室內(nèi)照度實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、建筑環(huán)境學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 教室光環(huán)境的測(cè)量與分析 學(xué) 院：土木工程學(xué)院 專 業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程 指導(dǎo)老師：李端茹 小組成員：邢慶偉 趙俊楠 彭允 黃梅玉 楊樂(lè)天 2014年6月18日1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)照度計(jì)的使用，了解室內(nèi)照明設(shè)施形成的照度水平2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)室內(nèi)光環(huán)境3、通過(guò)測(cè)量了解改善室內(nèi)照度水平的措施二、實(shí)驗(yàn)原理 1、照度是受照平面上接受的光通量的面密度，符號(hào)為E。若照射到表面一點(diǎn)面元上的光通量為dø，該面元的面積為dA（m²），則有： E=dødA 照度單位是勒克斯（lux,lx）。1lx等于1lm的光通量均勻分在1m²表面上所產(chǎn)生的

2、照度，即1lx=1lm/m²。2、 人眼對(duì)外界環(huán)境明亮差異的知覺(jué)，取決于外界景物的亮度。但是，規(guī)定適當(dāng)?shù)牧炼人较喈?dāng)復(fù)雜，因?yàn)樗婕案鞣N物體不同的反射特性。所以，實(shí)踐中還是以照度水平作為照明的數(shù)量指標(biāo)。3、 適宜的照度應(yīng)當(dāng)是在具體工作條件下，大多數(shù)人都感覺(jué)比較滿意而且保證工作效率和精度均較高的照度值。隨著照度的增加，感到滿意的人數(shù)百分比也在增加，最大值處約在15003000lx之間。4、 任何照明裝置獲得的照度，在使用過(guò)程中都會(huì)逐漸降低。這是由于燈的光通量衰減，燈、燈具和室內(nèi)表面污染造成的。5、 照度分布應(yīng)滿足一定的均勻性。視場(chǎng)中各點(diǎn)照度相差懸殊時(shí)，瞳孔就經(jīng)常改變大小以適應(yīng)環(huán)境，引起

3、視覺(jué)疲勞。6、光電池是把光能直接轉(zhuǎn)換成電能的光電元件。當(dāng)光線射到硒光電池表面時(shí)，入射光透過(guò)金屬薄膜4到達(dá)半導(dǎo)體硒層2和金屬薄膜4的分界面上，在界面上產(chǎn)生光電效應(yīng)。產(chǎn)生的光生電流的大小與光電池受光表面上的照度有一定的比例關(guān)系。這時(shí)如果接上外電路，就會(huì)有電流通過(guò)，電流值從以勒克斯（Lx）為刻度的微安表上指示出來(lái)。光電流的大小取決于入射光的強(qiáng)弱。照度計(jì)有變檔裝置，因此可以測(cè)高照度，也可以測(cè)低照度。三、實(shí)驗(yàn)器材 照度計(jì)五臺(tái) 卷尺 照度計(jì)型號(hào)：TES-1330A 測(cè)量范圍：0.01lux20000lux（勒克斯）四、實(shí)驗(yàn)步驟 1、測(cè)量教室、門窗的尺寸和燈、桌子的凈高。繪出教室平面圖，選擇好10個(gè)測(cè)點(diǎn)位置

4、，并在圖中標(biāo)記出。 2、檢查實(shí)驗(yàn)儀器，并測(cè)出此時(shí)室外光照強(qiáng)度為109000lx。 3、按照以下表格中工況進(jìn)行測(cè)量工況關(guān)上門窗，拉上窗簾，關(guān)閉人工照明。工況打開(kāi)門窗，拉開(kāi)窗簾，關(guān)閉人工照明。工況關(guān)閉門窗，拉上窗簾，打開(kāi)1、3、5排照明燈。工況關(guān)閉門窗，拉上窗簾，打開(kāi)全部照明燈。工況打開(kāi)門窗，拉開(kāi)窗簾，打開(kāi)1、3、5排照明燈。工況打開(kāi)門窗，拉開(kāi)窗簾，打開(kāi)全部照明燈。 4、再次測(cè)量室外光照強(qiáng)度，此時(shí)光照輕度值為105000lx。 5、取下電池，將實(shí)驗(yàn)器材整理好。 5、 教室平面圖六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表1（工況） 測(cè)點(diǎn)位置12345678910照度值/lx4.912.703.929.447.669.1018.

5、528.713.35.89表2（工況）測(cè)點(diǎn)位置12345678910照度值/lx22421620651450841410301040540270表3（工況）測(cè)點(diǎn)位置12345678910照度值/lx196205130253254264194147151133表4（工況）測(cè)點(diǎn)位 置12345678910照度值/lx260355316334417362279293332158表5（工況）測(cè)點(diǎn)位置12345 678910照度值/lx44746534081682874110381160604410表6（工況）測(cè)點(diǎn)位置12345678910照度值/lx47858251092394982416371743

6、9224597、 數(shù)據(jù)分析邢慶偉觀測(cè)所有數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)10號(hào)測(cè)點(diǎn)的光照強(qiáng)度只有在工況、時(shí)才滿足要求，而由于10號(hào)測(cè)點(diǎn)位于講臺(tái)位置，投影儀前又不能有太大的光照強(qiáng)度，所以以上兩種情況是不可能發(fā)生的。為了平衡這個(gè)矛盾，我們可以在講臺(tái)上設(shè)置類似于臺(tái)燈的照明裝置，這樣既可以滿足老師看課本的光照強(qiáng)度，也可以避免因投影儀前光照強(qiáng)度太大而對(duì)學(xué)生造成影響。將各個(gè)工況的不同測(cè)點(diǎn)的照度值進(jìn)行對(duì)比，會(huì)發(fā)現(xiàn)某些點(diǎn)的照度值很大而某些點(diǎn)的照度值很小甚至達(dá)不到要求。在人工照明中我們可以降低燈的高度（即縮小桌面與燈的距離）和提高燈的功率來(lái)提高照度值使它滿足學(xué)生的需求。但是考慮到教室后邊有臺(tái)階，降低燈的高度會(huì)有安全隱患，所以這個(gè)方法

7、只適用于教室前邊，那么就要提高照明燈的功率，而提高燈的功率又會(huì)增加能耗。所以要綜合考慮，在節(jié)能并且安全的基礎(chǔ)上找一個(gè)平衡的方案，比如調(diào)整窗的大小。將表1、2、3、4的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)晴天的自然光完全可以滿足學(xué)生所需的光照強(qiáng)度。而人工照明中，只開(kāi)一半的燈只有部分測(cè)點(diǎn)可以滿足學(xué)生所需的光照強(qiáng)度，當(dāng)燈全部開(kāi)時(shí)，教室所有測(cè)點(diǎn)均能滿足光照強(qiáng)度要求。所以如果是晴朗的白天，可以關(guān)閉人工照明設(shè)施而使用自然光照明，可節(jié)約一定的電能。將表2、3、4、5、6進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)只用人工照明時(shí)，開(kāi)一半的燈1、2、3、7、8、9、10測(cè)點(diǎn)是無(wú)法滿足光照強(qiáng)度要求的，而只有自然光時(shí)，1、2、3、10測(cè)點(diǎn)的光照強(qiáng)度只能

8、勉強(qiáng)滿足要求，所以采用表5中自然光加一半的人工照明則可以滿足要求，但是同時(shí)發(fā)現(xiàn)自然光加一半的照明就已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值了，所以這個(gè)方法比較適用于陰天。當(dāng)室外光照輕度極小時(shí)，可采用自然光加全部人工照明的方法。趙俊楠 由第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和第二組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可知：在全部的燈和窗簾關(guān)上時(shí)，教室里面各處的光照強(qiáng)度都比較弱，光照大概只有5到30lx左右?？紤]到位置點(diǎn)1靠近門的地方，門間會(huì)有一定大小的細(xì)縫，所以在此點(diǎn)的光照會(huì)相對(duì)大一點(diǎn)。在靠近南方窗戶處地點(diǎn)的光照強(qiáng)度相對(duì)教室北面的強(qiáng)度稍微大一些，可見(jiàn)陽(yáng)光能透過(guò)窗簾或者是窗簾未能完全遮住窗戶，但總體的光照強(qiáng)度還是較小，不適合在這種環(huán)境下學(xué)習(xí)和工作。當(dāng)把教室里的窗戶

9、全部打開(kāi)時(shí)，教室里的光照強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，即使在教室里的北面也達(dá)到了200lx以上，在教室中間的照度有500lx左右，在靠近窗戶的位置光照有上千，從教室里的北面到南面照度逐漸增強(qiáng)，在靠近教室南面窗戶的幾個(gè)點(diǎn)測(cè)得的照度最強(qiáng)，一般人在這種環(huán)境下是可以進(jìn)行工作和學(xué)習(xí)的。所以在晴朗的白天，在教室里學(xué)習(xí)時(shí)，我們只要打開(kāi)窗簾而不用打開(kāi)等就可以，這樣我們就可以盡我們的力量節(jié)約能源。黃梅玉 1.理論上來(lái)說(shuō)，表1情況下，整個(gè)教室光照強(qiáng)度應(yīng)相差無(wú)幾；造成表1測(cè)量數(shù)據(jù)原因是窗簾和門關(guān)閉時(shí)，留有縫隙，使得部分光進(jìn)入了教室。 2.分析整體數(shù)據(jù)看出，在天氣晴朗情況下，自然光源的光照強(qiáng)度很大，容易滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，而且人造光

10、源會(huì)消耗電能，應(yīng)盡可能多的使用自然光源，節(jié)約能源。但由表2表5數(shù)據(jù)知，光照強(qiáng)度超過(guò)一千時(shí)，光照過(guò)強(qiáng)，需要拉上窗簾遮蔽，否則會(huì)影響學(xué)習(xí)環(huán)境。 3.根據(jù)表3的第9組數(shù)據(jù)得知，因?yàn)?號(hào)測(cè)點(diǎn)在第4排燈下，所以光照強(qiáng)度大，因此，光照強(qiáng)度大小與距離光源的距離有關(guān)。建議教室的電燈高度和位置分布應(yīng)更加考慮學(xué)習(xí)的光照需要，滿足學(xué)生需求。 4.由整體數(shù)據(jù)得知，由于外界自熱光源影響，窗戶邊光照強(qiáng)度比遠(yuǎn)離窗戶的光照強(qiáng)度大，遠(yuǎn)離窗戶區(qū)即靠近走廊區(qū)采光效果不佳。因此，建議學(xué)校建設(shè)時(shí)多考慮教室寬度的合理性，充分利用自然光源，也能創(chuàng)造更好的學(xué)習(xí)環(huán)境。彭允 1根據(jù)數(shù)據(jù)可以看出，在天氣晴朗情況下自然光源強(qiáng)度完全可以滿足學(xué)生閱讀需

11、要，所以在自然光源能滿足需要的時(shí)候應(yīng)盡可能多的使用自然光源，不僅環(huán)保還可以節(jié)約能源。 2.根據(jù)第9組數(shù)據(jù)得知，光照強(qiáng)度大小與距離光源的距離有關(guān)，距離越遠(yuǎn)光照強(qiáng)度越?。环粗酱?。 3.由二，四組數(shù)據(jù)知道，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一千以上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生刺眼感覺(jué)，給人不舒服的感覺(jué)，這時(shí)需要拉窗簾遮蔽陽(yáng)光，以減少太陽(yáng)的直射，這樣既可以防止紫外線，也會(huì)保護(hù)眼睛，才不會(huì)影響學(xué)習(xí)環(huán)境。 4.從數(shù)據(jù)得知，由于受外界自熱光源影響，窗戶邊光照強(qiáng)度比遠(yuǎn)離窗戶的光照強(qiáng)度大，所以平時(shí)大家盡量選擇光線好點(diǎn)的地方學(xué)習(xí)，不僅對(duì)眼睛好，同時(shí)也能提高學(xué)習(xí)效率。楊樂(lè)天 第三組的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是人工照明就是把教室的全部窗簾關(guān)上，只開(kāi)全部的燈或者開(kāi)一三五排的燈。第四組的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是把燈和窗簾全部打開(kāi)。由第三和第四組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)關(guān)上窗簾打開(kāi)