建筑光学第一章综述

建筑物理环厦门大学嘉庚学建筑光学原理光学原理建筑物理环厦门大学嘉庚学光学原理建筑室内外环境在光的参与下的形、色、质的研究。

意义：功能性——保证正常使用；艺术性——表现建筑环境的艺术性。

策略：选取适当的照明方式与照度水平；充分利用自然光，合理使用人工照明。

建筑物理环厦门大学嘉庚学建筑光学原理1、视觉机制2、光度量3、材料的光学性质4、颜色5、视觉和光环境质量评价一、建筑光学原理1、昼光的基本性质2、采光窗3、基本采光计算二、天然光环境1、电光源类型及其特性2、照明设计及基本计算三、人工光环境建筑物理环厦门大学嘉庚学建筑光学原理光谱光谱功率曲线——复合光中各波长的光线的功率所形成的曲线。

不同光谱的色光混合决定了光本身的颜色，也决定了被照射物体的表观颜色。

自然光光谱白炽灯光谱建筑物理环厦门大学嘉庚学光学原理光源、物体——视网膜成像并产生光刺激脉冲信号——大脑解读分析，产生视觉建筑物理环厦门大学嘉庚学光学原理集中在黄斑区域(2°)，分为红、绿、蓝三种，分别对相应颜色的光敏感，在明视觉时发挥主要作用，响应迅速，对颜色、细节敏感；杆体细胞——分布于黄斑周围区域，在暗视觉时发挥主要作用，响应慢，颜色、细节敏感性差，以感光为主。

建筑物理环厦门大学嘉庚学建筑光学原理1、视觉机制1.3视觉活动特点：视野——“中心视野”黄斑-2°；清楚区域30°；可是范围；光谱光视效率——人对相同辐射功率的光具有不同明亮程度的感觉；明、暗视觉——明亮环境下对555nm 左右的黄绿光更敏感，其光谱光视效率用V （λ）表示；昏暗环境下，对507nm 左右的绿色光较敏感，其光谱光视效率用V （λ’）表示；建筑物理环厦门大学嘉庚学光学原理思考：以右图台灯为例，说一说有哪些内容来描述台灯营造的光环境？建筑物理环厦门大学嘉庚学光学原理光谱光视效率随波长分布不同，不能直接用辐射通量（瓦）多少比较，只能化成相当于555nm 标准光通量进行比较。

建筑物理总结光学部分建筑光学1. 可见光的波长为380-780nm 。

2. 在明亮的环境中，⼈眼对波长为555nm 的黄绿⾊光最敏感3. 在较暗的环境中，⼈眼对波长为507nm 的蓝绿⾊光最敏感4. 光通量Φ：光源发出光的总量，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）。

单位：光⽡或流明（Lm ），1光⽡=683流明。

1光⽡等于辐射通量为1W ，波长555nm 的黄绿光所产⽣的光感觉量。

100W ⽩炽灯发1250lm 的光通量，40W 荧光灯发2200lm 的光通量。

6. 光强I ：光源光通量在空间的分布密度。

ΩΦ=d d I α。

单位坎德拉cd ；光通量⼀定，光通量所分布的⽴体⾓不变，光强与测光点的距离⽆关。

7. 照度E ：单位⾯积被照表⾯接受的光通量A E /Φ=。

单位Lx ；英制单位f c =10.76L x 。

i rI E cos 2α= 8. 照度标准值按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、…、5000Lx 分21级。

9. 亮度L ：光源或被照⾯的明亮程度。

单位是cd/m 2（nt ）、asb 、sb 。

1 asb=1/πcd/m 2；1 sb=104 cd/m 2。

ααcos /A I L =；πτ/E L =。

10. 太阳亮度20万sb ；⽆云蓝天亮度0.2~2.0sb(2000~20000cd/m 2)；荧光灯表⾯亮度0.8~0.9sb ；⽩炽灯亮度约0.15sb 。

11. 光谱光效应函数：描述⼈眼对不同波长单⾊光的视亮度感受性的差异。

12. 明视觉光谱光效应函数：将黄绿光555nm 的感觉量定为1，其余波长光的感觉量都⼩于1。

13. 双眼平视前⽅，眼球不动时，⼈眼的视野范围为⽔平180°，垂直向上为60°，向下为70°。

14. 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“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°视觉环境的清晰度较好，看起来⽐较清楚。

第一章建筑光学基本知识1、能够引起人视觉感觉的电磁辐射波长范围为380-780nm2、光谱视效率：表示波长和波长的单色辐射，在特定光度条件下，获得相同视觉感觉时，该两个单色辐射通量之比。

3、视野范围（视场）水平面180°，垂直面130°，上方为60°，下方为70°4、普尔钦效应：在不同的光亮条件下，人眼感受性不同的现象。

5、光通量：人眼对光的感觉量公式：6、辐射通量：光源在单位时间内发射或接收的辐射能量或在某种介质中单位时间传递的辐射能量。

7、发光效率：单位辐射通量产生的光通量。

8、发光强度：光源在空间的光通量分布状况，就是光通量的空间分布密度。

公式：9、照度：在被照面单位面积上的光通量多少，表示被照面上的光通量密度。

公式：10、距离平方反比定律：计算点光源产生照度的基本公式，某表面的照度E与点光源在这方向的发光强度I成正比，与它至光源距离r的平方成反比，公式：11、亮度：视网膜上物像的照度是和发光体在视线方向的投影面积Acos α成反比，以发光体朝视线方向的发光强度成正比，公式：12、定向反射和透射定向反射：光线入射角等于反射角；入射光线、反射光线以及反射表面的法线处于同一平面。

玻璃镜、很光滑的金属表面定向透射：如材料的两个表面彼此平行，则透过材料的光线方向和入射方向保持一致。

窗玻璃13、扩散反射和透射均匀扩散材料：将入射光想均匀地向四面八方反射或透射，从各个角度看，其亮度完全想同，看不见光源形象。

氧化镁、石膏、磨砂玻璃；完全均匀扩散透射材料：乳白玻璃、白纸、半透塑料；均匀漫反射材料：将反射光均匀分布在各个方向上，与入射方向无关，砖、混凝土、石膏定向扩散材料：在定向反射（透射）方向，具有最大的亮度，而在其他方向上也有一定亮度。

光滑的纸、较粗糙的金属表面、油漆表面、釉瓷砖。

14、视度：看物体的清楚程度，影响因素：适当的亮度、物件尺寸、对比、识别时间、避免炫光第二章天然采光1、采用天然采光的原因：人眼在天然光条件下比在人工光下具有更高的视觉功效；在天然光下感到舒适和有益于身心健康。