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(一)涉及室内采光的光学物理概念
光通量表示光源在每秒内发射的光能总数,单位是流明(lumen,lm)。光通量是光源的基本参数。
1.发光强度
不同光源发出的光通量在空间的分布不同,即使是同一光源,其光通量在空间各方向的分布也不一样。加上灯罩后,其分布情况又有所变化。表示光通量在空间的密度的量即发光强度,单位是坎德拉(candle,cd)。
2.照度
被照平面上单位面积所接受的光通量数值,表示被光照射平面上的光通量密度。照度单位是勒克斯(lux,lx),其公式为:
E=F/S
式中,E为照度,F为光通量,S为被照平面面积。
3.亮度
表示发光体明亮程度的量,单位是尼脱(nt),通常用cd/m2表示,有时也用熙提(stilb,sb)表示,1熙提等于10 000尼脱。一个漫反射表面的亮度可用下式求得:
B=ρE/π
式中,B为亮度(nt),为该表面的反射系数,E为照度(lx)。
(二)自然采光
采光又称自然采光,是指以太阳光为光源,室内所得到的光线。
活动室内自然采光的卫生要求是:满足采光标准,桌面和黑板面有足够的照度;照度分布较均匀;单侧采光应从儿童左侧射入,双侧采光也应将主要采光窗设在左侧;避免眩光的作用,形成愉快、舒适的生活与活动环境。
室内采光状况与多种因素相关,除了太阳光的强弱,还与玻地面积比、室深系数大小、有无室外遮挡物、建筑朝向、室内色调等因素的影响。
为了提高室内自然采光的效果,采光窗应适当地加大,窗的上缘应尽可能高些。玻地面积比是衡量室内采光状况的一个重要指标,是窗的透光面积与地面积之比,幼儿园活动室的玻地面积比值不应低于1∶6。窗户越小,窗框遮光的面积比率越大,实际测量时应以实际的透光面积来计算。
室深系数是影响采光效果的另一重要指标,它是指窗上缘距地面高度与室深之比。单侧采光时,室深系数不应小于1∶2,或投射角(室内桌面一点到窗侧所引的水平线与该点到窗上缘之间的夹角,也称为入射角)不小于20°~22°。若是双侧采光,室深系数应不小于1∶4。为了使玻地面积比和室深系数符合要求,活动室窗户要适当加大,窗上缘尽可能高些。
有无室外遮挡物也是影响室内采光效果的一个因素。如果室外有高大的建筑物、树木、围墙、大型运动器械等遮挡物对室内的采光影响很大。一般来说,对面建筑物(遮挡物)至活动室之间的距离应不小于该建筑物高度的2倍。
窗玻璃的清洁程度也对采光有影响。普通玻璃的遮光率为10%左右,而被尘埃污染的玻璃的遮光率可达20%~30%。为降低遮光率,应保持门窗玻璃的清洁。
各种色彩对光的反射率是不同的,如白色是0.8~0.9,淡米黄色是0.5~0.6,浅黄色是0.5~0.6,黄色是0.4,浅蓝色是0.3,浅褐色是0.15,黑色是0.01~0.02。室内墙壁宜刷成白色,使反射系数达最高值。天花板、桌椅、橱柜宜为淡色,以改善室内的采光状况。