建筑物理实验实验指导书檀文迪河北联合大学学建筑工程学院建筑系、建筑物理实验室2013年10月
建筑物理实验 实验指导书 檀文迪 河北联合大学学建筑工程学院建筑系、建筑物理实验室 2013 年 10 月
第一部分热工学实验部分实验一室外建筑热气侯观测一、实验目的了解测量气候各参数（温度、湿度、风速、辐射及热舒适）的仪器原理、构造、使用并动手实际操作和测量。二、实验设备温湿度计风速仪便携式气候仪等三、预习要求《建筑物理》第二章关于干湿球温度的测量原理和方法四、实验原理与方法了解风速仪便携式气候仪等仪器使用方法干湿球法，这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久，使用最普遍。干湿球法是一种间接方法，它用干湿球方程换算出湿度值，而此方程是有条件的：即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了，所以其准确度只有5~7%RH,干湿球也不属于静态法，不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。干湿球测湿法的维护相当简单，在实际使用中，只需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可。与电子式湿度传感器相比，干湿球测湿法不会产生老化，精度下降等问题。所以干湿球测湿方法更适合于在高温及恶劣环境的场合使用。-1
- 1 - 第一部分 热工学实验部分 实验一 室外建筑热气侯观测 一、实验目的 了解测量气候各参数（温度、湿度、风速、辐射及热舒适）的仪器原理、构造、使用并动手实 际操作和测量。 二、实验设备 温湿度计 风速仪 便携式气候仪等 三、预习要求 《建筑物理》第二章 关于干湿球温度的测量原理和方法 四、实验原理与方法 了解风速仪便携式气候仪等仪器使用方法 干湿球法，这是 18 世纪就发明的测湿方法。历史悠久，使用最普遍。干湿球法是一种间接 方法，它用干湿球方程换算出湿度值，而此方程是有条件的：即在湿球附近的风速必需达到 2.5m/s 以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了，所以其准确度只有 5~7%RH,干湿球也不 属于静态法，不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。 干湿球测湿法的维护相当简单，在实际使用中，只需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可。 与电子式湿度传感器相比，干湿球测湿法不会产生老化，精度下降等问题。所以干湿球测湿方 法更适合于在高温及恶劣环境的场合使用
实验二棒影图实验一、实验目的1、了解三参数日照仪的使用原理和使用方法2、绘制棒影图的方法3、棒影图的用途二、实验设备三参数日照仪、三角板、量角器、计算机三、预习要求《建筑物理》第六章。四、实验原理与方法1、三参数日照仪的原理在自然阳光的照射中，由于地球太阳转动和地球的自转，太阳的高度角和方位角也在随着持续变化，其变化值取决于测量时间、测量地点的纬度和赤纬度这三个重要的参数。三参数日照仪就是依据以上的原理设计而成的。2三参数日照仪的使用方法·模拟平行光源（建议≥500W的探照灯）·将日照仪放于平稳的桌面上，使纬度盘刻度为0，时间表为12时，赤纬度位于3月份（春分和秋分的日照位置）。挪动日照仪或灯源位置，使棒影图位于无影的状态。调节纬度盘、赤纬盘，调到要测的地理位置和要测的日期，转动支架，可测出不同时·间的日照状况。或直接在地平面上铺纸绘制棒影图。3棒影图的制作方法一：三参数日照仪法调节日照仪上的纬度盘、赤纬角刻度盘使之与设计所在地的纬度、赤纬度一致；在地面上铺纸、立棒、转动时角刻度盘，画当地、当日棒影轨迹：··#把预先制作好的建筑模型放在地面，使其朝向与设计朝向一致。转动时间刻度盘，即可观察。方法二：计算绘制法- 2 -
- 2 - 实验二 棒影图实验 一、 实验目的 1、了解三参数日照仪的使用原理和使用方法 2、绘制棒影图的方法 3、棒影图的用途 二、 实验设备 三参数日照仪、三角板、量角器、计算机 三、 预习要求 《建筑物理》第 六 章。 四、 实验原理与方法 1、三参数日照仪的原理 在自然阳光的照射中，由于地球太阳转动和地球的自转，太阳的高度角和方位角也在随着持续 变化，其变化值取决于测量时间、测量地点的纬度和赤纬度这三个重要的参数。三参数日照仪就是 依据以上的原理设计而成的。 2 三参数日照仪的使用方法 ⚫ 模拟平行光源（建议≥500W 的探照灯） ⚫ 将日照仪放于平稳的桌面上，使纬度盘刻度为 0，时间表为 12 时，赤纬度位于 3 月份 （春分和秋分的日照位置）。挪动日照仪或灯源位置，使棒影图位于无影的状态。 ⚫ 调节纬度盘、赤纬盘，调到要测的地理位置和要测的日期，转动支架，可测出不同时 间的日照状况。或直接在地平面上铺纸绘制棒影图。 3 棒影图的制作 方法一：三参数日照仪法 ⚫ 调节日照仪上的纬度盘、赤纬角刻度盘使之与设计所在地的纬度、赤纬度一致； ⚫ 在地面上铺纸、立棒、转动时角刻度盘，画当地、当日棒影轨迹； ⚫ 把预先制作好的建筑模型放在地面，使其朝向与设计朝向一致。转动时间刻度盘，即 可观察。 方法二：计算绘制法
依据给定的地点、日期和时间计算太阳高度角及方位角，按照比例画出棒影图4棒影图的使用·建筑物朝向和间距五、实验步骤指导1、检查仪器以及校准仪器2、绘制棒影图3、确定朝向和间距六目前获得建筑物阴影的方法计算机模拟法- 3 -
- 3 - 依据给定的地点、日期和时间计算太阳高度角及方位角，按照比例画出棒影图。 4 棒影图的使用 ⚫ 建筑物朝向和间距 五、 实验步骤指导 1、 检查仪器以及校准仪器 2、 绘制棒影图 3、 确定朝向和间距 六 目前获得建筑物阴影的方法 计算机模拟法
第二部分光学实验部分实验三教室天然光环境评价一、实验目的1、掌握室内光环境的基本评测方法。2、了解采光设计要点。3、检验实际采光效果是否达到预期的设计目标。二、实验设备照度计，亮度计，对讲机，米尺，直尺，线，胶带纸等。三、预习要求《建筑物理》第七章第二节，第八章第一节、第二节和第三节。四、实验原理与方法1、概述在建筑现场进行光度测量是评价光环境的重要手段。其目的是：检验实际照明效果是否达到预期的设计目标：了解不同光环境的实况，分析比较设计经验；确定是否需要对照明进行改装或维修室内光环境测量的主要内容是：工作面上各点的照度和采光系数；室内各表面，包括灯具和家具设备的亮度；室内主要表面的反射比，窗玻璃的透射比；灯光和室内表面的颜色。为得到正确的测量数据，在着手测量前，必须检查仪器是否经过校准，确定它的误差范围。选择标准的测量条件也很重要。天然采光的采光系数测量，应当尽可能在全阴天进行。2、照度测量在进行工作的房间内，应该在每个工作地点（例如书桌、工作台）测量照度，然后加以平均。对于没有确定工作地点的空房间或非工作房间，通常选0.8m高的水平面测量照度。测量时可将测量区域划分成大小相等的方格（或接近方形），测量每格中心的照度。测量数据可用表格记录，同时将测点位置正确标注在平面图上，最好是在平面图的测点位置直接记下数据。在测点数目足够度的情况下，根据测得数据画出一张等照度曲线分布图更为理想。图- 4 -
- 4 - 第二部分 光学实验部分 实验三 教室天然光环境评价 一、 实验目的 1、掌握室内光环境的基本评测方法。 2、了解采光设计要点。 3、检验实际采光效果是否达到预期的设计目标。 二、 实验设备 照度计，亮度计，对讲机，米尺，直尺，线，胶带纸等。 三、 预习要求 《建筑物理》第七章第二节，第八章第一节、第二节和第三节。 四、 实验原理与方法 1、概述 在建筑现场进行光度测量是评价光环境的重要手段。其目的是：检验实际照明效果是否达到预 期的设计目标；了解不同光环境的实况，分析比较设计经验；确定是否需要对照明进行改装或维修。 室内光环境测量的主要内容是：工作面上各点的照度和采光系数；室内各表面，包括灯具和家 具设备的亮度；室内主要表面的反射比，窗玻璃的透射比；灯光和室内表面的颜色。 为得到正确的测量数据，在着手测量前，必须检查仪器是否经过校准，确定它的误差范围。 选择标准的测量条件也很重要。天然采光的采光系数测量，应当尽可能在全阴天进行。 2、照度测量 在进行工作的房间内，应该在每个工作地点（例如书桌、工作台）测量照度，然后加以平均。 对于没有确定工作地点的空房间或非工作房间，通常选 0.8m 高的水平面测量照度。测量时可将测量 区域划分成大小相等的方格（或接近方形），测量每格中心的照度。 测量数据可用表格记录，同时将测点位置正确标注在平面图上，最好是在平面图的测点位置直 接记下数据。在测点数目足够度的情况下，根据测得数据画出一张等照度曲线分布图更为理想。图