照明光照设计基础

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1、一一 光量及其单位光量及其单位二二 照明的方式与种类照明的方式与种类三三 照明质量照明质量一、 光量及其单位光的电磁波理论认为光是能在空间传播的一种电磁波。光的电磁波理论认为光是能在空间传播的一种电磁波。 图3.1 电磁波波谱图1、光通量光源在单位时间内向周围空间辐射并能使人眼产生光感觉的能量，称为光通量，用符号表示，单位为lm(流明）。光通量是表明光源发光能力的一个基本参数。 发光效率发光效率：电光源消耗1瓦电功率所产生的光通量（lm）数值。 白白 炽炽 灯：灯：101020 20 （lm/wlm/w） 荧荧 光光 灯：灯：707080 80 （lm/wlm/w） 高压汞灯：高压汞灯：404

2、050 50 （lm/wlm/w） 高压钠灯：高压钠灯：9090100 100 （lm/wlm/w）二、 光量及其单位2. 2. 发光强度发光强度 光源在某一特定方向上单位立体角辐射的光通量，光源在某一特定方向上单位立体角辐射的光通量，称为光源在该方向上的发光强度。用符号称为光源在该方向上的发光强度。用符号“I”表示，表示，单位为单位为烛光（烛光（cd坎德拉）坎德拉）。 发光强度是表征光源（物体）发光能力大小的物发光强度是表征光源（物体）发光能力大小的物理量。理量。Sr二、 光量及其单位3、照度 单位面积上接受到的光量。用符号单位面积上接受到的光量。用符号“E”表示，单位为表示，单位为勒克勒克

3、司（司（lx）。 照度表征被照面照度表征被照面被照射的程度。被照射的程度。4 4、亮度、亮度 被视物体在视线方向单位投影面上的发光强度，称为该物被视物体在视线方向单位投影面上的发光强度，称为该物体表面的亮度，用符号体表面的亮度，用符号“L”表示，单位为表示，单位为尼特（尼特（1nt=1cd/m2）或或熙提（熙提（ 1sb =1cd/cm2）。 亮度是亮度是表征物体明暗程度表征物体明暗程度的物理量。的物理量。二、 光量及其单位二、 照明的方式和种类（一）（一）照明方式照明方式 照明器按其布局方式或使用功能而构成的基本形式，称为照明方式。 1、一般照明 为使整个照明场所获得均匀明亮的水平照度，照明

4、器在整个场所基本均匀布置的照明方式，称为一般照明。分区一般照明 根据需要提高特定区域照度的一般照明称为分区一般照明。 2、局部照明 以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。 3、混合照明 由一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。 不同的照明方式各有优劣，在照明设计中，不能将它们简单地分开，而应该视具体的设计场所和对象，可选择一种或同时选择几种合适的照明方式。与视觉工作对应的照度分级范围，如表4.1所示。 二、 照明的方式和种类表 4.1二、 照明的方式和种类（二）（二）照明种类照明种类1、正常照明 为满足正常工作而设置的室内外照明，称为正常照明。 2、应急照明 在正

5、常照明因事故熄灭后，供事故情况下继续工作、人员安全或顺利疏散的照明，称应急照明。它包括备用照明、安全照明和疏散照明三种。 3、值班照明 在非工作时间供值班人员观察用的照明，称为值班照明。 4、警卫照明 用于警戒室内外重点目标，改善对人员、财产、建筑物、材料和设备的保卫而安装的照明，称为警卫照明。 5、障碍照明 为保障航空飞行安全，在高大建筑物和构筑物上安装的障碍标志照明，称为障碍照明。 6、装饰照明 为美化和装饰某一特定空间而设置的照明，称为装饰照明。 7、艺术照明 通过运用不同的灯具、不同的投光角度和不同的光色，制造出一种特定空间气氛的照明称为艺术照明。 艺术照明太阳能障碍灯消防应急灯、光字

6、牌装饰照明三、 照明质量（一）（一）照度水平照度水平（二）（二）照度均匀性照度均匀性（三）（三）亮度分布亮度分布 合适的照度可以减少视觉疲劳，从而减少事故的发生，提高劳动生产率。5001000lx的照度范围是大多数连续工作的室内作业场所的合适照度。 工作区域最低照度与平均照度之比称为照明均匀度。国际照明委员会（CIE)推荐，在一般照明情况下，工作区照度均匀度不应小于0.8（我国0.7)，相邻房间的平均照度值不应低于5：1。 相近环境的亮度应尽可能低于被视物体的亮度，CIE推荐，被视物体的亮度为它相近环境亮度的3倍时，视觉清晰度较好。照度标准 由国家主管部门针对不同场所的使用功能、视觉条件和视觉

7、要求组织制定并颁布的照度标准，是照明设计时确定照度水平的法律依据。我国目前所执行的照度标准有GB50034-2004建筑照明设计规范。 表4.4三、 照明质量（四）（四）眩光眩光 1 1、视角的大小、视角的大小影响眩光的因素：影响眩光的因素：014274560极强烈眩光极强烈眩光强烈眩光强烈眩光中等眩光中等眩光微弱眩光微弱眩光无眩光无眩光 2 2、光源亮度与尺寸的大小、光源亮度与尺寸的大小 3 3、背景亮度、背景亮度 1 1、采用合适的灯具悬挂高度和必要的保护角；局部照、采用合适的灯具悬挂高度和必要的保护角；局部照明采用不透明的反射灯具。明采用不透明的反射灯具。限制眩光的措施：限制眩光的措施：

8、 2 2、限制光源的功率，降低光源表面亮度、限制光源的功率，降低光源表面亮度 3 3、适当提高环境亮度，减少亮度对比；、适当提高环境亮度，减少亮度对比；旁观灯具面积小旁观灯具面积小光通量部分向下，直观机会小光通量部分向下，直观机会小三、 照明质量( (五五) )光源色表和显色性光源色表和显色性 在需要正确辨色的场所，应采用显色指数较高的光源，也可采用两种光源混光照明的办法。 表3.3三、 照明质量（六）（六）阴影阴影 由定向光照射到物体上在其背面所产生的光照效果即为阴影。阴影根据光照目的的不同而具有不同的作用。当阴影构成视看的障碍时，对视觉是有害的；当利用阴影表现物体的立体感和材质感时，又是有

9、利的。 所谓消除阴影，主要是从工作、生活角度考虑尽量减少由光照所产生的阴影对人的视看障碍。在视觉环境中往往由于光源的位置不当造成不合适的投光方向，从而产生阴影。阴影会使人产生错觉和增加视力障碍，影响工作效率，严重时甚至会引发事故，故应设法避免阴影。对于一般情况，可以采用改变光源的位置，增加光源的数量等措施来加以消除。三、 照明质量（七）（七）照明稳定性照明稳定性 光通量不稳定的原因：光通量不稳定的原因：（1 1）电源电压的波动）电源电压的波动（2 2）光源的摆动）光源的摆动（3 3）气体放电灯随电流周期变化（频闪效应）气体放电灯随电流周期变化（频闪效应） 克服光通量变化的措施：克服光通量变化的

10、措施：（1 1）将照明供电线路与负荷经常变化的动力线路分开）将照明供电线路与负荷经常变化的动力线路分开（2 2）有工业气流和自然气流的地方装灯采用管吊式）有工业气流和自然气流的地方装灯采用管吊式（3 3）气体放电灯采用多管移相法）气体放电灯采用多管移相法第二节第二节 照明器具照明器具一一 电光源及其光电特性电光源及其光电特性二二 常用电光源常用电光源三三 电光源的选择应用电光源的选择应用4 4 照明器及其选择应用照明器及其选择应用一、一、 电光源及其光电特性电光源及其光电特性（一）电光源的分类及命名方法（一）电光源的分类及命名方法根据光的产生原理，电光源主要分为热辐射光源和气体放电光源两大类

11、热辐射光源：是以钨丝为辐射体，通电后使之达到白炽温度，产生热辐射发光。 气体放电光源：在电场的作用下，载流子在气体中产生和运动，从而使电流通过气体媒质时所发光的物理过程称为“气体放电”。利用气体放电发光的原理制成的光源，称作气体放电光源。 （二）电光源的光电特性（二）电光源的光电特性(1) 光通量 光源的额定光通量是指光源在额定电压、额定功率的条件下，并处于无约束发光的工作环境中的光通量输出。(2)发光效率 (3)显色性 (4)色表 (5)寿命：分为全寿命、平均寿命和有效寿命。 (6)启燃时间与再启燃时间 (7)电压特性(8)温度特性 一、一、 电光源及其光电特性电光源及其光电特性平均寿命：取