为照明的数量指标。3、适宜的照度应当是在具体工作条件下，大多数人都感觉比较满意而且保证工作效率和精度均较高的照度值。随着照度的增加，感到满意的人数百分比也在增加，最大值处约在1500~3000lx之间。4、任何照明装置获得的照度，在使用过程中都会逐渐降低。这是由于灯的光通量衰减，灯、灯具和室内表面污染造成的。5、照度分布应满足一定的均匀性。视场中各点照度相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应环境，引起视觉疲劳。6、光电池是把光能直接转换成

3、电能的光电元件。当光线射到硒光电池表面时，入射光透过金属薄膜4到达半导体硒层2和金属薄膜4的分界面上，在界面上产生光电效应。产生的光生电流的大小与光电池受光表面上的照度有一定的比例关系。这时如果接上外电路，就会有电流通过，电流值从以勒克斯（Lx）为刻度的微安表上指示出来。光电流的大小取决于入射光的强弱。照度计有变档装置，因此可以测高照度，也可以测低照度。三、实验器材照度计五台卷尺照度计型号：TES-1330A测量范围：0.01lux~20000lux（勒克斯）四、实验步骤1、测量教室、门窗的尺寸和灯、桌子的净高。绘出教室平面图，选择好10个测点位置，并在图中标记

4、出。2、检查实验仪器，并测出此时室外光照强度为lx。3、按照以下表格中工况进行测量工况Ⅰ关上门窗，拉上窗帘，关闭人工照明。工况Ⅱ打开门窗，拉开窗帘，关闭人工照明。工况Ⅲ关闭门窗，拉上窗帘，打开1、3、5排照明灯。工况Ⅳ关闭门窗，拉上窗帘，打开全部照明灯。工况Ⅴ打开门窗，拉开窗帘，打开1、3、5排照明灯。工况Ⅵ打开门窗，拉开窗帘，打开全部照明灯。4、再次测量室外光照强度，此时光照轻度值为lx。5、取下电池，将实验器材整理好。五、教室平面图六、实验数据表1（工况Ⅰ）测点位置12345678910照度值/lx4.912.703.929.447.669.1018.528

5、.713.35.89表2（工况Ⅱ）测点位置12345678910照度值/lx22421620651450841410301040540270表3（工况Ⅲ）测点位置12345678910照度值/lx196205130253254264194147151133表4（工况Ⅳ）测点位置12345678910照度值/lx260355316334417362279293332158表5（工况Ⅴ）测点位置12345678910照度值/lx44746534081682874110381160604410表6（工况Ⅵ）测点位置12345678910照度值/lx4785825109

6、2394982416371743922459七、数据分析邢庆伟观测所有数据，发现10号测点的光照强度只有在工况Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ时才满足要求，而由于10号测点位于讲台位置，投影仪前又不能有太大的光照强度，所以以上两种情况是不可能发生的。为了平衡这个矛盾，我们可以在讲台上设置类似于台灯的照明装置，这样既可以满足老师看课本的光照强度，也可以避免因投影仪前光照强度太大而对学生造成影响。将各个工况的不同测点的照度值进行对比，会发现某些点的照度值很大而某些点的照度值很小甚至达不到要求。在人工照明中我们可以降低灯的高度（即缩小桌面与灯的距离）和提高灯的功率来提高照度值使它满足学生的

7、需求。但是考虑到教室后边有台阶，降低灯的高度会有安全隐患，所以这个方法只适用于教室前边，那么就要提高照明灯的功率，而提高灯的功率又会增加能耗。所以要综合考虑，在节能并且安全的基础上找一个平衡的方案，比如调整窗的大小。将表1、2、3、4的数据进行对比分析，发现晴天的自然光完全可以满足学生所需的光照强度。而人工照明中，只开一半的灯只有部分测点可以满足学生所需的光照强度，当灯全部开时，教室所有测点均能满足光照强度要求。所以如果是晴朗的白天，可以关闭人工照明设施而使用自然光照明，可节约一定的电能。将表2、3、4、5、6进行对比分析，发现当只用人工照明时，开一半的灯1、2

8、、3、7、8、9、10测