第二篇建筑光学
第七章建筑光学基本知识
习题
7-1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2 米处的照度。
解：１）对于波长为５４０ｍｍ的查气光视效率是０．９８
则有540683 5 0.98 3346.7 lm
3346.7
２）发光强度I 3346.7
266.3 cd
4
３）照度E 3346.2766.6 lx
A 4 R
2
7-２、一个直径为250mm的乳白玻璃球形灯罩，内装一个光通量为1260lm 的白炽灯，设灯罩的透光系数为0.60, 求灯罩外表面亮度（不考虑灯罩的内反射）。
1250
解：I 99.5 cd
4
7- ３、一房间平面尺寸为7×15m，净空高为5m。
在天棚中布置一亮度为500nt 的均匀扩散光源，其尺寸为5× 13m，求房间正中和四角处的地面照度（不考虑室内反射光）。
A 5 13
解：１）正中A2cos 52131 2.6
r 2
5
2
L Acos0 0.6
99.5
4 ( 0.225)2
2
0.6 3 0 c4d/
cos i 0.517
7 2 15 2 2
(2) (2
) 5 E L cosi 500 0.359 0.517 92.8 lx
7- 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 。
求达到辨别机率为 95%时所需的照度。
如对比下降为 0.2 ，需要增加照度 若干才能达到相同视度？
解：求视角 3440 d 3440 0.22
1
l 750 由于ｃ＝０．２５ 查图７－２２可得
所需照度 Ｅ＝７０ｌｘ
若对比度下降为 0.２ 则所需照度 Ｅ＝１２５ｌｘ
7- ５、有一白纸的反光系数为 0.8 ，最低照度是多少是我们才能看见它？ 达到刺眼时的照度又是多少？
10 5
解：最低照度 E 10 1.25 10 5 asb
0.8 达到刺眼的照度 E 16
20 sb
0.8
7- ６、式说明光通量与发光强度，照度与亮度间的区别和关系？ 答：光通量是人眼对光的感觉量为基准的单位； 发光强度是光通量的空间密度； 照度是被照面光通量的密度； 亮度是发光体在视线方向上单位面积发出的发光强度。
7- 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。
这是因为人眼的感光细胞分为：杆体细胞和椎体细胞。
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 和椎体细胞交替起作用，可以减少视觉疲劳。
同时，房间亮一点可以避２）四角地面 5 13
(72)2 (125)2 52 0.359 (72)2 (125)2 52
免产生
直接眩光。
7- ８、为什么有的商店大玻璃橱窗能够象镜子似地照出人像，却看不清里面陈列的展品？
答：这是由于产生二次反射眩光采取的措施：提高橱窗里商品的表面亮度；将橱窗玻璃做成倾斜或弯曲。
7- 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：存在。
是由视野中的光泽表面的反射所产生的。
减小或消除办法：
1、尽量使视觉作业的表面为无光泽表面，以减弱镜面反射而形成的反射
眩光；
2、应使视觉作业避开和远离照明光源同人眼形成的镜面反射区域；
3、使用发光表面面积大、亮度低的光源；
4、使引起镜面反射的光源形成的照度在总照度中所占比例减少，从而减
少反射眩光的影响。
第八章天然采光
习题
8-1、从图8-5 中查出重庆７月份上午8：30时散射光照度和总照
度。
答：从图上可查出总照度为38500ｌｘ；
散射光照度为26500ｌｘ
8-２、根据图8-5 找出重庆７月份室外散射光照度高于500ｌｘ的延续时间。
答：早上6 点到下午6 点，延续时间为12小时。
8-３、按例题7-4 所给房间剖面，ＣＩＥ标准阴天室外水平照度为10000ｌｘ时，求水平窗洞在桌面上形成的采光系数；若窗洞上装有τ＝0.8 的透明玻璃时的采光系数；若窗上装有τ＝0.5 的乳白玻璃时的采光系数。
解：1) C En 100% 2500 100% 25%
E w 10000
E n 2500 0.8
2) C n 100% 100% 20%
E w 10000
E n 2500 0.5
3) C E E n w100% 2510000000.5 100% 12.5%
8-4、会议室平面尺寸为5×7m，净空高3.6m，求出需要的侧窗面积并绘出其平、剖面图。
解：由表8-5 可知，会议室属III 级采光等级。
由表8-6 可知，单侧窗要求窗地比为1/4 。
则窗户的面积为
35/4=8.75 米 2。
双侧窗要求窗地比为1/3.5 。
则窗户的面积为35/3.5=10 米2。
8-5 、一单跨机加车间，跨度为30m，长72m，屋架下弦高10m，室内表面浅色粉刷，室外物遮挡，估计需要的单层钢窗面积，并验算其采光系数。
解：1）由表8-5 可知，机械加工车间属III 级采光等级。
由表8-6 可知，单侧窗要求窗地比为1/4 。
则窗户的面积为30×72/4=540 米
双侧窗要求窗地比为1/3.5 。
则窗户的面积为30×72/3.5=617 米2）验算采光系数
根据设计所选窗户的形式，确定窗户的位置、大小。
由公式C min C d'K c K 'K 'K w K f
根据窗户的形式，选取相应的修正系数，算出采光系数的最低值，与采
光系数标准值相比较，看是否满足要求。
8-６、设一机械加工车间，平、剖面和周围环境如图8-63，试问
（1）该车
间在北京或重庆，其采光系数要求多少？（2）该车间长轴走向为南—北或东—西，在采光口选择上有何不同？（3）中间两跨不作天窗行不行？（4）然后根据其中一项条件进行采光设计。
解：1）在北京地区属III 类光气候区，取光气候系数K=1.0
侧C min 2% 1.0 2%
顶部： C av 3% 1.0 3%
在重庆地区属V 类光气候区，取光气候系数K=1.2
侧面： C min 2% 1.2 2.4% 顶部： C av 3% 1.2 3.6%
2）若为长轴为南北向，则采用侧窗为宜；而对于重庆地区，总照度中天空扩散光照度占主要部分，则朝向影响不大。
3）采光等级为III 级，这双侧窗的窗地比为1/4 面积A=12×
6×4/4=72 m2
2
而侧窗面积为4.8×4.2×2=40.32 m2
所以必须要设天窗
4）侧窗：
○1 B=12-3.5=8.5m h c=4.2m B/h c=2.02
L=102m b=48m L 〉4b
查表得：C d=3.5%
○2 K c=b c/l=4.8/6=0.8
○3平均反射系数ρ=0.443 K ρ=1.5 （内差法）
○4 Kτ=τ．ｔｃ．ｔｗ＝０．８×０．８×０．７５＝０．４８○5Ｄｄ／Ｈｄ１＝２０／１３＝１．４４Ｋｗ＝０．４９
Ｄｄ／Ｈｄ２＝２０／９＝２．２２Ｋｗ＝０．６１
○6Ｋｆ＝１．２０则Ｃｍｉｎ．ｐ１＝１．１９％
Ｃｍｉｎ．ｐ２＝１．４８％
不满足要求。
天窗：
窗户的总面积为１２×４×６／３．５＝８２．３ｍ２
天窗的面积为８２．３－４．８×４．２×２＝４１．９７ｍ
天窗的高为４７／６×４＝７５ｍ２
取ｈｃ＝１．８ｍ
○1Ａｃ／Ａｄ＝８×２／６×１＝０．３
L=102m ｈｘ=７m L 〉８ｈｘ
查表得：C d=８%
○2 Kｇ=ｈｘ/ ｂ７／１２＝６Kｇ=０．８３
○3平均反射系=0.4 ３４K ６（内差法）
○4 Kτ=τ．ｔｗ＝０．８×８×０．７５＝０．４
○5Ｋｄ＝１
○6Ｋｆ＝
则Ｃｍｉｎ．ｐ１＝６８％
满足要求
第九章建筑照明
习题
9-1、设有一大宴会厅尺寸为50×30×6m，室内表面反光系数：天棚0.7 ，墙0.5 地面0.2 ，试求出所需的光源数量和功率，并绘出灯具布置的平、剖面图。
9- 2 、图书馆的阅览室，尺寸为30×12×4.2m，室内表面反光系数：天棚0.7，墙0.5 地面0.4 ，一侧墙有侧窗。
试确定所需光源数量和功率，并绘出灯具布置的平、剖面图。