建筑常識(shí)光建筑是人類文明發(fā)展的重要載體,蘊(yùn)含著豐富的歷史文化內(nèi)涵。這個(gè)課件將為您帶來建筑方面的基本知識(shí),希望能開拓您的視野,點(diǎn)亮您的建筑學(xué)燈塔。什么是光？光的定義光是一種電磁輻射,由粒子和波動(dòng)的雙重性質(zhì)組成。它能被人類感知,是構(gòu)成我們視覺系統(tǒng)的基礎(chǔ)。光的特性光具有直線傳播、反射、折射等特性,能與物質(zhì)產(chǎn)生各種復(fù)雜的相互作用。它是維持生命和推動(dòng)科技發(fā)展的關(guān)鍵因素。光的基本性質(zhì)波動(dòng)性光是一種電磁波,具有波動(dòng)性質(zhì),包括波長、頻率和振幅等特征。粒子性光還表現(xiàn)出粒子性,即光子的量子性質(zhì),可以描述光的傳播與吸收過程。能量性光是一種能量形式,可以轉(zhuǎn)化為其他能量形式,如熱能、電能等。快速傳播光以極快的速度在真空中傳播,速度為每秒約30萬公里。光的傳播1直線傳播光在均勻的介質(zhì)中以直線的方式傳播,不會(huì)發(fā)生彎曲或改變方向。2速度恒定光在真空中以恒定的速度3×10^8m/s傳播,但在其他介質(zhì)中傳播速度會(huì)有所降低。3可感受人類能通過視覺感知光的傳播,并利用光線進(jìn)行觀察、交流和生活。可見光譜可見光是人類眼睛能夠感知到的一部分電磁輻射,波長范圍介于380nm到740nm之間。這個(gè)波長范圍內(nèi)的光線會(huì)激發(fā)人眼中的感光細(xì)胞,產(chǎn)生視覺感知?？梢姽庾V包括紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、靛藍(lán)和紫色等不同顏色,這些顏色在建筑設(shè)計(jì)中都有重要應(yīng)用。光的折射1光速改變光在不同介質(zhì)中傳播時(shí),光速會(huì)發(fā)生改變。2入射角和折射角入射光與折射光形成的角度存在一定關(guān)系。3折射率差異不同介質(zhì)的折射率不一樣,這是折射現(xiàn)象的原因。光的折射是一種重要的物理現(xiàn)象,它反映了光在不同介質(zhì)中傳播的規(guī)律。當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),由于折射率的差異,光線會(huì)發(fā)生折射,改變傳播方向。這種性質(zhì)在建筑設(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用,比如利用折射原理來調(diào)節(jié)自然光線。光的反射表面反射光線照射在表面會(huì)發(fā)生反射,反射角等于入射角。鏡面反射光線在光滑表面上產(chǎn)生成像,就像照鏡子一樣。漫反射粗糙表面會(huì)使光線發(fā)生不規(guī)則反射,產(chǎn)生散射效果。鏡子反射反射定律光線入射角等于反射角,入射光線、反射光線和法線共面。虛像與實(shí)像鏡面反射產(chǎn)生的影像可以是虛像或?qū)嵪?取決于物體與鏡面的位置關(guān)系。鏡面種類平面鏡、凸鏡和凹鏡反射特性不同,可以產(chǎn)生變形、放大或縮小的像。光的散射1分子散射光子與分子發(fā)生彈性碰撞產(chǎn)生2微粒散射光子與懸浮微粒發(fā)生散射3粒子尺寸影響散射效果的關(guān)鍵因素光的散射是一種物理現(xiàn)象,分子散射和微粒散射是兩種主要形式。分子散射是光子與氣體分子發(fā)生彈性碰撞,而微粒散射發(fā)生在光子與懸浮在空氣中的微小顆粒之間。散射效果受到散射粒子的尺寸大小和分布密度的影響。光的干涉1同相干相位相同，產(chǎn)生增強(qiáng)干涉2異相干相位相反，產(chǎn)生減弱干涉3干涉圖案光線干涉會(huì)產(chǎn)生明暗交替的圖案4應(yīng)用干涉技術(shù)在光學(xué)測量、光學(xué)存儲(chǔ)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用光的干涉是光波在空間傳播過程中，兩束相干光線的相互疊加而產(chǎn)生的明暗交替的圖案。根據(jù)光波的相位關(guān)系不同，可分為同相干和異相干兩種情況。這種干涉現(xiàn)象在光學(xué)測量、全息技術(shù)和通信等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。光的衍射波動(dòng)性質(zhì)光是一種電磁波,具有波動(dòng)性質(zhì),能夠發(fā)生衍射現(xiàn)象?？p隙與衍射當(dāng)光波通過狹縫時(shí),會(huì)在縫后產(chǎn)生衍射圖案,形成明暗相間的條紋。波長關(guān)系光的衍射程度與波長有關(guān),波長越長,衍射越明顯。應(yīng)用場景光的衍射現(xiàn)象在望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等光學(xué)儀器中有重要應(yīng)用。光的偏振偏振光簡介光波具有振動(dòng)方向,當(dāng)光波的振動(dòng)方向受到限制時(shí),即稱為偏振光。產(chǎn)生偏振光的方式反射、折射、散射和雙折射等過程可以產(chǎn)生偏振光。偏振光的應(yīng)用偏振光在光學(xué)儀器、3D顯示、太陽電池等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。偏振光的性質(zhì)偏振光可以穿越偏振片,但會(huì)被阻擋或改變振動(dòng)方向。太陽光的成分78%主要成分氫氣20%次要成分氦氣2%其他成分金屬元素太陽光是由各種不同波長的電磁輻射組成的復(fù)合光束。其中主要成分為約78%的氫氣,20%的氦氣,以及少量的其他金屬元素。這些元素在高溫下持續(xù)發(fā)出不同波段的電磁輻射,最終形成了我們所看到的太陽光。日光的特性1光譜分布日光包含從紅外到紫外的廣泛光譜,能滿足人類對(duì)各種光線的需求。2變化規(guī)律日光的強(qiáng)度和光譜分布隨時(shí)間和位置的變化而不同,需要綜合考慮。3反射特性日光能被各種材料有效反射,可充分利用自然光照明和采暖。4環(huán)境影響日光會(huì)對(duì)人體、植被以及建筑內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生重要影響,應(yīng)予以合理利用。人工光源種類白熾燈通過電流通過白熾絲而產(chǎn)生光的傳統(tǒng)光源,效率較低但成本較低。熒光燈通過電流激發(fā)熒光粉發(fā)光而產(chǎn)生光的高效光源,廣泛應(yīng)用于室內(nèi)照明。LED燈利用半導(dǎo)體發(fā)光二極管產(chǎn)生光的高效節(jié)能光源,在室內(nèi)外照明中廣泛應(yīng)用。鹵素?zé)敉ㄟ^電流通過鹵素鎢絲而產(chǎn)生的高亮度光源,適用于局部精準(zhǔn)照明。燈光的作用照明燈光可以照亮建筑空間,為人們提供所需的視覺環(huán)境,滿足基本的生活和工作需求。營造氛圍合理運(yùn)用燈光可以調(diào)節(jié)空間的明暗程度,從而影響人們的情緒和心理體驗(yàn)。裝飾效果不同類型的燈具和光線可以為空間增添獨(dú)特的視覺效果,成為建筑美化的重要元素。安全保障合理的燈光設(shè)計(jì)可以提高空間的安全性,減少意外發(fā)生的隱患。自然光線的性質(zhì)光譜組成自然光線包含了可見光譜以及部分紅外和紫外光，具有豐富的光譜成分。光線變化由于太陽高度的變化和大氣層的衰減,自然光線的色溫和亮度會(huì)隨時(shí)間而變化。光線方向自然光線的方向隨太陽位置、云層等因素而變化,為建筑物帶來不同的光影效果。自然光線在建筑中的應(yīng)用1采光利用自然光線照明建筑內(nèi)部2通風(fēng)自然光線可帶動(dòng)空氣流通3視覺效果自然光線營造溫暖舒適的視覺效果自然光線在建筑中扮演著重要角色。它不僅可以為室內(nèi)提供明亮的采光,還可以帶動(dòng)空氣流通,營造良好的視覺體驗(yàn)。建筑師應(yīng)充分利用自然光線的特點(diǎn),合理設(shè)計(jì)窗戶、采光井等,讓自然光線成為建筑的核心元素之一。建筑光環(huán)境的重要性舒適性良好的光環(huán)境可以提供舒適、宜人的使用體驗(yàn),提高人們?cè)诮ㄖ械墓ぷ餍屎蜕钯|(zhì)量。視覺體驗(yàn)合理設(shè)計(jì)的光環(huán)境能增強(qiáng)建筑的視覺吸引力,營造愉悅的空間情感。節(jié)能效率優(yōu)化光環(huán)境可以有效節(jié)約能源開支,提升建筑的整體能效表現(xiàn)。健康影響適當(dāng)?shù)墓庹諚l件有助于調(diào)節(jié)人體生理節(jié)奏,維護(hù)身心健康。建筑光環(huán)境的特點(diǎn)自然光優(yōu)先建筑光環(huán)境的設(shè)計(jì)應(yīng)該優(yōu)先利用自然光,既可以提高光線質(zhì)量,又能夠節(jié)約能源。光線舒適性良好的建筑光環(huán)境應(yīng)該能夠提供舒適、均勻、無眩光的光線,滿足使用者的視覺需求。可調(diào)控性建筑光環(huán)境應(yīng)該具有可調(diào)控性,能夠根據(jù)不同使用需求和環(huán)境變化,靈活調(diào)整光線。節(jié)能環(huán)保建筑光環(huán)境的設(shè)計(jì)應(yīng)該重視節(jié)能環(huán)保,盡量減少對(duì)電力的依賴,提高能源利用效率。光在建筑中的作用營造環(huán)境氛圍合理使用光線可營造溫馨、明亮或神秘等不同的環(huán)境氛圍,增強(qiáng)建筑對(duì)人的視覺體驗(yàn)。提高功能性良好的光環(huán)境可為建筑內(nèi)的活動(dòng)提供充足的照明,滿足日常工作和生活的需求。展現(xiàn)建筑美學(xué)通過光與影的交織,突出建筑的體塊、肌理和線條,展現(xiàn)建筑的獨(dú)特美感。達(dá)到節(jié)能目標(biāo)合理利用自然采光可減少人工照明的能耗,符合可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理念。優(yōu)化建筑光環(huán)境的措施提高窗戶性能通過使用節(jié)能玻璃和合理的窗戶設(shè)計(jì),可最大程度地提高窗戶的光傳射和保溫性能,提升整體光環(huán)境。采用合理照明選擇能效高、配光良好的LED燈具,合理布局照明設(shè)施,提高照明效率,降低能耗。利用自然采光合理利用自然采光,減少人工照明需求,既能節(jié)約能源,又能營造舒適自然的光環(huán)境。創(chuàng)造動(dòng)態(tài)光效通過調(diào)節(jié)光線強(qiáng)度和色溫,營造變化豐富的動(dòng)態(tài)光環(huán)境,提高空間的視覺體驗(yàn)。建筑光環(huán)境設(shè)計(jì)原則優(yōu)化自然采光充分利用日光,通過合理的窗戶設(shè)計(jì)和遮陽措施,確保室內(nèi)空間有充足且均勻的自然光照。優(yōu)化人工照明根據(jù)室內(nèi)功能需求,選擇合適的燈具和光源,達(dá)到舒適、節(jié)能的照明效果。光環(huán)境協(xié)調(diào)自然光和人工光照相結(jié)合,營造和諧統(tǒng)一的光環(huán)境,滿足視覺舒適性和藝術(shù)效果。注重節(jié)能環(huán)保運(yùn)用節(jié)能技術(shù),最大限度減少對(duì)環(huán)境的影響,打造綠色、可持續(xù)的建筑光環(huán)境。建筑光環(huán)境分析方法1現(xiàn)場調(diào)研仔細(xì)觀察和測量建筑空間的自然光照條件,記錄光源特征、遮擋情況等。2數(shù)據(jù)分析收集并整理相關(guān)的氣候環(huán)境數(shù)據(jù),如日照時(shí)數(shù)、云量、氣溫等,綜合分析光照狀況。3計(jì)算模擬利用建筑光環(huán)境仿真軟件,進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,預(yù)測建筑內(nèi)部的光照分布。無窗環(huán)境的光設(shè)計(jì)1自然光補(bǔ)償通過天窗或人工照明系統(tǒng),為室內(nèi)空間提供充足的自然光補(bǔ)償,確保良好的視覺環(huán)境。2色溫調(diào)節(jié)選用可調(diào)色溫的LED燈具,根據(jù)使用場景及時(shí)段調(diào)節(jié)色溫,營造舒適的光環(huán)境。3視覺誘導(dǎo)利用燈光分區(qū)、形狀、色彩等視覺元素,引導(dǎo)人的視覺注意力,增強(qiáng)空間感知。有窗環(huán)境的光控設(shè)計(jì)窗戶朝向優(yōu)化根據(jù)建筑朝向合理布置窗戶,以獲得最佳采光效果。窗戶尺寸合理確保窗戶大小能滿足采光需求,同時(shí)不會(huì)造成過多熱量損失。遮陽裝置設(shè)計(jì)安裝合適的遮陽系統(tǒng),如百葉窗或帷幕,控制室內(nèi)光照強(qiáng)度。調(diào)光系統(tǒng)應(yīng)用在有窗環(huán)境中安裝智能調(diào)光系統(tǒng),自動(dòng)調(diào)節(jié)照度以節(jié)能。建筑室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)1自然采光合理布局開窗，引入自然光照。2人工照明根據(jù)空間用途選擇合適的燈具。3色彩搭配運(yùn)用色彩營造舒適的視覺效果。室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)需要注重自然采光與人工照明的協(xié)調(diào)，合理布置燈具并選用柔和的燈光色溫。同時(shí)結(jié)合室內(nèi)色彩,營造明亮舒適的視覺環(huán)境,滿足不同功能活動(dòng)的需求。建筑室外光環(huán)境設(shè)計(jì)1建筑外墻照明通過精心設(shè)計(jì)的樓宇外墻照明,突出建筑立面特色。2庭院景觀照明巧妙布置園林綠化和室外設(shè)施的照明,營造舒適宜人的戶外空間。3道路及標(biāo)識(shí)照明規(guī)劃優(yōu)質(zhì)的道路照明和標(biāo)識(shí)引導(dǎo)系統(tǒng),提高外部環(huán)境的安全性。建筑室外光環(huán)境設(shè)計(jì),除了關(guān)注建筑本身的照明之外,還應(yīng)該整體考慮庭院景觀、道路標(biāo)識(shí)等,通過系統(tǒng)化的方案,營造出和諧、安全、美觀的室外光環(huán)境,讓建筑與自然融為一體。節(jié)能環(huán)保型光環(huán)境設(shè)計(jì)自然光利用充分利用自然光,減少人工照明需求,達(dá)到節(jié)能省電的目標(biāo)。高效照明系統(tǒng)采用LED