建筑物理光学实验报告

建筑物理实验报告

班级：建筑141

姓名： xxx

学号： xxxxxxxxxx

实验题目：建筑物理光学实验

指导教师： xxxxxxx

实验日期：2016年11月7日

小组成员：xxx xxxx xxx

学生成绩：

室内外照度分布测试

一、实验目的

1．了解照度计及亮度计的使用和量测方法。

2．了解天然采光中光线在房间中的分布情况。

二、实验仪器：

①JTG01照度计

JTG01照度计用于测量环境的照度，由照度传感器及手持表主机组成，照度计以勒克斯（Lx）为单位分度。

JTG01照度计（如图1-1所示）采用高精度V(λ)传感器，大屏幕LCD显示，具有高抗干扰能力和高转换精度特点，无零点漂移。主机可自动存储数据，任意设置存储时间间隔，配套软件可实时在线存储数据，具有数据传输功能，可自动生成数据图形曲线。

动态范围：0.1-100,000lx

两档量程自动切换

方向性响应误差：优于4%

测量精度：优于±4%

图1-1 JTG01照度计

②XXL-III全数字亮度计

XXL-III全数字亮度计采用新一代全数字测量技术，不包含任何模拟部分，克服了现有亮度计难以避免的零点漂移问题，具有数字系统的强抗干扰能力和高转换精度，同时仪器采用了大动态范围的数字V(λ)传感器，消除了传统亮度计的量程切换误差。

XYL-III型全数字亮度计内包含RS232接口，由计算机软件定标，同时可用于计算机远程在线监控应用，系统稳定性高。

动态测试范围：0.1-100,000cd/m2

精度：优于±5%

图1-1 XXL-III全数字式亮度计

③自备测量工具，长卷尺或钢尺，笔，绘图本等工具。

三、测试内容和步骤

教室水平照度/亮度分布测量

两个班分组，4-5人一组，1-2人负责测量与读数，1-3人负责绘制测量区域简图，记录测量数据。在建规楼各层选定一块区域或专业教室，先进行测量及绘制平面简图工作，完成后按图3-4或按组内想法划分区域内测试点的数量与分布间隔，然后：

（1）测试室外的天然光水平照度/亮度值，并记录之 （2）测量室内区域的照度，每个点测三次，取平均值

预先在测量场所划好正方形或近似正方形的网格并做好记号(一般室内或工作区网格边长为2～4m ，对于小面积的房间，网格边长可取1m)。在每个网格中心工作面的高度上测量照度，为此，常用一个便携式支架将照度传感器支在固定的高度并保持水平位置进行测量。

整个区域的平均照度是将所有这些测量值平均后求得的，即

n

E E i

av

∑=

（公式3-1）

式中Eav —— 测量区域的平均照度，lx ；

Ei —— 每个测点的照度值，lx ；

（3）绘制教室内与开窗墙面平行方向的照度分布图，并标注出室外照度值

（4）根据测试结果分析下列问题：

① 教室照度变化和室外气候、室外遮挡情况、开窗方式、室内表面之间的关系？ 答：1、照度变化和室外气候;当阴天时，由于云层的遮挡，天光的强度减小，反射到室内的光强减小，室内的照度减小；而晴天时，室内的照度增大。

2、照度变化和室外遮挡关系：有室外遮挡时，室内光强减小，室内照度也减小。

3、照度变化和开窗方式;教室的窗为单侧窗采光，压缩窗间墙，抬高窗的高度，尽量采用断面较小的窗框材料，这样可以增大北向侧窗采光，保证室内照度分布均匀，靠近室内的位置照度较远的位置室内照度高。

4、照度变化和室内表面之间;室内表面为反光系数高的材料，可以增加室内照度；而反光系数低的则无法改变室内照度。

② 如果教室天然光照度没有满足要求，可以采用什么样的方式进行改进？

答：1、提高窗位，增大开窗面积

2、用白色乳白玻璃

3、利用反光板进行反射采光

4、改进室内装修，选用反射强的室内材质

四、测量数据和结论

1、记录表格

第一次第二次第三次平均数室内外点号

照度/亮度

A1 104.4 102.1 103.0 103.17 B1 232.0 231.0 228.0 230.30 C1 180.1 179.1 177.4 179.07 D1 157.1 159.9 155.8 156.60 A2 158.4 158.5 160.0 158.97 B2 163.1 162.0 162.9 162.67 C2 118.5 112.6 113.5 114.87 D2 112.4 113.5 112.5 112.67 A3 105.8 103.1 102.8 103.90 B3 89.5 91.8 90.6 90.63 C3 76.5 77.0 76.8 76.77 D3 73.4 74.4 74.3 74.03 A4 131.0 130.6 128.7 130.10 B4 130.0 124.6 126.5 127.03 C4 108.2 124.2 124.0 118.80 D4 99.0 100.0 99.6 99.53

2、测点分布示意图

A1 B1 C1 D1

A2 B2 C2 D2

A3 B3 C3 D3

A4 B4 C4 D4

图3-4 测点分布示意图

3、结论

经实验可得以下结论：

1、阴天时，由于云层的遮挡，天光的强度减小，因此反射到室内的光强减小，导致室内的照度减小。

2、有室外遮挡时，室内光强减小，室内照度也减小。

通过本次实验，了解如何正确使用照度计测量室内光照强度，以及绘制照度分布图，进一步了解了照度变化的规律。