建筑光学1解析
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。
建筑光学技术
建筑光学技术光学技术在建筑领域中扮演着重要的角色。
它不仅能够提供满足人们视觉需求的照明效果，还可以通过合理的设计来提高建筑物的节能性能。
本文将探讨建筑光学技术在现代建筑中的应用，以及其对建筑设计的影响。
一、建筑光学技术的定义和原理建筑光学技术是指通过光的传播原理和光学器件的运用，来实现对建筑物光照环境的调节和优化。
其原理基于光的反射、折射、透射等特性，通过设计光照方案和使用光学材料，实现对建筑室内外光照效果的控制。
二、建筑光学技术在室内设计中的应用1. 自然采光设计：合理的光线引入可以提高室内的舒适度和工作效率。
通过设计适当的窗户位置和采用透光材料，可以实现室内光线的均匀分布，减少眩光和阴影，提高可见性。
2. 人工照明设计：采用不同的灯具和灯光控制系统，可以创造出不同的光照效果，满足不同场景下的需求。
例如，在会议室中使用柔和的照明，可以营造出轻松的工作氛围；而在展览馆中，采用高亮度的照明，则可以突出展品的特点。
三、建筑光学技术在外立面设计中的应用1. 照明装饰效果：通过在建筑外墙或立面上设置 LED 灯带或投光灯，可以创造出夜间的照明艺术效果，使建筑物在夜晚焕发出别样的魅力。
2. 日光控制设计：采用可调节的遮阳装置或光学玻璃，可以实现对室内日照量的控制。
这项技术不仅可以降低室内温度，减少能耗，还可以达到舒适的照明环境。
四、建筑光学技术对节能性能的影响1. pass建筑节能标准设施建设建议2. 待补充五、建筑光学技术的未来趋势随着科技的不断发展，建筑光学技术也在不断创新和改进。
未来，建筑光学技术将进一步应用于智能化建筑系统中，实现对照明效果、能耗控制的智能化管理。
同时，生物光学技术的兴起也将为建筑光学技术的发展提供新的方向和动力。
光学技术在建筑领域中的应用已经成为一种趋势，它不仅可以提高建筑物的环境质量和工作效率，还可以为照明设计师和建筑师创造更多的设计空间。
随着技术的进步和创新，相信建筑光学技术将在未来发挥更加重要的作用。
建筑光学基本知识
01
假设在表面的一点处有面元dS(图中线AB)，与dS的法线成θ 角方向的发光强度为dIθ ，则dS在这方向的正投影面积为dSCOSθ (图中线CD)。这时眼睛看到的dS上的亮度L为
2、光亮度和视亮度
02
(cd/m2)
式中的亮度称为光亮度（物理亮度），它是一个客观物理量。我们所感受到的物体明亮程度除了与物体表面亮度有关外，还与我们所处的环境的明暗程度有关，称为表观亮度。亮度的主观量，称为视亮度或主观亮度。它是一个心理量，没有量纲。因此光亮度和视亮度是有区别的。
(六)光视效能 眼睛在可见光的范围内眼睛对每一波长的感受性也不是均等的。眼睛对某一波长的光的敏感度称为光视效能。对波长为555nm的黄绿光，眼睛的感受性最高。国际照明委员会(CIE)根据大量的实验结果，将视亮度感觉相等的波长为λm和λ的两个辐射通量之比，定义为波长λ的单色光的光谱光视效率(也称视见函数)，以V(λ)表示。 λm选在最大比值等于1处，即λ＝555nm处， V(λ) ＝l，其他波长的V(λ)均小于l。这就是明视觉光谱光视效率。在较暗的环境中(适应以λ＝510nm的蓝绿光最为敏感．按照这种特定光环境条件确定的V(λ)函数称为暗视觉光谱光视效率。
为以P点为顶点的dS1所张的立体角
则S1在P点处产生的照度为:
进行积分后得到:
进行换算后得到:
表明发光面在受照面上产生的照度，仅与发光面的亮度及其在受照面上的立体角投影有关，而与发光面的面积的绝对值无关。S1和S1COSα的面积不同，但由于它们对受照面形成的立体角投影相同，因此只要它们的亮度也相同，它们对S2形成的照度就会一致。
第二节 光度量 光环境的设计与评价离不开定量的分析和说明，这就需要借助于一系列的物理度量来描述光源与光环境的特征。常用的光度量有光通量、照度、发光强度和亮度。 一、光通量 Φ 光通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)。根据这—定义，光通量可以由辐射通量及V(λ)函数导出：
建筑光学基本知识点总结
建筑光学基本知识点总结一、光的基本性质。
1. 光的本质。
- 光是一种电磁波，其波长范围在380 - 780nm之间的电磁波能引起人眼的视觉，称为可见光。
- 光在真空中的传播速度为c = 2.99792458×10^8m/s，在空气中的速度近似等于真空中的速度。
2. 光的度量。
- 光通量（varPhi）- 定义：人眼对光的感觉量为光通量，单位为流明（lm）。
- 例如：一个100W的白炽灯发出的光通量约为1250lm。
- 发光强度（I）- 定义：光源在某一方向上单位立体角内发出的光通量，单位为坎德拉（cd）。
I=(varPhi)/(ω)，其中ω为立体角。
- 点光源向四周均匀发光时，在球心处发光强度I=(varPhi)/(4π)。
- 照度（E）- 定义：被照面单位面积上接受的光通量，单位为勒克斯（lx）。
E = (varPhi)/(A)，A为被照面面积。
- 例如：晴天中午室外地面照度可达100000lx，而夜间室内照度可能只有50 - 100lx。
- 亮度（L）- 定义：发光体（反光体）表面在某一方向上单位投影面积单位立体角内发出（反射）的光通量，单位为坎德拉每平方米（cd/m^2）。
- 对于漫反射表面，L=(ρ E)/(π)，其中ρ为漫反射系数。
3. 光的传播。
- 直线传播。
- 光在均匀介质中沿直线传播，这是小孔成像等现象的原理。
- 反射。
- 分为镜面反射和漫反射。
- 镜面反射：反射光线遵循反射定律（入射角等于反射角），光滑表面如镜子的反射属于镜面反射。
- 漫反射：反射光线向各个方向，粗糙表面的反射为漫反射，多数建筑材料表面的反射接近漫反射。
- 折射。
- 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
折射定律为n_1sinθ_1 = n_2sinθ_2，其中n_1、n_2为两种介质的折射率，θ_1、θ_2为入射角和折射角。
- 全反射。
- 当光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角θ_c=arcsin(n_2)/(n_1)时，发生全反射。
建筑光学如何利用人眼范围进行建筑设计及例子
建筑光学如何利用人眼范围进行建筑设计及例子下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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《建筑光学》课件
人性化设计与智能化控制
人性化计
建筑光学的人性化设计强调满足人的生理和心理需求，提供舒适的光环境。通过研究人的视觉特性、 心理感受等因素，设计出适应不同场景和人群的光环境，提高人们的生活质量。
智能化控制
智能化控制技术的应用使得建筑光学更加便捷和高效。通过智能传感器、控制器等设备，实现对光环 境的实时监测和控制，根据不同需求进行自动调节，提高建筑的智能化水平。
06
建筑光学发展趋势与展望
新技术与新材料的应用
新技术
随着科技的发展，建筑光学领域涌现出许多新技术，如LED照明、光导管技术、全息投 影等。这些新技术的应用为建筑光学带来了新的可能性，为设计师提供了更多的创意空
间。
新材料
新型材料如光敏材料、光导纤维等在建筑光学中的应用越来越广泛。这些新材料具有优 良的光学性能和机械性能，能够满足各种特殊需求，为建筑光学设计提供了更多选择。
建筑光学在建筑中的作用
01
02
03
提供照明
为室内外空间提供足够的 光照，满足人们生活和工 作需求。
营造氛围
通过光的运用，营造出不 同的空间氛围，增强建筑 的表达力。
节能环保
合理利用自然光，减少人 工照明和能源消耗，降低 环境污染。
建筑光学的发展历程
古代
人类在建筑实践中逐步认 识到光的重要性，开始有 意识地利用自然光和火光 。
光源类型
介绍不同类型的光源，如白炽灯、荧光灯、LED等，比较它们的 性能特点和使用场合。
灯具分类
根据使用场合和照明需求，将灯具分为不同的类型，如室内照明灯 具、室外照明灯具、装饰照明灯具等。
灯具选择
根据照明需求和预算，选择合适的灯具，考虑灯具的效率、光束角 、色温、显色指数等因素。
建筑物理—光学篇
•第一部分 光学基础知识
•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 1.3.3扩散反射 扩散透射 （1）均匀扩散材料 （2）定向扩散材料
光线经过反射或透射后，光线在反射或 透射方向有最大亮度，其他方向也有一 定亮度。
a=d×3440/L（分）
•第一部分 光学基础知识
•1. 4 视度及其影响因素
1.4.4 对比 观看对象和背景之间的亮度差异。 差别越大，视度越高。
对比系数C=ΔL/Lb
•第一部分 光学基础知识
•1. 4 视度及其影响因素
1.4.5 识别时间 眼睛在观看物体时，只有当该物体发 出足够的光能，形成一定的刺激量， 才能产生视觉感觉。
所以， ρ+τ+α＝1
•材料名称
ρ
•大白粉刷
0.75
•白色乳胶漆 0.84
•白色调和漆 0.70
•乳黄色调和漆 0.70
•白水泥
0.75
•水泥砂浆抹面 0.35
材料名称 红砖 灰砖 浅色瓷砖 墨玉大理石 红色大理石 雪花大理石
•部分建筑材料的反光系数ρ
ρ
材料名称
ρ
0.30
灰黑色大理石 0.10
0.24
亮度：Lτ=L×τ，Lρ＝L×ρ 光强：Iτ=I×τ，Iρ＝I×ρ
•第一部分 光学基础知识
•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 1.3.3扩散反射 扩散透射
（1）均匀扩散材料
光线经过反射或透射后，光线均匀扩散 ，从各个角度看，亮度完全相同。
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
23
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.
实用的建筑物理(光学)实验报告(一)
实用的建筑物理(光学)实验报告（一）引言概述：建筑物理实验是研究建筑材料、结构和环境的物理特性的实验研究。
本实验报告将重点介绍建筑物理实验中的光学部分，包括光的传播、反射和折射等内容。
通过实验的方式，我们可以更好地理解建筑物理中的光学原理，并应用于实际建筑设计中。
正文：1. 光的传播- 光线的直线传播：通过使用光传感器和光源，我们可以观察光线在直线传播中的特性，并进行测量和分析。
- 光的速度和折射率：通过利用光的折射现象，测量不同材料的折射率，并探究光在不同介质中的速度变化。
2. 光的反射- 光的反射定律：使用反射镜和光源，观察光线在平面镜和曲面镜上的反射规律，并验证光的反射定律。
- 反射角的测量：通过实验测量反射角和入射角的关系，计算反射系数，并分析不同材料对光的反射的影响。
3. 光的折射- 光的折射定律：使用折射测量器和光源，在透明介质中观察光线的折射现象，并验证光的折射定律。
- 折射角的测量：通过实验测量入射角和折射角的关系，计算折射系数，并研究不同材料的折射特性。
4. 光的色散- 白光的色散效应：通过使用光柱分光仪将光进行分解，观察和分析白光在三棱镜中的色散现象，并研究不同颜色光的折射率差异。
- 棱镜的色散角测量：通过实验测量棱镜中不同颜色光的色散角，计算色散率，并分析不同材料的色散特性。
5. 光的透射与吸收- 透射光的强度与介质厚度关系：通过在不同厚度的介质中传播光，测量透射光的强度，并研究透射光与介质厚度的关系。
- 材料的吸光性能：通过实验研究不同材料对光的吸收特性，分析材料的吸光系数和吸收谱。
总结：通过本次实验，我们深入了解了建筑物理中的光学原理，包括光的传播、反射、折射、色散以及透射与吸收等内容。
这些实验可以为我们在建筑设计中的光学问题提供实用的解决方案，并提高建筑的光环境和节能效果。
建筑光学技术
建筑光学技术建筑光学技术是一种集建筑设计与光学原理于一体的新兴技术，通过科学的光学布局和设计，将光线合理引导和利用，实现建筑内部光线的均匀分布和优化利用，从而达到更好的采光、节能和舒适性效果。
本文将从建筑光学技术的原理、应用和未来发展等方面进行探讨。
一、建筑光学技术的原理建筑光学技术的原理主要包括两个方面，一是天然光线的利用，二是人工光源的设计。
在建筑设计中，通过合理设计建筑的朝向、开窗位置和形式等，使得自然光线能够最大程度地进入建筑内部，减少或避免使用人工光源。
同时，对于需要借助人工光源的部分，利用光学原理设计透光材料、灯具布置等，将光线引导至需要照亮的区域，实现光线的合理利用和传递。
二、建筑光学技术的应用建筑光学技术在实际建筑设计和施工中已经得到广泛应用。
在住宅建筑中，通过合理设计采光窗和光线引导装置，实现室内的采光均匀分布，提高住户的居住舒适度。
在商业建筑中，通过灯光设计和天窗设置，营造出良好的商业氛围和视觉效果，吸引顾客并提升消费体验。
在办公建筑中，通过优化采光设计和照明布局，提高工作人员的工作效率和工作环境舒适度。
三、建筑光学技术的未来发展随着节能环保意识的提高和建筑科技的不断发展，建筑光学技术将在未来得到更广泛的应用和推广。
未来建筑光学技术将更加注重光线的精准控制和利用，通过智能化系统实现光线的自动调节和节能管理，提高建筑能耗的效率和节约。
同时，建筑光学技术还将结合新材料和新技术的应用，打造出更具创新性和艺术性的光学建筑，为人们创造更舒适、环保的建筑环境。
总结：建筑光学技术作为建筑设计和光学原理的结合，不仅为建筑设计带来了新的理念和方法，同时也为人们的生活和工作环境提供了更好的采光、节能和舒适性体验。
在未来，随着科技的不断进步和人们对建筑环境的需求不断提升，建筑光学技术将继续发挥着重要的作用，为建筑行业的发展带来新的机遇和挑战。
建筑光学设计的原理和应用
建筑光学设计的原理和应用建筑设计中，光是一个十分重要的因素。
如果设计师能够充分利用光线的特性，可以为建筑物增加立体感、美观度、舒适度甚至节能效果。
建筑光学设计也可以从多个方面应用于室内和室外环境。
光的特性对建筑光学设计的影响每一种光线都有自己的特点。
太阳光是最常见的自然光源之一，但是其热辐射和紫外线辐射也会产生一定的影响。
天空光线通常是柔和的，这种光线可以增加建筑的美感，但也会产生阴影。
另外，光线可以被分为直线和曲线，也可以被分为可见光和非可见光。
建筑光学设计需要对这些特点加以考虑，并根据需要选择适当的技术手段和材料。
建筑光学设计的应用1. 采光设计建筑光学设计的一个重要应用是采光设计。
通过利用不同类型的窗户和天窗来调节光照强度和色彩，可以创造出非常不同的室内环境。
例如，在高楼大厦中，阳光从侧面进入办公室时，会产生剧烈的眩光，影响人的视力和工作效率。
因此，建筑师可以通过使用百叶窗或者利用遮阳板等方法来过滤光线，达到更加舒适的照明效果。
同样的，可以利用具有钢化或覆膜玻璃的窗户来过滤强光。
2. 色彩管理除了调节光线的亮度和强度，建筑光学设计还可以通过色彩管理来达到美学效果。
例如，利用LED灯具和照明系统可以为房间营造出不同的色彩氛围，排除某些颜色层面的单调感，增加立体感，同时也可以增加房间的氛围感。
建筑师可以根据设计的主题来调节灯光色彩，如针对艺术展览设计灯光，或者为家庭房间设计温馨舒适的散热灯效果。
3. 节能设计建筑光学设计不仅能够带来美学上的价值，也可以产生经济上的价值，比如节能。
例如，能利用自然光是非常重要的，可以有效节省室内照明所需的能源。
对于房间不同位置，应根据不同需求来预先规划和安排不同尺寸大小的开口，来提高房间的日光使用率。
建筑师还可以使用反射性材料来优化光学设计，例如玻璃板和反光材料可以引导自然光反射和传递，同时最大化自然光的进入。
结语建筑光学设计非常重要，不仅仅是因为它可以提高视觉品质，同时还因为它能够为我们带来更好的室内舒适度和能源效率。
建筑光学ppt
建筑光学与绿色建筑的关系
绿色建筑强调在建筑的全生命周期内，尽可能地节约资源 、保护环境、减少污染，与建筑光学有着密切的联系。
通过合理的设计和规划，建筑光学可以帮助绿色建筑实现 节能、环保、舒适的目标。例如，利用天然采光可以减少 人工照明的使用，从而降低能源消耗；合理的照明设计可 以提高空间的视觉舒适度，减少视觉疲劳等。
新型建筑光学材料与技术
新型建筑光学材料
介绍具有优异光学性能的新型建筑材料，如光催化材料、光反射材料、光吸收材料等，及其在建筑中 的应用。
新型建筑技术
探讨新型建筑技术的发展趋势，如智能窗户、智能照明、建筑信息模型等，及其对建筑光学的影响。
建筑光学与可持续发展的关系
建筑光学与能源消耗
分析建筑光学对能源消耗的影响，如采光、通风、照明等方面， 探讨如何通过优化建筑光学设计降低能源消耗。
建筑光学与环境保护
阐述建筑光学对环境的影响，如光污染、温室气体排放等，并提 出相应的环保措施。
建筑光学与社会发展
探讨建筑光学与社会发展的关系，如提高生活质量、促进身心健康 、推动绿色城市发展等。
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THANKS
1. 上海中心大厦
上海中心大厦采用双层玻璃幕墙 设计，既保证了室内采光充足， 又有效地降低了能耗。
2. 北京大兴国际机 场
北京大兴国际机场采用智能照明 控制系统，根据人流量和时间等 因素自动调节照度，实现了节能 减排。
3. 悉尼歌剧院
悉尼歌剧院采用独特的壳体结构 ，将自然光引入室内，同时通过 反光板和镜子的反射，创造出极 具视觉冲击力的效果。
灯具设计
设计合适的灯具位置、大小和形状，以实现良好的照明效果。
能效控制
采用节能控制技术，如智能照明控制系统、LED照明等，提高 照明的能效。
建筑光学第一章 建筑光学的基本知识
亮度×时间=常数
即：呈现时间越 短，越需要有更高的 亮度才能引起视感 觉。
避免眩光
第四节、视度及其影响因素
第五节、颜色
颜色 波长nm
红 640~750
橙 600~640
黄 550~600 400
500
600
700
蓝 480~550
可见光谱
绿 450~480
紫 400~450
第一节、眼睛与视觉
一、眼睛的 构造
感光细 胞
锥状细胞—— 只在明亮环境下起 作用，能区分物体 细部及颜色；
杆状细胞—— 只在黑暗环境下起 作用，不能区分物 体细部及颜色。
第一节、眼睛与视觉
二、人眼的视觉活动特点
视野范围 （视场）
双眼不动时： 水平面180度； 垂直面130度。
（向上60度，向 下70度）
入射光线、反射光线和反射
a
表面的法线共面。
第三节、材料的光学性质
利用定向反射原理，合理设置照明灯的位置，可避 免受定向反射影响。
定向透射的定义：光线射到透明材料上则产生定向透射
现象。
利用定向透射原理，将玻 璃的一面作上各种花纹， 使玻璃二侧表面互不平行， 因而光线折射不同，达到 模糊不清的程度。这样做， 既看不清另一侧的景物， 又不致分散人们的注意力。
第三节、材料的光学性质
一、能量守恒定律及有关物理量
光反射比（反光系数）、光材料的的光反射比和光透射比的值见Pg139之表7-2
和表7-3
二、定向反射和透射
定向反射的定义：光线射到表面很光滑的不透明材料
上，就出现定向反射现象。
定向反射的特点：
aa
入射角等于反射角；
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第七章 建筑光学基本知识
一、光环境
光环境（Luminous environment）的内涵很广，它指 的是由光（照度水平和分布，照明的 形式和颜色）与颜色（色调，色饱和 度，室内颜色分布，颜色显现）在室 内建立的同房间形状有关的生理和心 理环境。
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第七章 建筑光学基本知识
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第七章 建筑光学基本知识
图7－2 二中感光细胞在视网膜上的分 布情况
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第七章 建筑光学基本知识
杆状细胞对于光非常敏感，但 是不能分辨颜色。在眼睛能够感光 的亮度阈限（约为10－6cd／m2）到 0.03cd/m2左右的亮度水平，主要是 杆作细胞起作用，称为暗视觉。在 暗视觉条件下，景物看起来总是模 糊不清、灰茫茫一片。
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第七章 建筑光学基本知识
第七章 建筑光学基本知识
第一节 眼睛与视觉 第二节 基本光度单位及应用 第三节 材料的光学性质 第四节 视度及其影响因素 第五节 颜色
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第七章 建筑光学基本知识
光是以电磁波形式传播的辐射能。 电磁辐射的波长范围很广。只有波长在 380nm至780nm的这部分辐射才能引起光视觉， 称为可见光（简称光），见图7－0所示。
波长短于380nm的是紫外线、x射线、γ 射线、宇宙线；长于780nm的有红外线、无线 电波等等。
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第七章 建筑光学基本知识
图7－0 太阳辐射的电磁波
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第七章 建筑光学基本知识
第一节 眼睛与视觉
眼睛 视觉 视野 颜色感觉 光谱光效率
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第七章 建筑光学基本知识
河北工程大学建筑学院
孙凤明
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第七章 建筑光学基本知识
第二篇
建筑光学
• 建筑光学基本知识 • 天然采光 • 建筑照明
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第七章 建筑光学基本知识
序言
人类的生活时时刻刻离不开光。光
辐射引起人的视觉，人才能看清他 周围的环境；人从外界获得的信息 约有80%来自光和视觉。所以，无 论是白天还是晚间，舒适的光环境 对任何人都是至关重要的。
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第七章 建筑光学基本知识
图7-3 视野范围
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第七章 建筑光学基本知识
两眼同时能看到的视野（双眼视野）较小 一些，约占总视野中120°的范围。视线周 围1～1.5°内的物体能在视网膜中心凹成象， 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°的视觉环境，清晰度也比较好。
二、光环境设计运用学科
光环境设计要运用很多学科的基 础理论，例如建筑学、物理学（包 括光学、光度学、色度学）、生理 学、心理学、人类工效学、美学等 等。
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第七章 建筑光学基本知识
三、本课重点
本课程将着重讲解有关的概念和理论，以 期同学们对光环境的设计原理有正确的理解。 此外，对照明设备、控光材料、照明形式、 计算方法、测光技术等实用的知识和资料也 将作较全面的介绍，并通过实例分析，力求 使大家掌握光环境设计的方法和技巧。考虑 到建筑学专业的特点，复杂的数学分析将略 去。
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第七章 建筑光学基本知识
二、视觉
视觉形成的过程可分解为四个阶段； 1．光源（太阳或灯）发出光辐射； 2．外界景物在光照射下产生颜色、明暗和
形体的差异，相当于形成二次光源；
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第七章 建筑光学基本知识
3．二次光源发出不同强度、颜色的光信号 进入人眼瞳孔，借助眼球调视，在视网 膜上成象；
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第七章 建筑光学基本知识
锥状细胞对于光不甚敏感，在亮度高于 3cd/m2的水平时，锥状细胞才充分发挥作用，这 时称为明视觉。锥状细胞有辨认细节和分辨颜色 的能力，这种能力随亮度增高而达到最大。所有 的室内照明，都是按明视觉条件设计的。
当适应亮度处在0.03～3cd/m2之间时，眼睛 处于明视觉和暗视觉的中间状态，称为中间视觉 。一般道路照明的亮度水平，相当于中间视觉的 条件。
第七章 建筑光学基本知识
一、眼睛
人们的视觉感觉是通过眼睛来完成 的，所以我们应对眼睛的视看过程有一 粗略的了解。眼睛好似一个很精密的光 学仪器，它在很多方面都与照相机相似。 图7－1是人的右眼剖面图。
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第七章 建筑光学基本知识
图7－1 眼剖面图
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4．视网膜上接受的光刺激（即物象）变为 脉冲信号，经视神经传给大脑，通过大 脑的解释、分析、判断而产生视觉。
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第七章 建筑光学基本知识
三、视野
当头和眼睛不动时，人眼能察觉到的 空间范围叫视野（图7－3）。单眼的综 合视野（单眼视野），在垂直方向的角 度约130°，水平方向约180°。