《建筑物理(2)》建筑光学解析
建筑物理光学
建筑物理光学光学一、光学基本知识1、可见光的波长范围2、光谱光是效率的概念3、视度及其影响因素（眩光概念、产生原因、解决方式）4、光通量、发光强度、照度、亮度的概念，单位，计算公式5、照度与发光强度，照度与亮度之间的关系（距离平方反比定律和立体角投影定律）1、可见光的本质是一种电磁波，波长在380～780nm之间2、光谱光是效率：在特定光度条件下，获得相同视觉感觉时，两个单色辐射通量之比vλ=?m ?vλ<1m：视觉感觉最大的单色光的辐射能量3、视度及其影响因素视度：看清物体的程度影响因素①亮度：物体越亮看的越清楚，但不能超出适应范围（10?5asb～16sb）②物体尺寸：大而近的物体才能看清楚③对比：观看对象与背景之间亮度差异，差异越大，视度越高④识别时间：物体越亮，识别时间越短⑤眩光⑥光污染眩光概念：眩光就是在视野中由于亮度的分布或亮度范围不适宜，或存在着极端的对比，以致引起不舒服感觉或降低观察细部或目标能力的视觉现象。
产生原因：①直接眩光：直接眩光是由视野中，特别是在靠近视线方向存在的发光体所产生的眩光②反射炫光：反射眩光是由视野中的反射所引起的眩光，特别是在靠近视线方向看见反射像所产生的眩光。
解决方式：直接眩光①限制光源亮度②增加眩光源的背景亮度，减少二者之间的亮度对比③减少形成眩光的光源视看面积④尽可能增大眩光源的仰角反射眩光①尽量使视觉作业的表面为无光泽表面，以减弱规则反射而形成的反射眩光②应使视觉作业避开或远离照明光源同人眼形成的规则反射区域③使用发光表面积大、亮度低的光源④使引起规则反射的光源形成的照度在总照度中所占比例减小，从而减少反射炫光的影响4、光通量、发光强度、照度、亮度光通量：人眼对光的感觉量为基准的光的能量单位发光强度：光通量的空间密度分布照度：对于被照面而言，常用落在其单位面积上的光通量多少来衡量它被照射的程度，它表示被照面上的光通量密度亮度：单位投影面积上的发光强度5、照度与发光强度，照度与亮度之间的关系E=Icosαr2α：射束截面法线与射束方向间的夹角距离平方反比定律：某表面的照度与电光源在这方向的发光强度（和入射角的余弦）成正比，与它到光源距离的平方成反比，这就是计算点光源产生照度的基本公式，即距离平方反比定律。
建筑物理重点知识
建筑物理重点知识一、概述建筑物理是研究建筑环境中物理现象的一门学科，主要包括建筑热学、建筑光学和建筑声学等方面的知识。
这些知识对于建筑设计、施工和运行管理等方面都具有重要的指导意义。
二、建筑热学重点知识1. 传热方式：导热、对流、辐射是三种主要的传热方式。
导热是指物体内部或不同物体之间直接的热传递；对流是指气体或液体的流动过程中热量的传递；辐射是指物体通过电磁波传递能量的过程。
2. 传热系数：传热系数是表示材料传热性能的一个重要参数，它反映了材料在单位时间内通过单位面积传递的热量。
对于建筑物的围护结构，传热系数越大，说明材料的保温性能越差。
3. 隔热设计：在建筑设计过程中，为了减少室内外的热量传递，需要进行隔热设计。
常见的隔热设计方法包括设置隔热层、采用高反射材料等。
三、建筑光学重点知识1. 光的性质：光具有直线传播、反射、折射等性质。
在建筑设计过程中，光的性质对室内光线分布、采光效果等具有重要影响。
2. 光的反射和折射：在建筑设计过程中，利用光的反射和折射可以创造出丰富的光影效果。
例如，利用镜面反射可以增强室内的光线效果，利用玻璃的折射可以创造出梦幻般的光影效果。
3. 采光设计：在建筑设计过程中，合理的采光设计可以提高室内光线的质量和舒适度。
常见的采光设计方法包括设置天窗、利用窗户等。
四、建筑声学重点知识1. 声音的传播：声音是通过空气、固体和液体等介质传播的。
在建筑设计过程中，需要考虑声音的传播方式和传播距离，以避免噪音干扰和回声等问题。
2. 吸声材料：吸声材料可以吸收声音的能量，减少声音的反射和传播。
在建筑设计过程中，可以利用吸声材料来改善室内音质和减少噪音干扰。
3. 隔声设计：在建筑设计过程中，为了减少室内外的声音传递，需要进行隔声设计。
常见的隔声设计方法包括设置隔声墙、采用隔声门窗等。
五、总结建筑物理是建筑设计过程中不可或缺的一门学科，它涉及到建筑环境的各个方面。
掌握建筑物理的重点知识，对于提高建筑设计的质量和舒适度具有重要意义。
柳孝图《建筑物理》课后习题及详解(建筑光学)【圣才出品】
第2篇建筑光学第1章建筑光学基本知识1．波长为540nm的单色光源，其辐射功率为5W，试求：①这单色光源发出的光通量；②如它向四周均匀发射光通量，求其发光强度；③离它2m远处的照度。
解：（1）对于波长为540nm的单色光其光视效率是0.96，则这个光源发出的光通量是2．一个直径为250mm的乳白玻璃球形灯罩，内装一个光通量为1179lm的白炽灯，设灯罩的光透射比为0.60，求灯罩外表面亮度（不考虑灯罩的内反射）。
解：3．一房间平面尺寸为7m×15m，净空高3.6m。
在顶棚正中布置一亮度为500cd／m2的均匀扩散光源，其尺寸为5m×13m，求房间正中和四角处的地面照度（不考虑室内反射光）。
解：4．有一物件尺寸为0.22mm，视距为750mm，设它与背景的亮度对比为0.25。
求达到辨别几率为95％时所需的照度。
如对比下降为0.2，需要增加照度若干才能达到相同可见度？解：求视角图1-1 视觉功效曲线图（辨别几率为95%）由于c=0.25，由上图可知所需照度E=70lx若对比度下降0.2，则所需照度E=125lx5．有一白纸的光反射比为0.8，最低照度是多少时我们才能看见它？达到刺眼时的照度又是多少？6．试说明光通量与发光强度，照度与亮度间的区别和联系？答：（1）光通量与发光强度的区别与联系光通量是指标准光度观察者对光的感觉量，常用光通量表示一个光源发出光能的多少。
发光强度是指特定方向上照射的光通量除以该立体角的商。
光通量与发光强度成正比。
（2）照度与亮度间的区别与联系照度是指落在其单位面积上的光通量的多少来衡量它被照射的程度。
亮度就是单位投影面积上的发光强度。
立体角投影定律示某一亮度为Lα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Lα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。
7．看电视时，房间完全黑暗好，还是有一定亮度好？为什么？答：房间亮点好。
建筑物理—光学篇(2)
JIANZHUWULI-GUANGXUE
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建筑学07-1 200904
JIANZHUWULI-GUANGXUE
第一部分 建筑光学基础知识
1.1 人的眼睛与视觉 1.2 光的度量单位以及相互关系 1.3 材料的光学性质 1.4 视度及其影响因素
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建筑学07-1 200904
第一部分 光学基础知识
透射
反射和透过的光通量的变化取决于材料表面的光滑 程度和材料内部的分子结构。 平板玻璃 磨砂玻璃
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第一部分 光学基础知识
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1. 3 材料的光学性质
1.3.1光的反射比ρ、吸收比α和透射比τ 1.3.2定向反射 定向透射
定向反射特点： 光线入射角等于反射角； 入射光线、法线、反射光线处于同一平 面； ——镜面，光滑金属表面。 a
a
a
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建筑学07-1 200904
第一部分 光学基础知识
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1. 3 材料的光学性质
1.3.1光的反射比ρ、吸收比α和透射比τ 1.3.2定向反射 定向透射
光线经过定向反射或透射后，比原有的 光源的亮度和发光强度有所降低。 亮度：Lτ=L×τ，Lρ＝L×ρ 光强：Iτ=I×τ，Iρ＝I×ρ
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建筑学07-1 200904
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作业：“光与建筑”课程论文
要求：选择一个你喜欢的建筑或者身边的建筑，分析其采光。 1.建筑背景介绍。 2.采光方面的优点、缺点， 3.改进措施。 不少于1000字。 必须有相应的图片和分析说明。 可以参考课本及其他资料， 要有自己的独特见解。
建筑物理复习资料光学部分框架整理
第二部分建筑光学第一章基本知识⏹光的基本概念⏹人眼构造及其视觉特性▲明视觉（明亮环境，锥体细胞）暗视觉（暗环境，杆体细胞）中间视觉（同时起作用）椎体细胞在明亮的环境下对色觉和视觉敏锐度起决定作用，它能分辨出物体的颜色和细部，并对环境的明暗变化作出迅速的反应。
杆体细胞在黑暗环境中对明暗感觉起决定作用，他虽能看到物体，但不能分辨其细部和颜色，对明暗变化的反应缓慢。
▲视野视野范围（视场）水平面180°，垂直面130°，上方为60°，下方为70▲光谱光视效率人眼在观看同样功率的可见光辐射时，在不同波长时感觉到的明亮程度不一样，人眼的这种特性常用光谱光视效率曲线来表示。
明视觉曲线——黄绿光最亮，两端暗暗视觉曲线——整体移向短波方向▲颜色感觉光的三原色（加色法）——红绿蓝色相H——各种单色光在白色背景上呈现的颜色。
明度V——①光色－亮度高低；②物体色－反射比高低彩度C（饱和度）——白色（光）的多少三原色——①光色－－红（700nm）、绿（546.1nm）、蓝（435.8nm）②物体色－－青（减红）、品红（减绿）、黄（减蓝）补色——两种颜色按适当比例混合，能产生白色或灰色★表色体系①CIE表色体系②孟塞尔表色体系⏹基本光度单位◆辐射通量——光源在单位时间内发射或接收的辐射能量或在某种介质中单位时间传递的辐射能量。
◆光通量Ф——人眼对光的感觉。
单位：lm（流明）光源的基本参数，表示一光源发出光能的多少。
◆发光强度I——光通量的空间分布密度。
单位：cd（坎德拉）◆照度E——在被照面单位面积上的光通量多少（被照射的程度）。
被照面上光通量的密度。
单位：lx（勒克斯）E＝Ф/A◆发光强度和照度的关系——E＝I/r2 距离平方反比定律计算点光源产生照度的基本公式，某表面的照度E与点光源在这方向的发光强度I成正比，与它至光源距离r的平方成反比◆亮度L——发光体在视线方向上单位投影面积的发光强度。
建筑物理学第二篇建筑光学课后习题答案
第二篇 建筑光学第七章 建筑光学基本知识习 题7-1波长为540nm 的单色光源，其辐射功率为5W ，试求（1）这单色光源发出的光通量；（2）如它向四周均匀发射光通量，求其发光强度；（3）离它2米处的照度。
解：１）对于波长为５４０ｍｍ的查气光视效率是０．９８则有 lm 7.334698.05683540=⨯⨯=Φ２）发光强度 cd I 3.26647.3346==ΩΦ=π３）照度 lx RA E 6.6647.33462==Φ=π 7-２、一个直径为250mm 的乳白玻璃球形灯罩，内装一个光通量为1260lm 的白炽灯，设灯罩的透光系数为0.60,求灯罩外表面亮度(不考虑灯罩的内反射)。
解：cd I 5.9941250==ΩΦ=π22/3046.0)225.0(45.996.00cos m cd A I L =⨯=⨯=πα7-３、一房间平面尺寸为7×15m ，净空高为5m 。
在天棚中布置一亮度为500nt 的均匀扩散光源，其尺寸为5×13m ，求房间正中和四角处的地面照度（不考虑室内反射光）。
解：１）正中 6.215135cos 22=⨯⨯==Ωαr A２）四角地面 359.05)215()27(55)215()27(135222222=++⋅++⨯=Ω 517.05)215()27(5cos 222=++=i lx i L E 8.92517.0359.0500cos =⨯⨯=⋅Ω⋅=α7-４、有一物件尺寸为0.22mm ，视距为750mm ，设它与背景的亮度对比为0.25。
求达到辨别机率为95%时所需的照度。
如对比下降为0.2，需要增加照度若干才能达到相同视度？解：求视角 175022.034403440=⨯==l d α 由于ｃ＝０．２５ 查图７－２２可得所需照度 Ｅ＝７０ｌｘ若对比度下降为0.２ 则所需照度 Ｅ＝１２５ｌｘ7-５、有一白纸的反光系数为0.8，最低照度是多少是我们才能看见它？达到刺眼时的照度又是多少？解：最低照度 asb E 551025.18.010--⨯== 达到刺眼的照度 sb E 208.016==7-６、式说明光通量与发光强度，照度与亮度间的区别和关系？答：光通量是人眼对光的感觉量为基准的单位；发光强度是光通量的空间密度；照度是被照面光通量的密度；亮度是发光体在视线方向上单位面积发出的发光强度。
建筑物理-光学
建筑物理
BUILDING PHYSICS
2.1章 建筑光学基本知
识
二、基本光度单位
C. 照度
定义：被照面（工作面）上单位面积的光通量，其实质为光通量密 度，用E表示。 单位为勒克斯，符号lx，表示1流明的光通量均匀分布在1平方米的 被照面上，1lx=1lm/1㎡
·基本光度单位
E A
·40W白炽灯下1m处的照度约为30lx； 加一搪瓷伞形罩后增加到73lx；
波长不同，光色也不同。 波长> 780nm：红外光，有很好的热效应； 波长<380nm：紫外光，有极强的杀菌消毒能力。
电磁波分类:
0.8-600μm：红外线，产生热效应 0.4-4μm：热射线，热效应显著
建筑物理
BUILDING PHYSICS
2.1章 建筑光学基本知
识
·眼睛与视觉
一、眼睛与视觉
识
·基本光度单位
建筑物理
BUILDING PHYSICS
2.1章 建筑光学基本知
识
二、基本光度单位
D. 亮度
·物理亮度与表观亮度
·基本光度单位
图中，三角形1和三角形2物理亮度相同，但看上去三角形1比2亮。亮度 反映了物体表面的物理特征，而我们主观所感受到的物体明亮程度，除了 与物体表面亮度有关外，还与我们所处环境的明暗程度有关。
建筑物理
BUILDING PHYSICS
2.1章 建筑光学基本知
识
· 发光强度与照度的关系
当入射角不等于0时，而是形成i角，则：点光源在表面法线与光线成 i角处形成的照度与它在α方向上的发光强度和入射角i的余弦成正比， 和它到被照面的距离平方成反比。
·基本光度单位
二、基本光度单位
第2篇 建筑光学分析
2.1.1 眼睛与视觉
视网膜：眼睛的视觉感受 部分（相机胶卷）。其上 布满感光细胞。
建筑物理 建筑光学
第2.1章 建筑光学基本知识
2.1.1 眼睛与视觉
感光细胞：视网膜的最外层上，接受光刺激。 杆体感光细胞 锥体感光细胞 分布在视网膜 分布在视网膜 中心的四周， 中央的部位， 灵敏度高，但 灵敏度差，但 无颜色感觉。 是可以感觉颜 色。 在黑暗环境中 在明环境下对 对明暗感觉起 色觉和视觉起 决定作用。 决定作用。
2.1.2 基本光度单位和应用
四、发光强度和照度的关系 发光强度 照度 光通量空间密度 光通量被照面密度
d I d
d I d
dA cos i d R2
建筑物理
d E dA
I d E dA
I cos i E 2 R
第2.1章 建筑光学基本知识
2.1.1 眼睛与视觉
光：能量 的一种形 式，或说 光是电磁 辐射能。
nm---纳米 1nm 109 m
建筑物理
建筑光学
第2.1章 建筑光学基本知识 一、眼睛的构造 瞳孔：虹膜中央的圆形孔 能自动调节孔径，控制进 入眼球的光能数量。 水晶体：扁球型弹性透明 体，受睫状肌的控制，可 改变屈光度，在视网膜上 成清晰的像（相机透镜）
第2.1章 建筑光学基本知识
2.1.2 基本光度单位和应用
1lx等于1流明的光通量均匀分 布在1平方米的被照面上。 灯正下方1m处： 40w的白织灯 40w白织灯加罩 40w的荧光灯 晴天中午 月夜
30lx 73lx 200lx 8~12万lx 0.2lx
建筑物理
建筑光学
第2.1章 建筑光学基本知识
Km：最大光谱光视能效，在明视觉683lm/W。 Φe，λ：波长为λ的辐射通量。 建筑物理 建筑光学
建筑物理总结光学部分
建筑物理总结光学部分建筑光学1. 可见光的波长为380-780nm 。
2. 在明亮的环境中，⼈眼对波长为555nm 的黄绿⾊光最敏感3. 在较暗的环境中，⼈眼对波长为507nm 的蓝绿⾊光最敏感4. 光通量Φ：光源发出光的总量，是按照国际约定的⼈眼视觉特性评价的辐射能通量（辐射功率）。
单位：光⽡或流明（Lm ），1光⽡=683流明。
1光⽡等于辐射通量为1W ，波长555nm 的黄绿光所产⽣的光感觉量。
100W ⽩炽灯发1250lm 的光通量，40W 荧光灯发2200lm 的光通量。
6. 光强I ：光源光通量在空间的分布密度。
ΩΦ=d d I α。
单位坎德拉cd ；光通量⼀定，光通量所分布的⽴体⾓不变，光强与测光点的距离⽆关。
7. 照度E ：单位⾯积被照表⾯接受的光通量A E /Φ=。
单位Lx ；英制单位f c =10.76L x 。
i rI E cos 2α= 8. 照度标准值按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、…、5000Lx 分21级。
9. 亮度L ：光源或被照⾯的明亮程度。
单位是cd/m 2（nt ）、asb 、sb 。
1 asb=1/πcd/m 2；1 sb=104 cd/m 2。
ααcos /A I L =；πτ/E L =。
10. 太阳亮度20万sb ；⽆云蓝天亮度0.2~2.0sb(2000~20000cd/m 2)；荧光灯表⾯亮度0.8~0.9sb ；⽩炽灯亮度约0.15sb 。
11. 光谱光效应函数：描述⼈眼对不同波长单⾊光的视亮度感受性的差异。
12. 明视觉光谱光效应函数：将黄绿光555nm 的感觉量定为1，其余波长光的感觉量都⼩于1。
13. 双眼平视前⽅，眼球不动时，⼈眼的视野范围为⽔平180°，垂直向上为60°，向下为70°。
14. 视线周围1°~5°内物体能在视⽹膜中⼼成像，清晰度最⾼，这部分叫“中⼼视野”；⽬标偏离中⼼视野以外观看时，叫“周围视野”；视线周围30°视觉环境的清晰度较好，看起来⽐较清楚。
建筑物理总结 光学部分
建筑光学1. 可见光的波长为380-780nm 。
2. 在明亮的环境中，人眼对波长为555nm 的黄绿色光最敏感3. 在较暗的环境中，人眼对波长为507nm 的蓝绿色光最敏感4. 光通量Φ：光源发出光的总量，是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射能通量（辐射功率）。
单位：光瓦或流明（Lm ），1光瓦=683流明。
1光瓦等于辐射通量为1W ，波长555nm 的黄绿光所产生的光感觉量。
100W 白炽灯发1250lm 的光通量，40W 荧光灯发2200lm 的光通量。
6. 光强I ：光源光通量在空间的分布密度。
ΩΦ=d d I α。
单位坎德拉cd ； 光通量一定，光通量所分布的立体角不变，光强与测光点的距离无关。
7. 照度E ：单位面积被照表面接受的光通量A E /Φ=。
单位Lx ；英制单位f c =10.76L x 。
i rI E cos 2α= 8. 照度标准值按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、…、5000Lx 分21级。
9. 亮度L ：光源或被照面的明亮程度。
单位是cd/m 2（nt ）、asb 、sb 。
1 asb=1/πcd/m 2；1 sb=104 cd/m 2。
ααcos /A I L =；πτ/E L =。
10. 太阳亮度20万sb ；无云蓝天亮度0.2~2.0sb(2000~20000cd/m 2)；荧光灯表面亮度0.8~0.9sb ；白炽灯亮度约0.15sb 。
11. 光谱光效应函数：描述人眼对不同波长单色光的视亮度感受性的差异。
12. 明视觉光谱光效应函数：将黄绿光555nm 的感觉量定为1，其余波长光的感觉量都小于1。
13. 双眼平视前方，眼球不动时，人眼的视野范围为水平180°，垂直向上为60°，向下为70°。
14. 视线周围1°~5°内物体能在视网膜中心成像，清晰度最高，这部分叫“中心视野”；目标偏离中心视野以外观看时，叫“周围视野”；视线周围30°视觉环境的清晰度较好，看起来比较清楚。
建筑物理-建筑光学
发光强度 I
➢ 发光强度：表示光源光通量的空间密度
定义：光源在某一方向的发光强度定义为光源在这方 向上单位立体角内发出的光通量(和距离无关)。
单位：坎德拉(candela, cd)
I d d
d
dS r2
物体具有一定亮度是在视网膜上成像以引起视觉感觉的基本条件。
实验表明人眼能感觉到物体存在一个最低亮度阈 ；视觉可以忍 受的亮度上限约为100sb，超过这一数值，视网膜就会因辐射过强而 受到损伤。
3）视野
视野，指当头和眼睛不动时人眼能察觉到的空间范围。视野范围(图)： ①双眼视野在垂直方向的角度约130 。 ，水平方向约180。。 ②单眼视野较小一些，约占总视野中的120 。范围。 ③视线周围1-5 。内物体能在视网膜中心成像，清晰度最高，这部分叫
亮度和照度有何区别？照了不一定亮！ 照度相同
反光材料，亮度高
吸光材料，亮度低
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几个光度量关系示意图
光度学中的4个基本量
第三节 材料的光学性质
▪ 光在同一介质中以直线传播，当遇到介质变化时将发生反射、吸收
和透射现象（图），其中反射光和透射光人眼可见。
▪ 为做好采光和照明设计，还需了解光通量经介质反射和
1）均匀扩散材料
定义: 均匀扩散材料将入射光线均 匀地向四面八方反射或透射,从各个 角度看,其亮度完全相同,看不见光 源形象.
材料: 反射: 氧化镁,石膏,粉刷
透射: 乳白玻璃,半透明塑料
2）定向扩散材料
定义: 定向扩散材料具有定向和扩散两种性质.它在定向 反射(透射)方向,具有最大亮度,而在其 他方向也有一定 亮度.
1、建筑光学的基本知识1
对于明视觉：
Km
0
de ()V ()d d
第二节、基本光度单位及应用
一、光通量
1、辐射通量：单位时间内从光源表面辐射出的各种波长光能量的总 和，也可理解为光源的辐射功率，是一个客观量。
2、光通量：人眼对光的感觉量，即：辐射通量对人眼所引起的视觉 强度，用Ф 表示。其大小等于辐射通量与光效率的乘积，单位为流明 （lm）。
二、人眼的视觉特点
2）明、暗视觉 明视觉：在明亮的环境中，主要由视网膜的锥体细胞起作用的视觉 （ 高于几个cd/m2的亮度时的视觉）。 暗视觉：在暗环境中，主要由视网膜的杆体细胞起作用的视觉（低于 百分之几cd/m2的亮度时的视觉）。 中间视觉：视网膜的锥体感光细胞和杆体感光细胞同时起作用，而且 它们随着正常人眼的适应水平变化而发挥的作用大小不同（介于明视 觉和暗视觉之间的视觉）。
第二节、基本光度单位及应用
二、发光强度
【例3-2 】一光源在0.5sr立体角内均匀发射出100lm的光通量，求该方向上
的发光强度I。
【解】 I= / = 100lm / 0.5sr= 200cd= 200 坎德拉
第二节、基本光度单位及应用
三、照度
对于被照面而言，常用在其 单位面积上的光通量多少来衡量 它被照射的程度，这就是常用的 照度，符号为E,它表示被照面上 的光通量密度：
E d
dA
均匀时： E
A
台灯下的书位置不同，明暗不同
第二节、基本光度单位及应用
三、照度
照度的常用单位为勒克斯
，符号为lx，1 lx等于1流明的光
通量均匀分布在1平方米的被照
面上。
1lx
1lm 1m2
性质：照度可以直接相加，几个光源 同时照射在被照面时，其上的照度为 单个光源分别存在时形成的照度的代 数和。
建筑物理光学分析
窄、光线昏暗的楼梯
森林住宅（1992-1994）
设计过程：
客户：想要一个自己作品的展示厅希
望在周 涤内心 末到这个建筑中放松自己，洗
极强的吸引力和控制力
存在死角且吸引力不强
两个中心，一个不安宁的空间
为客户提供一个只属于他与他的作 品的世界。因此确立的一个较高的 圆柱形空间作为展示厅。
更高的空间给人安全、放松、神圣的感受 将其他功能区环绕在展览厅周围
建筑光学实例分析
-----天然采光与照明
光学分析
光在建筑中处处表现着它的灵性。
PrecedenAnalysis
不管是路易斯•康的“设计空间就是设计光亮”，还是柯布 西耶的“建筑是光线下形状正确，绝妙、神奇的游戏”，这些都 表明了光与建筑空间之间千丝万缕的联系。 早在20世纪30年代，现代建筑大师勒•柯布西耶就这样赞叹过 光：“建筑是对阳光下的各种体量的精确的、正确的和卓越的处 理。”
一条曲折的木制 步道呈对角线式 架设在遗址上， 沿步道所规定的 路线，大厅--入 口-- 柱墩 、残 垣断壁-- 礼拜 堂彩色玻璃窗-圣器室
“双层墙”空调管 线 等隐藏里面
集中 体现 材料 质感
德国科隆柯伦巴艺术博物馆
Kolumba Art Museum,Cologne,Germany
人工照明的小展厅
水之教堂
环境分析
“水之教堂”位于北海道夕张山脉东北部群山环抱的一块平地上，周围是浓 郁的大片森林、蜿蜒的溪流。安藤忠雄在设计中着意将自然界的多种要素 如光、影、风、雨、草、木、水流等引入建筑之中，给建筑物带来生机和 诗意。这些都有别与传统上将教堂至于高地而人为可以的渲染一种高高在 上的神圣感。而安藤对场所的处理又让我们感受到大自然能那肃静而不可 抗拒的神圣感。
建筑物理2(建筑光环境)实验指导书正文
实验一采光房间侧窗采光效果一、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E i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/E i）×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%。
二建中的光学题解析
二建中的光学题解析近年来，二级建造师考试中出现了越来越多的光学题，这些题目要求考生在短时间内准确解答，对考生的光学知识储备和解题能力都提出了较高要求。
本文将对二建中的光学题进行解析，并给出相应的解题方法。
1. 反射与折射反射与折射是光学中的基本概念，也是二建中常见的考点。
其中，反射的定律和折射的定律是解决光线传播问题的重要原理。
光线的传播遵循反射定律和折射定律，即入射角等于反射角，入射角与折射角之间的关系由斯涅尔定律给出。
考生在解答光学题时，可以通过运用这些定律来推导解题。
2. 透镜成像透镜成像是光学中的经典问题，也是二建考试中常见的考点。
对于透镜成像问题，我们需要掌握透镜的成像公式和虚实成像的判断方法。
透镜成像公式可用于计算物距、像距、焦距等参数，根据这些参数的正负关系，我们可以判断成像是实的还是虚的。
3. 球面折射率球面折射率是二建考试中的高频考点之一。
球面上的折射率与其曲率半径、介质折射率有关。
在解答球面折射率的题目时，我们需要运用适当的公式，结合题目给定的条件进行计算。
在实际解题时，考生应当熟悉各个公式的使用条件及其推导过程，以免在应用公式时出错。
4. 光的干涉与衍射光的干涉与衍射是光学中的重要现象，也是二建考试中的热点考题。
在解答干涉与衍射的题目时，考生需要对光的波动性有较深入的了解。
干涉与衍射问题的解答通常涉及到相位差的计算、干涉级差、光程差等概念。
考生在解答这类题目时，应充分理解干涉与衍射的物理背景，正确运用相应的公式进行计算。
5. 光栅衍射光栅衍射是光学中的重要现象，也是二建考试中的难点考题。
在解答光栅衍射的题目时，考生需要了解光栅的特性及其衍射图样的形成原理。
光栅衍射的解答通常需要考生计算出主极大和次级极大的位置，同时还需要了解光栅常见的类型和特点。
考生在解答这类题目时，要结合题目给出的计算条件，使用适当的公式进行计算，并合理解释计算结果。
综上所述，二级建造师考试中的光学题目涉及的知识点较多，题目类型也比较多样化。
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色表分组
色表特征 暖 中间 冷
相关色温(K) ＜3300 3300～5300 ＞5300
适用场所举例 客房、卧室等 办公室、图书馆等
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ
高照度水平或白天需补 充自然光的房间 光源的色温: 当光源的颜色和一完全辐射体(黑体)在某一温度下发 出的光色相同时,完全辐射体的温度就叫作光源的色温.(K)
⑤灯的光效较低，电位梯度较小。
LED
发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷 （AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当 电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以 用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指 示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二 极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二 极管发黄光。
2.3.4 照明光源选择
照明设计时可按下列条件选择光源： 1、 高度较低房间，如办公室、教室、会议室 及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形 荧光灯； 2、 商店营业厅宜采用细管径直管形荧光灯、 紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯； 3 、高度较高的工业厂房，应按照生产使用要 求，采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用 大功率细管径荧光灯； 4 、一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不 应采用自镇流荧光高压汞灯； 5、 一般情况下，室内外照明不应采用普通照 明白炽灯；在特殊情况下需采用时，其额定功 率不应超过1OOW。
应急照明:因正常照明的电源发生故障而启用的照明，也称事故照明 疏散照明:作为应急照明的一部分，用以确保安全出口通道能被有效地辨认和 应用，使人们安全撤离建筑物。 安全照明：作为应急照明的一部分，用以确保处于潜在危险之中的人员安全。 备用照明：作为应急照明的一部分，用以确保正常活动继续进行。 高杆照明：一组灯具安装在高度大于20m（含20m的灯杆上进行大面积照明 的一种方式 警卫照明、障碍照明、
钠灯
利用钠蒸气放电产生可见光的电光源。 钠灯又分低压钠灯和高压钠灯。低压钠灯的工作蒸气压 不超过几个帕。低压钠灯的放电辐射集中在589.0纳米 和589.6纳米的两条谱线上，它们非常接近人眼视觉曲 线的最高值（555纳米），故其发光效率极高，目前已 达到200流每瓦（lm／W），成为各种电光源中发光效 率最高的节能型光源。
高压钠灯的工作蒸气压大于0.01兆帕。高压钠灯是针对 低压钠灯单色性太强，显色性很差，放电管过长等缺点 而研制的。高压钠灯又分普通型（标准型），其发光效 率为130lm／W，显色指数Ra＝25；改进型，其发光效 率为75lm／W，显色指数Ra＝60；高显色型，其发光 效率为45～60lm／W，显色指数Ra＝80～85。产生的 是黄光。
按下列要求确定照明方式：
1 、工作场所通常应设置一般照明； 2、 同一场所内的不同区域有不同照度要求时， 应采用分区一般照明； 3、 对于部分作业面照度要求较高，只采用一 般照明不合理的场所，宜采用混合照明； 4 、在一个工作场所内不应只采用局部照明。
按下列要求确定照明种类： 1 工作场所均应设置正常照明 2 工作场所下列情况应设置应急照明； 1）正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动 继续进行的场所，应设置备用照明； 2）正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的 出口和通道，应设置疏散照明。 3 大面积场所宜设置值班照明。 4 有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置警 卫照明。 5 有危及航行安全的建筑物、构筑物上，应根据航行 要求设置障碍照明。
一般照明：不考虑特殊部位的需要，为照亮整个场地而设置的照明方式。 分区一般照明：根据需要，提高特定区域照度的一般照明方式。 局部照明：为满足某些部位（通常限定在很小的范围之内，如工作面）的特 殊需要而设置的照明方式。 混合照明：由一般照明与局部照明组成的照明。
正常照明:永久安装着的人工照明。
2.3.1 人工光源的光特性
第3章 建筑照明
2.3.1.1 热辐射光源 (1) 白炽灯 (2) 卤钨灯 2.3.1.2 气体放电光源 (1) 荧光灯 (2) 荧光高压汞灯 (3) 金属卤化物灯 (4) 钠灯 (5) 氙灯 (6) 节能型荧光灯(紧凑型荧光灯) 2.3.1.2固体发光光源 （1）LED ( light emitting diode) （发光二极管）
2.3.2 灯具
2.3.2.1 灯具的光特性 （1） 配光曲线 (定义参见教材 P265) 配光曲线上的每一点，表示灯具在该方向上的发光强度。 （2） 遮光角：光源最边缘的一点和灯具出口的连线与通过裸光源发 中心的水平线之间的夹角。 (参见教材 P266图9-14) 光
(3)灯具效率: 在规定条件下测得的灯具发射光通（流明）与灯具内的全部 光源按规定条件点燃时发射的总光通之比。
2.3.2.2 灯具分类及其实用场合(参见教材 P267表9-10) 国际照明委员会按光通量在上、下半球的分布将灯具划分为五类： （1）直接型灯具 （2）半直接型灯具 （3）扩散型灯具 （4）半间接型灯 具 （5）间接型灯具
2.3.3 室内工作照明设计 2.3.3.1 照明方式 ：
照明设备按其安装部位或使用功能而构成的基本制式。
光源显色指数分组与实用场所
适用场所举例 客房、卧室、绘图室等辨色要求很 高的场所 办公室、休息室等辨色要求较高的 场所 行李房等辨色要求一般的场所 库房等辨色要求不高的场所
显色指数分组 一般显色指数(Ra) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ra≥80 60≤Ra＜80 40≤Ra＜60 Ra＜40
运动场地彩电转播用光源一般显色指数Ra不应小于65。 光源的显色指数：物体在待测光源下的颜色和它在参 照光源下颜色相比的符合程度叫作光源的显色指数。
氙灯
利用氙气放电而发光的电光源。由于灯内放电物质是惰性气体氙气，其 激发电位和电离电位相差较小
①辐射光谱能量分布与日光相接近,色温约为6000K。
②连续光谱部分的光谱分布几乎与灯输入功率变化无 关，在寿命期内光谱能量分布也 Nhomakorabea乎不变。
③灯的光、电参数一致性好，工作状态受外界条件变 化的影响小。 ④灯一经燃点，几乎是瞬时即可达到稳定的光输出； 灯灭后，可瞬时再燃点。