透光系数测量

透光系数测量

——了解不同半透明材料的透光系数对教室照明质量的影响

一.实验目的

从目前学校教室、寝室里使用的灯具来看，荧光灯灯具大部分采用搪瓷铁伞罩子、平盘式或碗式乳白玻璃罩，有的甚至就用裸灯泡。这样做就会产生严重眩光，对视觉影响很大，不能满足统一眩光值要求，应加以处理。因此，为进一步消除眩光和控光，控制照度，我们考虑在灯管外覆盖半透明纸张的方法改变室内照明效果，认识不同种类纸张的透光性能，重点了解透光系数对室内照明效果的影响。同时还希望通过实验掌握室内照度的实测方法和结果整理的办法。

二.实验原理及仪器

1.原理：夜间或阴雨天、冬季的部分上课时间内室内照度低于临界照度，天然光不能满足学习要求，这时应采用电光源照明补充。在电光源外覆盖半透明纸张，能达到控制室内照度的目的。

（1）照明数量：为了保证在工作面上形成可见度所需的亮度和亮度对比，学校建筑照明标准规定：教室课桌面上的平均照度值不应低于300lx，照度均匀度（照度最低值/照度平均值）不应低于0.7。教室黑板应设局部照明灯，其平均垂直面照度不应低于500lx，照度均匀度应当高于0.7。

（2）照明质量：它决定视觉舒适程度，并在很大程度上影响可见度。应当考虑这些因素：亮度分布、直接眩光、反射暄光、光幕反射、照度均匀度、阴影等。

（3）透光系数：可以用照度计测量有遮盖半透明材料时的照度值和无遮盖半透明材料时的照度值，计算半透明材料的透光系数。测量要在无日照影响的条件下进行，分别在电光源无遮盖物和有半透明遮盖物的条件下，测量课桌面和黑板的照度，按下列公式求出透光系数:

τ＝E c/E n

式中E c—电光源有遮盖半透明材料时测得的照度值（lx）

E n—电光源无遮盖半透明材料时测得的照度值（lx）τ＝E c/E n

τ课桌面=(τ1+τ2+…+τn)/n

按下列公式求出黑板的照度均匀度:

U=Emin/Eav

式中Emin—逐点所测得的最小照度值

Emin—平均照度值

2.测量仪器：电式照度计、卷尺

三．实验地点及时间

时间：2014年6月10日晚上7:30—10:30

地点：城市设计学院专业教学楼107教室

四．实验方法

1.测点布置：

考虑到课桌面的照度要求，一共23张工作桌，因为现场实际情况有几个工作桌上搁置摆放了物体，因此设置了4个测点，位于黑板前摆放，分别在的几何中心点测量照度。平面图布置如下图所示：

考虑到黑板的垂直照度要求，根据黑板尺寸绘制几何网格，在网格交线中心确立测量点，一共有九个测点。如下图所示：

2.测量条件

专业教室室内；选在全云天，天空基本全黑状态，室外照度变化不大的情况下对室内照度进行测量。

3.实验步骤

（1）布置教室：确定使用荧光灯无损，将四张桌子移置黑板前两个悬挂灯具，等距摆放妥当。并确立桌面的几何中心，画点标识（剖面图如下）：

（2）关闭教室内中间和最后共四盏荧光灯（如下图所示），仅保留黑板前两盏灯。测量人员将照度计的接收器贴在被测点上，在无遮盖材料情况下，逐一测得课桌面1、2、3、4点的照度值；

（3）在黑板上画出网格，定位交线测点。无遮盖材料情况下，逐一测得黑板上1—9点照度值；（4）在遮盖普通打印纸、遮盖硫酸纸、遮盖草图纸三种情况下，重复步骤（2）与步骤（3）。为了保证测量准确性，每种纸张都更换三张，记录三次数据，防止误差发生；

（5）去掉误差较大数据，每个测量点数据取算术平均值，然后用统计数据分别计算课桌面照度和黑板照度的算术平均值；

（6）测量仪器使用方法如下图所示：

1—被测课桌（黑板）

2—接收器

3—照度计量

4.注意事项

（1）指示值稳定后读数。

（2）在测量过程中宜使电源电压稳定，在额定电压下进行测量，如做不到，在测量时应测量测量进行中应保持电源电压稳定,并在灯泡的额定电压下进行测量.电源电压，当与额定电压不符时，则应按电压偏移予以光通量变化修正。

（3）测量人员着深色衣服；要防止测试者人影和其他各种因素对接收器读数的影响。

五．数据整理与分析

1.课桌面照度记录整理

τ绘图纸=(τ1+τ2+…+τ4)/4=(0.21+0.27+0.28+0.26)/4=0.255τ硫酸纸=(τ1+τ2+…+τ4)/4=(0.96+0.94+0.96+0.95)/4=0.953 τ草图纸=(τ1+τ2+…+τ4)/4=(0.90+0.91+0.93+0.92)/4=0.915

2.黑板测点照度记录整理

3.透光系数柱状图与折线图

4.黑板照度及各材料对应的照度均匀度

六．实验总结与分析

1. τ绘图纸=0.255 τ草图纸=0.915 τ硫酸纸=0.953

可以看出透光系数方面，硫酸纸＞草图纸＞绘图纸

2. U0=0.72 U绘图纸=0.71 U草图纸=0.77 U硫酸纸=0.71

照度均匀度方面，U草图纸＞U0＞U绘图纸＞U硫酸纸

可得知：草图纸透光系数在三种材料中排在第二位，能够改善黑板的照度均匀度。