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=125lx

5．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。因为人眼的感光细胞分为杆体细胞和锥体细胞。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，不会使杆体细胞和锥体细胞交替起作用，可以减少视觉疲劳。同时，房间亮些可减少电视画面和房间环境的明暗对比，可避免直接眩光。

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

答：出现这种现象的原因是产生了二次反射眩光。当太阳光线照射到人身上时，一次反射光线会反射到玻璃上，由于玻璃是定向反射和透射材料，又使反射光线发生二次反射，如果反射光线恰好处在视觉区域，则就能够看到人像。

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：教室的黑板上存在反射眩光的现象。

（1）形成的原因

灯光和阳光照射到黑板上形成反射，从而引发眩光。

（2）消除的措施

①使教师黑板两端有一定的角度。

②尽量使黑板的表面为无光泽的表面。

③使学生坐在远离形成的镜面反射区域。

④使引起镜面反射的光源形成的照度在总照度中所占的比例减少，如可以拉窗帘。

第2章天然采光

1．从图2.2-5（即图2-1）中查出重庆7月份上午8:30时天空漫射光照度和总照度。答：

图2-1

（a）总照度；（b）天空漫射光照度

从图上可以查出总照度为38500lx，散射光照度为26500lx.

2．根据图2.2-5（即图2-1）找出重庆7月份室外天空漫射光照度高于5000lx的延续时间。

答：早上6点到下午6点，延续时间为12小时。

3．按例题【2.1-4】所给房间剖面图（即图2-2），在CIE标准阴天时，求水平窗洞在桌面上形成的采光系数；窗洞上装有τ=0.8的透明玻璃时的采光系数；窗洞上装有τ=0.5的乳白玻璃时的采光系数。

[注：【例2.1-4】在侧墙和屋顶上各有一个1m2的窗洞，它们与室内桌子的相对位置见图2.1-10，设通过窗洞看见的天空亮度均为1sb，试分别求出各个窗洞在桌面上形成的照度（桌面与侧窗窗台等高）。]

解：

图2-2

假设天顶亮度为，在CIE标准全阴天的情况下，地面的照度为