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540683 5 0.98 3346.7 lm

3346.7

２）发光强度I 3346.7

266.3 cd

4

３）照度E 3346.2766.6 lx

A 4 R

2

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）。

1250

解：I 99.5 cd

4

7- 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）。

A 5 13

解：１）正中A2cos 52131 2.6

r 2

5

2

L Acos0 0.6

99.5

4 ( 0.225)2

2

0.6 3 0 c4d/

cos i 0.517

7 2 15 2 2

(2) (2

) 5 E L cosi 500 0.359 0.517 92.8 lx

7- 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 3440 d 3440 0.22

1

l 750 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＝１２５ｌｘ

7- 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？

10 5

解：最低照度 E 10 1.25 10 5 asb

0.8 达到刺眼的照度 E 16

20 sb

0.8

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。

7- 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。

这是因为人眼的感光细胞分为：杆体细胞和椎体细胞。在亮环境下是锥体 细胞起作用，暗环境下是杆体细胞起作用。当房间亮一些时，不会使杆体细胞 和椎体细胞交替起作用，可以减少视觉疲劳。同时，房间亮一点可以避２）四角地面 5 13

(72)2 (125)2 52 0.359 (72)2 (125)2 52

免产生

直接眩光。

7- ８、为什么有的商店大玻璃橱窗能够象镜子似地照出人像，却看不清里面陈列的展品？

答：这是由于产生二次反射眩光采取的措施：提高橱窗里商品的表面亮度；将橱窗玻璃做成倾斜或弯曲。

7- ９、你们教室的黑板上是否存在反射眩光(窗、灯具)，怎么形成的？如何消除它？

答：存在。是由视野中的光泽表面的反射所产生的。减小或消除办法：

1、尽量使视觉作业的表面为无光泽表面，以减弱镜面反射而形成的反射

眩光；

2、应使视觉作业避开和远离照明光源同人眼形成的镜面反射区域；

3、使用发光表面面积大、亮度低的光源；

4、使引起镜面反射的光源形成的照度在总照度中所占比例减少，从而减

少反射眩光的影响。

第八章天然采光

习题

8-1、从图8-5 中查出重庆７月份上午8：30时散射光照度和总照

度。答：从图上可查出总照度为38500ｌｘ；

散射光照度为26500ｌｘ

8-２、根据图8-5 找出重庆７月份室外散射光照度高于500ｌｘ的延续时间。

答：早上6 点到下午6 点，延续时间为12小时。

8-３、按例题7-4 所给房间剖面，ＣＩＥ标准阴天室外水平照度为10000ｌｘ时，求水平窗洞在桌面上形成的采光系数；若窗洞上装有τ＝0.8 的透明玻璃时的采光系数；若窗上装有τ＝0.5 的乳白玻璃时的采光系数。

解：1) C En 100% 2500 100% 25%

E w 10000

E n 2500 0.8

2) C n 100% 100% 20%

E w 10000

E n 2500 0.5

3) C E E n w100% 2510000000.5 100% 12.5%

8-4、会议室平面尺寸为5×7m，净空高3.6m，求出需要的侧窗面积并绘出其平、剖面图。

解：由表8-5 可知，会议室属III 级采光等级。

由表8-6 可知，单侧窗要求窗地比为1/4 。则窗户的面积为

35/4=8.75 米 2

。

双侧窗要求窗地比为1/3.5 。则窗户的面积为35/3.5=10 米2。

8-5 、一单跨机加车间，跨度为30m，长72m，屋架下弦高10m，室内表面浅色粉刷，室外物遮挡，估计需要的单层钢窗面积，并验算其采光系数。

解：1）由表8-5 可知，机械加工车间属III 级采光等级。

由表8-6 可知，单侧窗要求窗地比为1/4 。则窗户的面积为30×72/4=540 米

双侧窗要求窗地比为1/3.5 。则窗户的面积为30×72/3.5=617 米2）验算采光系数

根据设计所选窗户的形式，确定窗户的位置、大小。

由公式C min C d'K c K 'K 'K w K f

根据窗户的形式，选取相应的修正系数，算出采光系数的最低值，与采

光系数标准值相比较，看是否满足要求。

8-６、设一机械加工车间，平、剖面和周围环境如图8-63，试问

（1）该车

间在北京或重庆，其采光系数要求多少？（2）该车间长轴走向为南—北或东—西，在采光口选择上有何不同？（3）中间两跨不作天窗行不行？（4）然后根据其中一项条件进行采光设计。

解：1）在北京地区属III 类光气候区，取光气候系数K=1.0

侧C min 2% 1.0 2%

顶部： C av 3% 1.0 3%

在重庆地区属V 类光气候区，取光气候系数K=1.2

侧面： C min 2% 1.2 2.4% 顶部： C av 3% 1.2 3.6%