室内设计照明设计基础知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,室内设计照明设计基础知识,780,nm,什么是光？ ,电磁波 ,可见光 ,380,nm,光是特定频率区间的电磁辐射,人眼视觉特性,眼睛是一个构造极其复杂的器官，它的正前方的,一小部分是有弹性的透明组织，称为角膜，光线从这,里进入眼内；其余部分为白色不透明组织，称为巩膜；,巩膜里面有一层虹膜，起着遮光作用；虹膜随不同种,族有不同颜色，如黑色、蓝色、褐色等；在虹膜中间,有一圆孔称为瞳孔；瞳孔的大小可通过虹膜的环状肌,来调节，它可以控制进入眼睛内部的光通量，起着照,相机中光圈的作用,。,眼球内层的视网膜由大量的感光细胞组成。当光线通过瞳孔、晶状体,和玻璃状液体聚焦在视网膜上时，感光细胞受到光刺激而发生电化学过程，,其发出的生物电脉冲，经视神经传入大脑的视神经中枢形成视觉。,视网膜上的感光细胞分为锥状细胞和杆状细胞两种。,锥状细胞在正常光照条件下起作用，其既能分辨光线的强弱而形成明,暗感觉，也能分辨光线的色彩，这被称为人眼的明视觉状态。,杆状细胞灵敏度高，在微弱的光照环境下由它负责工作。但是，杆状,细胞只有明暗的光感而无法分辨色彩，这就是为什么在夜晚微弱的光线下，,人只能看到物体黑白的影像而看不出物体颜色的原因；人眼的这种状态是,暗视觉状态。,人眼对不同波长的光线灵敏度不同。简单地说，可见光范围内不同波,长的光，在人眼里会呈现不同的颜色；现在即使让它们辐射功率相同，人,感觉这些彩色光也不一样亮。经测试人眼对黄绿光最敏感，在辐射功率相,同条件下感到黄绿色光最亮，而蓝、紫色光和红光则感到很暗。,眼球截面简图,明视觉曲线,&,暗视觉曲线 ,暗视觉曲线,20,lux,光源的基本评价参数之一 ,光通量（流明输出）：是基于人眼的明视觉曲线得来的。 ,光的单位 流明（,lumen) ,流明：光通量的国际单位，表示光的量的单位。 ,是评价光源的主要性能参数之一。 ,例（参考光源样本） ,一个,100W,白炽灯的光通量,1350,流明左右 ,一支,18W,三基色荧光灯的光通量,1350,流明左右 ,一个,20W,电子节能灯的光通量,1250,流明左右 ,一个,20W,陶瓷金卤灯的光通量,1700,流明左右 ,一个,400W,高压钠灯的光通量,50000,流明左右 ,380,780,波长,(,nm),流明是怎么来的？,视觉曲线 人眼的视觉灵敏度 ,相,对,灵,敏,度,发光强度（光强） ,为了表示光源在空间各个方向上发出的光通量的不均匀性，而提出,发光强度的概念。发光强度是光源发出光通量的空间角密度。发光强度,的单位是,cd,（坎德拉），在国际单位制（,SI,）中是一个基本单位。定义,为：辐射频率为,54010,12,HZ,（波长是,555nm,）的单色光源，在某方向上,的辐射强度为,1/683,（,W/sr,）时，则此方向上的发光强度是,1cd,。,空间中有一个点光源,P,向四周发出光线，从,P,向某个方向取立体角,d,，在此角内的光通量为,d,V,，则两者之比为此方向上的发光强度,I,V,，,即：,整个球面对球心所张的立体角为,4,。 ,（光）亮度 ,具有一定面积的广光源，其上各处的发光强度可能是不同的，向,各个方向辐射的特性也是不一样的，为此引入光强面密度的概念。,在发光体上取面积,dS,，在与此面法线成,角的方向上观视，这个方,向,上的亮度,LV,定义为：在此方向上的光强,I,与面积,dS,在该方向上的投影,dS,之比。,即：,dS,也就是人眼在这个方向上看到的,dS,的大小。亮度的国际单位,是,cd/m2,（坎德拉,/,平方米）。,（光）照度,照度用于衡量光照射在某个面上的强弱，用被照面上,光通量的面密度表示之，,即： ,式中：,EV ,照度；,dS,被照面上的圆面积； ,dV,圆面积上得到的光通量。 ,照度,阳光直射,阴天,办公室,家居,月光,应急照明,200,000,Lux,5,000,Lux,500,Lux,100,Lux,1,Lux,0.1,Lux,显色性,/,显色指数 ,显色指数是衡量光源显现物体真实颜色的能力的参数，显色指数越高,(0100),的光源对颜色的表现越好,(,越接近自然原色,),。 ,石英金卤灯,Ra6570,陶瓷金卤灯,Ra92,色 温 ,色温是衡量光源发出的光的光色冷暖的指标。单位为开尔文,(,K),。色温高,则光色偏冷，色温低则光色偏暖。 ,色温是以绝对温度,K,来表示的，当一标准黑体被加热时，随着温度的升高，,其颜色由深红至浅红至橙黄至白至蓝白至蓝色变化，利用黑体这一特征，当某光源的光色与黑体的某一温度下的光色相同时，我们将黑体的温度称为该光源,的色温。 ,3500K,4100K,3000K,暖色 ,5000K,冷色 ,色表分组,色表特征,相关色温,/K,适用场所举例,暖,3300,客房、卧室、病房、酒吧、餐厅,中间,3300,5300,办公室、教室、阅览室、诊室、检验,室、机加工车间、仪表装配,冷,5300,热加工车间、高照度场所,用色温可以把光源按人的不同色调感觉分为三类。,眩 光,由于视野（当头和眼睛都不动时，人能看到的空间,范围）中的亮度范围或者亮度分布不均匀，或存在极端,的对比，以至引起不舒适的感觉或者降低观察细节部分,及目标的能力的视觉现象，称为眩光。眩光是人的视觉,特性，它受制于环境因素，而由人眼的生理特点所决定。 ,人眼睛能感觉到从百分之几一直到几百万,cd/m2,如此宽的亮,度范围，这是由人眼的瞳孔和视神经细胞共同调节完成的。但是,，人眼并不能同时“看”到这么大的亮度范围。当人眼适应了环境,的平均亮度以后，能分辨的亮度范围比较有限。在平均亮度适当,的情况下，可以区分的最小亮度与最大亮度之比大约是在,1,：,1000,左右；低平均亮度条件下，则可能只达到,1,：,10,。超过视觉范围,的亮度，人眼不能辨别；也就是眼睛看上去会一样的亮或者一样,的黑。,空间上或时间上亮度分布不均匀的背景，会造成视觉的,掩盖现象。即在背景有亮度突变处，人的可见度阈值（人在,某个背景亮度下能察觉的最小亮度变化）将增大。并且，在,亮度突变处的对比度越大，可见度阈值越大。那么，在人的,视野里如果出现对比较大的光线，就会影响人的可见度。,眩光包括不舒适眩光和失能眩光两种，两者的形成机理,并不相同。,不舒适眩光,：即产生不舒适感觉，但不一定降低视觉对,象的可见度的眩光。,失能眩光,：是降低了对象的可见度，但不一定产生不舒,适感觉的眩光。,1890,“钨丝”,时代 ,1940 ,“,气体放电”,时代 ,2000,“,固体” ,发光时代 ,1879 ,白炽灯 ,1911,钨丝灯 ,1925,内磨砂灯泡 ,1930,照相闪光灯 ,1934,高压汞灯 ,1938,荧光灯 ,1939,1945,1949,1959,密封汽车头灯 ,环形荧光灯 ,柔白灯泡 ,卤钨灯 ,1961,高压钠灯 ,1962,发光二极管,(,LED),1965 Multi-Vapor,金卤灯 ,1974,1975,节能荧光灯 ,MR16,1986,1989,1990,1991,1992,1994,1996,1997,Biax,高效荧光灯家用 ,HIR,卤钨,PAR,灯 ,2,D,灯 ,均匀恒色冷光杯 ,Biax,高效节能灯 ,Genura,无极灯 ,ConstantColor,陶瓷金卤灯 ,StarCoat,荧光灯 ,1998,1999,2000,2001,2002,2003,Ecolux,低汞技术 ,三部件陶瓷金卤灯电弧管 ,PulseArc,金卤灯 ,白色发光二极管（,UV,）,StayBright,金卤灯 ,投影仪灯 ,Reveal,钕玻璃白炽灯 ,250,瓦和,400,瓦陶瓷金卤灯 ,UltraMax,荧光灯镇流器,28,W,高效荧光灯,（,GE,）照明的发明史,1.4,流明,/,瓦,40,小时,150,流明,/,瓦 ,10,万小时,客户需求 ,节能 ,寿命 ,光的质量 ,灯的分类,热辐射光源 ,白炽灯,卤钨灯 ,气体放电光源 ,荧光灯,/,节能灯,(,低气压汞放电,),低压钠灯,(,低气压钠放电,),高压汞灯,高压钠灯,金属卤化物灯,/,陶瓷金卤灯 ,发光二极管,LED,OLED,1,白炽灯,白炽灯是通过用电,来加热玻璃壳内的灯丝，,使其发光的光源。由灯,头、玻璃外壳、灯芯柱、,引线、灯丝等部分组成。,白炽灯结构图,实用白炽灯自爱迪生,1879,年发明以来，历经改进，现在,仍然是广泛使用的电光源之一。由于是热辐射光源，所以光,谱功率连续分布；显色性好，显色指数唯一可以达到,100,的电,光源；色温一般在,2400,2900K,，属于低色温光源；白炽灯的,功率因数接近于,1,，可以瞬时点亮，没有频闪；因为构造简单,，所以易于制造，价格便宜。白炽灯的另一个特点是：它的,光通量、发光效率和使用寿命会受到电源电压的巨大影响。,从图上能看出，光通量和电压正向变化，可以很方便的利用,白炽灯的这种特点，构成调光灯。,但是，白炽灯的发光效率低，由于辐射集中于红外线区，,大致只有,2%,3%,的电能转化为可见光。它的平均寿命通常只,有,1000,小时左右。并且，白炽灯不耐震。,2,卤钨灯,灯泡内充入的气体中含有卤族元素（氟、氯、溴、碘）,或者卤化物的热辐射光源叫做卤钨灯。卤钨灯能够实现钨,的再生循环，从而大大减小钨丝的蒸发量。,卤钨灯作为白炽灯的改进，除了兼有白炽灯的特点之,外，还具有体积小，功率大，亮度高，色温稳定，良好的,灯丝稳定性和抗震性，优于白炽灯的光效和寿命等。不过，,卤钨灯的灯管温度很高，在两百多度以上，需要用耐高温,的石英玻璃。,卤钨灯广泛应用于电影、电视的拍摄现场，演播室，,舞台，展示厅，商业橱窗，汽车，飞机等的照明。,3,荧光灯,荧光灯是利用放电而产生的紫外线激发灯管内荧光粉，使其发,光的放电灯。它属于一种低气压的汞蒸汽放电灯。,荧光灯同白炽灯相比使用的寿命长（荧光灯的寿命是指每三个,小时开关一次，每天开关八次，许多灯同时点燃，当其中,50%,报废,的时间），能达到,10000,小时以上。发光效率也高，其发出的可见,光可以达到输入能量的,26%,左右。荧光灯的表面亮度较低，大约在,104cd/m2,，照明柔和，眩光影响小；色温接近于白天的自然光，显,色性好。按形状分为直管、环管、和紧凑型荧光灯，其中光源电器,一体的紧凑型荧光灯又被通常称为节能灯。,荧光灯常用于办公场所照明，教学场所照明，商场照明，住宅,照明等等需要长时间使用的、需要营造舒适的自然光照条件的环境。,荧光灯外形结构分类,4.,荧光高压汞灯,又叫高压水银荧光灯，属于一种高强度的气体放电灯（,HID,），,成本较低，发光效率高，省电，一般寿命较长，抗震性能好。,但有明显的频闪，而且此灯色温虽接近日光，但显色性差；点,燃时灯光看上去是白色，照射下的景物却泛青绿色，不能很好地还,原色彩。,荧光高压汞灯的功率在,25W,1000W,，常用于道路、广场、车,站、码头、企业厂房内外照明等。,5,金属卤化物灯,简称金卤灯，此灯是在高压汞灯的基础上发展起来的，结,构与其相似。不同的是放电管中除了汞和稀有气体之外，还加,入了金属（钠、铊、铟、镝、钪、锡等）的卤化物。灯通电后,放电管内的物质在高温下分解，产生金属蒸汽和汞蒸汽，灯的,光辐射由它们放电电离共同激发产生。金属原子激发出的光谱,线弥补了汞光谱线的不足，增加了红光的成分。金属卤化物灯,在可见光范围内辐射比较均匀，显色性比荧光高压汞灯好，显,色指数在,65,以上，高的能达到,90,。灯的发光效率也比荧光高压,汞灯高，节能效果显著。但寿命要低于荧光高压汞灯。,金属卤化物灯的使用前景很广阔，现在开展的绿色照明工,程正逐步计划用金属卤化物灯替代荧光高压汞灯。它适合于显,色性要求高的照明场所，可以作为聚光灯用在电视拍摄现场，,演播室。,6,钠灯,（,1,）高压钠灯：,也属于高强度的气体放电灯，钠蒸汽的压强能达到,104Pa,。高压钠灯,的光辐射由于钠原子激发的原因在,589nm,附近有一个很高的峰值，恰巧处,于人眼最敏感的区域，发光效率很高，可达到,140lm/W,，是荧光高压汞灯,的两倍，节能效果非常显著。灯的寿命能达到,26000,小时。普通高压钠灯,色温低，发出金黄色的光，透雾性好；灯的紫外线辐射量低，只占总辐射,的,1%,左右，不易招惹飞虫，适合用于室外，尤其是道路照明。,（,2,）低压钠灯：,低压钠灯的发光效率是日常使用光源中最高的，达到,150lm/W,。在放电,稳定时放电管内钠蒸汽的压强为。低压钠灯通电后主要发出单一,的,589nm,波长的黄光，显色性很差，适用于道路照明。,7,氙灯,氙灯属于,HID,灯，在耐高温、高压的石英玻璃内充入高压氙气，,通电后弧光放电产生强烈的白光。其辐射光的波长范围广，可见光,范围内光谱连续，在使用惰性气体的放电灯中最接近日光，色温在,6000K,左右，显色指数,95,。氙灯具有超高的亮度，超宽的功率范,围。广泛用于探照灯，舞台追光灯，电影放映，电影、电视、幻灯,投影，飞机、船舶、机车、汽车照明，照相制板、摄影、光学仪器,照明等。,氙灯能瞬间点燃，没有灯丝，所以耐震，适应温度的能力强，,在寿命时间内工作稳定，光色特性不变；但寿命短，一般在,500,1000,小时，需要触发器在高频高压下启动，价格较高。,8,LED,LED,是“,light emitting diode”,的英文缩写。,中文名,:,发光二极管。,LED,是一种固体电致发光,(EL),半导体器件。,LED,实质性核心结构是由元素谱中的,-,族,或,-,族化合物材料构成的,p-n,结。,1907,年，,Henry Joseph Round,在观测金刚砂,(SiC),电致发光的现象时，,初次观察到了无机半导体的发光现象。但因为无机半导体发出的黄,光太过暗淡，他很快就放弃了这方面的研究。 ,到,20,世纪,20,年代，德国科学家在研究,SiC,检波器时，,再次观察到这种现象，但当时受到材料制备和器件工艺水平的限,制，没有被迅速利用。 ,1962,年，,GE,公司,Nick Holonyak,带领的一个团队成功演示出第一个,红光,GaAsP,发光二极管，仅,6,年后，,Monsanto(,孟山都,),研发的指示灯,以及,Hewlett-Packard,（,IBM,）研发的电子显示屏就将商业化,LED,推,向了市场。 ,1965,年仅，指示灯 ,1968,年，人们通过,N,掺杂工艺，使,GaAsP LED,的发光效率达到,1lm/w,并出现了橙色光和黄色光。真正具有了商业价值。 ,到,20,世纪,80,年代，使用,AlGaAs(,砷镓化铝,),的第一代超亮,LED,诞生。,产品首先是红色、然后是黄色，最后是绿色。应用领域多 ,到,20,世纪,90,年代，日本东芝公司和美国的,HP,公司，先后研发成功,双异质结与多量子阱结构的橙色和黄色,InGaAlP(,铟镓铝化磷,),的组,合又被用来生产超亮红色、桔色、黄色及绿色,LED. ,20,世纪,90,年代中期，日本的日亚（,NICHIA,）公司和美国的,CREE,公司，分别在蓝宝石和,SIC,衬底上成功研发了超亮蓝光,GaN(,氮化镓,),LED,，高亮度绿光、紫光及蓝光,InGaN(,氮化铟镓,)LED,随后也研发成,功。 ,LED,与传统光源的区别,高效率：发光效率高，一个两瓦的,LED,灯相当于一个,15,瓦的普通白炽灯灯泡,的照明效果；,寿命长：,LED,灯最长可达,100000,小时；,LED,半衰减期可达,50000,小时以上,低耗电：比同光效的白炽灯最多可节省百分之七十；,低故障：,LED,是半导体元件，与白炽灯和电子节能灯相比，没有真空器件和,高压触发电路等敏感部件，故障极低，可以免维修；,绿色、环保：单色性好，,LED,光谱集中，没有多余红外、紫外等光谱，热量、,辐射很少，对被照物产生影响少。而且不含汞有害物质，废弃物可回收，没,有污染；,方向性强：平面发光，方向性强。它与点光源白炽灯不同，视角度,180,，,设计时一定要注意和利用,LED,光源有不同的视角度和不能大于,180,的特点；,快响应：响应时间短，只有,60ns,，启动十分迅速；白炽灯是毫秒数量级；,低电压：驱动电压低，工作电压为直流，安全；,小体积：体积小、重量轻。利用其特点可设计又薄、又轻、又紧凑的各种式,样的灯具；背光源产品；,多色彩：,LED,色彩鲜艳丰富。不同的半导体材料，不同颜色的光。颜色饱和,度达到,130%,全彩色不同光色的组合变化多端，利用时序控制电路，更能达到,丰富多彩的动态变化效果；,控制方便,:,只要调整电流，就可以随意调光，使灯光更加清晰柔和让人感觉更,加舒服。,白光,LED,指标,光通量：一个,5 LED,的光通量仅为,1lm,左右，而用作照明的,白光功率,LED,希望达到,1Klm,。由于,15W,白炽灯效率较低，仅,8lm/w,，所以一个,15W,白炽灯的光通量，与,25lm/w,的白光功,率,LED5W,器件相当。,发光效率：目前产业化产品已从,15lm/w,提高到,100lm/w,以上。,色温 ：在,2500K-10000K,之间，最好是,2500K-5000K,之间。,显色指数,Ra,最好是,100,。目前可以达到,85,。,稳,定性：波长和光通量均要求保持稳定，但其稳定性程度依照,明场合的需求而定。,寿命 ：,5,万小时至,10,万小时（理想环境温度等工作条件）。,0,20,100,残存率,% ,100,80,60,40,20,0,40 60 80,%,额定寿命,额定,/,平均寿命,足够数量的灯在标准状态下点燃，当其中的,50%,失效，,50%,还能继续,工作时，其累计工作时间就定义为额定平均寿命。 ,常用光源寿命比较,0,4,8,12,16,20,24 (K,小时,) ,光效：流明,/,瓦,光源消耗每瓦电能发出的光，即光源将电能,0,20,40,60,80,100,120,140 160,180 (lm/W),常用光源光效比较 ,转化为可见光的效率,可见光 ,电能,4%,其它维,护费用,8%,照明成本,照明成本的组成 ,灯泡费用,例： , 一个,100,W,白炽灯的照明总成本是多少？ ,照明总成本灯泡成本电费其它（如安装劳动力成,本）,2,元元,/,KWH,0,（假设其,它成本为零）,62,元,可见灯泡成本只占照明总成本的不,到,4,。 , 一个,23,W,的节能灯呢？（同样的照明水平，,8000,小时寿命） ,照明总成本灯泡成本电费其它（如安装劳动力成,本）,25,元元,/,KWH,0,（假,设其它成本为零）元 , 在整个节能灯寿命期间，可以节省,628,元,0%,0,20,40,60,80,100%,流明维持率,光输出,/,流明 ,100%,80%,60%,40%,20%,燃点时间,平均流明：,荧光灯、紧凑型荧光灯,40,平均寿命时的流明输出 ,金卤灯,40,平均寿命时 ,高压钠灯、高压汞灯,50,平均寿命时 ,电光源名称,白炽灯,卤钨灯,荧光灯,荧光高压汞灯,高压钠灯,金属卤化,物灯,额定功率范围,/W,101500,205000,5200,501000,351000,353500,-1,光效,/lmW,6.525,1430,3087,3255,60140,52130,平均寿命,/h,1000,1500,1500,2000,2500,8000,10000,20000,16000,24000,2000,10000,色温,/K,2400,2900,2700,3200,25006500,5500,1900,2800,3000,6500,一般显色指数,/R,a,9599,9599,7095,3060,2085,6590,启动稳定时间,/min,瞬间,瞬间,04s,48,48,410,常用电光源主要性能参数比较,电光源名称,白炽灯,卤钨灯,荧光灯,荧光高压,汞灯,高压钠灯,金属卤化物,灯,再启动时间,/min,瞬间,瞬间,04s,510,1020,1015,频闪效应,不明显,不明显,普通管明显,高频管不明显,明显,明显,明显,电压变化对光通,的影响,大,大,较大,较大,大,较大,环境温度对光通,的影响,小,小,大,较小,较小,较小,耐震性能,较差,较差,较好,好,较好,好,附件,无,无,有,有,有,有,编制 ,常用电光源主要性能参数比较,光源,色 温,/K,光源,色 温,/K,油灯,1900,2000,白炽灯（,10W,）,2400,蜡烛,1900,2000,白炽灯（,40W,）,2700,月亮,4100,白炽灯（,100W,）,2750,日出后及日落前太阳光,2200,3000,白炽灯（,500W,）,2900,中午太阳光,4800,5800,日光色荧光灯,6500,下午太阳光,4000,冷白色荧光灯,4300,阴天自然光,6400,6900,暖白色荧光灯,2900,晴朗的蓝天,8500,22000,普通高压钠灯,2000,常见光源的色温,显色等级,一般显色指数,范围,适用场所举例,工业企业,民用,A,Ra90,颜色匹配、颜色检验等,客房、卧室、绘图室等辨色要求,很高的场所,B,90,Ra80,印刷、食品分检、油漆等,80,Ra60,机电装配、表面处理、控制室,等,办公室、休息室等辨色要求较高,的场所,60,Ra40,机械加工、热处理、铸造等,行李房等辨色要求一般的场所,40,Ra20,仓库、大件金属库等,库房等辨色要求不高的场所,光源的一般显色指数分类,光源,色调,光源,色调,白炽灯、卤钨,灯,偏红橙色光,高压钠灯,金黄色光，红色成分,较多，蓝色成分不足,日光型荧光灯,与自然光相近的白,色光,金属卤化物灯,接近于日光的白色光,荧光高压汞灯,浅蓝绿色，缺乏红,色,氙灯,非常接近于日光的白,色光,色调反映的是颜色的类别。平时所说的红色、黄色、绿,色、蓝色等等，讲的就是色调。光源的色调和它的色温密切,相关。,常见光源的色调,照度,/lx,光源的色调感觉,暖色（,5300K,）,500,愉快的,中间的,阴冷的,500,1000,刺激的,愉快的,中间的,1000,2000,2000,3000,3000,不自然的,中间的,愉快的,在不同的照度下，光源的色调给人的感受亦不同。,灯具的分类 ,灯具是电光源、附件和灯罩的总称。 ,灯具的品种繁多，形状各异，各,具特色，可以按不同的方式加以分类。 ,(1),按灯具的作用分类,可将灯具分为功能性灯具和装饰性灯具。 ,功能性灯具以满足高光效、高显色性、,低眩光等要求为主，兼顾装饰性方面的要,求； ,而装饰灯具一般由装饰性零件围绕光源,组合而成，以美化空间环境、渲染照明气氛,为主。 ,(2),按配光曲线分类,直接型灯具：直接型灯具发出的光通量中有,90,以上直接向下到达工,作面上，适用于层高较高的厂房建筑内或广场道路的照明。,半直接型灯具：半直接型灯具可使顶棚照度得到提高，室内亮度对比,得到改善。,漫射型灯具：漫射型灯具发出的光强在空间基本均匀分布，眩光低，,光线柔和。,半间接型灯具：光线柔和，照度均匀性好，但应注意灯具上部的清洁，,否则会影响灯具的效率。,间接型灯具：其光线均匀柔和，顶棚和墙壁的光反射系数对室内的光,强分布影响较大。,(3),按照安装方式和使用场合分类,壁式灯具：壁式灯具简称为壁灯，安装在墙壁或柱上,吊灯：吊灯是室内装饰照明中常用的灯具，能在室内形成一个（或多个）,温暖明亮的视觉中心，对室内环境起到强烈的烘托效果。,吸顶灯：吸顶灯紧贴顶棚安装，适用于层高较低的室内。,落地灯：落地灯的特点是可根据室内家具布置的需要，灵活地改变其位,置，与沙发、茶几、书桌等组合使用，给人带来室内空间“常变常新”的感觉。,台灯：台灯主要用于阅读、书写、绘图等学习和工作场所局部照明。,柱灯：柱灯主要用于庭院照明，特别是街心花园、公园、宾馆内草坪等,场所。,投光灯：投光灯一般用于室外正面的泛光照明，使建筑物的外形风格,充分呈现在深暗的夜色背景中，并使夜幕中的建筑物展现出很强的立体感。,应急灯：应急灯通常设置于建筑物内疏散通道处，其作用是在紧急情,况下引导室内人流疏散，或在正常照明电源发生故障时，及时为室内提供,应急照明。,舞台灯：舞台灯是专业的照明灯具。舞台灯根据不同用途可分为舞台,追光灯、聚光灯、柔光灯、散光灯等。,舞厅专用灯：舞厅专用灯是经过艺术处理的专用灯具，用以增加和渲,染舞厅内的活泼气氛。,灯具光效率 ,灯具的光效率,是指在相同的使用条件下，灯具,输出的总光通量,与灯具中光源发出的总光通量,之,比，即： , ,100,（,6-13,）,光效率的数值总是小于,1,的。灯具光效率越高，光,源光通量的利用程度越大，也就越节能。实际中应优,先采用效率高的灯具。,灯具保护角 ,保护角又叫遮光角，用于衡量灯具为了防止眩光,而遮挡住光源直射光范围的大小。用光源发光体从灯,具出口边缘辐射出去的光线和出口边缘水平面之间的,夹角表示。 ,灯具选用的基本原则 ,1,）功能原则：合乎要求的配光曲线、保护角、灯具,效率，款式符合环境的使用条件； ,2,）安全原则：符合防触电安全保护规定要求； ,3,）经济原则：初投资和运行费用最小化； ,4,）协调原则：灯饰与环境整体风格协调一致。 ,选择灯具时综合考虑以上原则。 ,按配光特性选择灯具 ,1,）窄配光类（深照型）的灯具，使光线在较小立体角内分,布，保护角大，不易产生眩光，发出的光通量能最大限度地直,接落在被照面上，利用率高。象体育馆、企业的高大厂房、高,速公路等照度要求较高的地方，可以采用。但是灯具必须高密,度排列，才能保证照度的均匀度。 ,2,）中配光类（中照型）的灯具，使光线在中等立体角内分,布，配光曲线要宽一些，直接照射面积较大，合理的布局和灯,具高度可以眩光。适合用于中等照度的一般室内照明。 ,3,）宽配光类（广照型）的灯具，使光线在较大立体角内分,布，适用于照度要求低的场所，如楼道、厕所等。 ,室内灯具布置的基本要求 ,1,）符合规定的照度值，工作面上照度均匀。 ,2,）有效地控制眩光和阴影。 ,3,）符合使用场所要求的照明方式。 ,4,）方便灯具的维护修理。 ,5,）保证光源用电安全。 ,6,）符合节能的要求，提高光效，将光源安装容量降至最低。 ,7,）布置整齐、美观大方，与室内环境协调一致 ,照明种类,（,1,）正常照明：在正常情况下使用的室内、室外照明。 ,（,2,）应急照明：因正常照明使用的电源失效而启用的照明。 ,（,3,）值班照明：非工作时间，为值班所设置的照明。值班照明可,以利用正常照明中能单独控制的一部分，也可以利用应急照明的一部,分或全部。 ,（,4,）警卫照明：用于警戒而安装的照明。可以根据需要在仓库区、,货物堆放区、厂区等警戒范围内设置。 ,（,5,）障碍照明：在可能危及航行安全的建筑物、构筑物上安装的,标志灯。或当有船舶通过的两侧建筑物上装设的障碍指示灯等。应该,按照民航和交通部门的有关规定装设。 ,（,6,）装饰照明：为美化、烘托某一特定环境而设置，起到点,缀、装饰作用的照明；通常采用装饰性灯具，和建筑装潢及环,境结合成一体。 ,（,7,）城市环境艺术照明：利用各种照明技术和设备，营造出,能体现环境风格，符合艺术美学，给人以视觉享受的城市夜景,照明。涉及公园、广场、雕塑、喷泉、绿化园林、庭园小区、,标志性建筑物等的景观照明和广告照明等。 ,照明方式,（,1,）一般照明：为照亮整个场所而设置的均匀照明。适用于对,光照方向无特殊要求的场所，以及受到条件限制，不适合装设局,部照明或混合照明不合理时采用；不考虑特殊区域的需要 。 ,（,2,）分区一般照明：对某一特定区域，如进行工作的地点，,设计成不同的照度来照亮该区域的一般照明。特定区域可以通过,增加灯具的布置密度来提高照度，而其他区域可以维持原来的布,置方式。 ,（,3,）局部照明：特定视觉用的、为照亮某个局部而设置照明。局,部照明只能照射有限的小范围。在一般照明或分区一般照明不能满,足要求的地方（照度、照射方向、光幕反射、频闪效应等不合要求），,应增加局部照明。但在工作场所中不能只装局部照明。 ,（,4,）混合照明：由一般照明和局部照明组成的照明。对照度要求,较高、照射方向有特殊要求的，以及工作位置密度不大，且单独装,设一般照明不合理的场所，经常使用混合照明。 ,照度范围,/lx,作业和活动类型,20,30,50,室外人口区域,50,75,100,交通区、简单地判别方位或短暂停留,100,150,200,非连续工作的房间，例如工业生产监视、储藏、衣帽间、门厅,200,300,500,有简单视觉要求的作业，如粗糙的机械加工，教室,300,500,750,有中等视觉要求的作业，如普通机械加工，办公室，控制室,500,750,1000,有一定视觉要求的作业，如缝纫、检验、试验，绘图室,750,1000,1500,延续时间长，且有精细视觉要求的作业，如精密加工和装配，颜色判别,1000,1500,2000,有特殊要求的作业，如手工雕刻，很精细的工件检验,2000,完成很严格的视觉作业，如微电子装配，外科手术,各种活动场所推荐的照度范围 ,环境污,染特征,房间或场所举例,灯具最少擦拭,次数（次,/,年）,维护,系数值,室,内,清洁,卧室、办公室、餐厅、阅览室、教室、病房、,客房、仪器、仪表的装配车间，电子元器件,的装配车间，实验室等,2,0.8,一般,商店营业厅、候车室、影剧院、机械加工车,间、机械装配车间、体育馆等,2,0.7,污染,严重,厨房、锻工车间、铸工车间、水泥车间等,3,0.6,室外,雨蓬、站台,2,0.65,灯具维护系数 ,房间或场所,参考平面及其高度,照度标准值（,lx,）,起居室,一般活动,0.75m,水平面,100,书写、阅读,*,300,卧室,一般活动,0.75m,水平面,75,床头、阅读,*,150,餐 厅,0.75m,水平面,150,厨房,一般活动,0.75m,水平面,100,操作台,台 面,*,150,卫生间,0.75m,水平面,100,注： 宜用混合照明。,*,居住建筑照明标准值 ,房间或场所,参考平面及其高度,照度标准值（,lx,）,普通办公室,0.75m,水平面,300,高档办公室,0.75m,水平面,500,会议室,0.75m,水平面,300,接待室、前台,0.75m,水平面,300,营业厅,0.75m,水平面,300,设计室,实际工作面,500,文件整理、复印、发行室,0.75m,水平面,300,资料、档案室,0.75m,水平面,200,办公建筑照明标准值 ,房间或场所,参考平面及其高度,照度标准值（,lx,）,一般商店营业厅,0.75m,水平面,300,高档商店营业厅,0.75m,水平面,500,一般超市营业厅,0.75m,水平面,300,高档超市营业厅,0.75m,水平面,500,收款台,台面,500,商业建筑照明标准值 ,房间或场所,参考平面及其高度,照度标准值（,lx,）,教室,课桌面,300,实验室,实验桌面,300,美术教室,桌面,500,多媒体教室,0.75m,水平面,300,教室黑板,黑板面,500,学校建筑照明标准值 ,房间或场所,参考平面及其高度,照度标准值（,lx,）,门厅,普通,地 面,100,高档,地 面,*,200,走廊、流动区,域,普通,地 面,50,高档,地 面,100,楼梯平台,普通,地 面,30,高档,地 面,75,自动扶梯,地 面,150,浴室,普通,地 面,75,高档,地 面,150,公用建筑照明标准值 ,房间或场所,参考平面及其高度,照度标准值（,lx,）,电梯前厅,普通,地 面,75,高档,地 面,150,休息室,地 面,100,储藏室、仓库,地 面,100,车库,检修间,地 面,200,停车间,地 面,75,注：居住、公共建筑的动力站、变电站的照明标准按相应标准执行。,房间或场所,参考平面及其高,度,照度标准,值（,lx,）,备 注,实验室,一般,0.75m,水平面,300,可另加局部照明,精细,0.75m,水平面,500,可另加局部照明,计量室，测量室,0.75m,水平面,500,可另加局部照明,电话站、网络中心,0.75m,水平面,500,计算机站,0.75m,水平面,500,检验,一般,0.75m,水平面,300,应另加局部照明,精细、有颜色要求,0.75m,水平面,750,应另加局部照明,工业建筑一般照明标准值 ,房间或场所,参考平面及其高度,照度标准,值（,lx,）,备 注,机械加工,粗加工,0.75m,水平面,200,可另加局部照明,加工公差,0.1mm,0.75m,水平面,300,应另加局部照明,精密加工,0.1mm,0.75m,水平面,500,应另加局部照明,机电、仪,表装配,大件,0.75m,水平面,200,可另加局部照明,一般件,0.75m,水平面,300,可另加局部照明,精密,0.75m,水平面,500,应另加局部照明,特精密,0.75m,水平面,750,应另加局部照明,房间或场所,参考平面及其高度,照度标准值（,lx,）,治疗室,0.75m,水平面,300,化验室,0.75m,水平面,500,手术室,0.75m,水平面,750,诊 室,0.75m,水平面,300,候诊室、挂号厅,0.75m,水平面,200,病 房,地面,100,护士站,0.75m,水平面,300,重症监护室,0.75m,水平面,300,药房,0.75m,水平面,500,医院建筑照明标准值 ,房间或场所,参考平面及其高度,照度标准值（,lx,）,门 厅,地面,200,观众厅,影院,0.75m,水平面,100,剧院,200,观众休息厅,影院,地面,150,剧院,200,排演厅,地面,300,化妆室,一般活动区,0.75m,水平面,150,化妆台,1.1m,高处垂直面,500,影剧院建筑照明标准值 ,照明质量 ,照明设计优劣与否主要用照明质量指标加以评价,与衡量。客观物理量可以作为评价照明质量的依据，,这些物理指标包括：照度、照度均匀度、亮度分布、,眩光限制、阴影消除、光色、照明的稳定性等。,1,参考面上的照度水平,照明设计时要选择合适的照度水平，一方面使人,容易辨别所从事工作的细节；另一方面又能控制或消,除视觉不舒适的因素，保护人们视力健康。,2,照度均匀度,视觉对象的位置会经常发生变化，为了避免视觉不适，,要求工作面上的照度保持一定的均匀程度。根据我国国标规,定，照度的均匀程度是用照度均匀度来表示的。照度均匀度,定义为：规定表面上的最小照度与平均照度之比，即：,E,min,/,E,av,。最小照度是指参考面上某一点的最小照度，平均照度,是指整个参考面上的平均照度。,CIE,推荐，对于一般照明，工作区域的照度均匀度不应,小于，整个房间平均照度不应小于工作区域平均照度的,1/3,，相邻房间的平均照度之间的差别不应超过,5,：,1,。,我国现行标准规定，公共建筑的工作房间和工业建筑作,业区域内的一般照明照度均匀度，不应小于，而作业面邻,近周围的照度均匀度不应小于；房间或场所内的通道和其,他非作业区域的一般照明的照度值不宜低于作业区域一般照,明照度值的,1/3,。对有彩电转播要求的体育馆另有规定。,照度的均匀度和灯具的距高比,L/h,有关。灯具实际布置间,距不应大于所选灯具最大允许距高比；靠墙边的一排灯具离,墙的水平距离保持在,1/2,1/3,灯具间距离，就可以获得符合,要求的照明均匀度。在要求更高的场合，可以采用间接型、,半间接型灯具，发光顶棚，发光带等。,3.,亮度分布 ,视野范围内亮度分布的合适与否，不仅关系到物体,的可见度，而且还是舒适视觉的必要条件。因此，对室,内亮度分布有一定的要求，具体的亮度比推荐值见。,CIE,推荐，当被观察物体的亮度是它相邻环境的三倍,左右时，视觉清晰度较好；如果换成用物体的反射比,（指该表面反射光通量与入射光通量之比）表示就是：,相邻环境与被观察物体的反射比之比最好在之,间。,我国标准中推荐了房间内各个面的反射比和照度比,（该表面的照度与工作面一般照度之比）的范围。,4.,眩光限制,眩光可以由光源和灯具直接引起，也可以由反射比,高的表面形成的镜面反射而引起，它对人的生理和心理,都将造成危害，因此必须采取措施加以限制。,我国,建筑照明设计标准,对公共建筑和工业建筑,常用房间或场所的不舒适眩光采用统一眩光值（,UGR,）,进行评价，其计算方法和要求见标准附录,A,，其最大允,许值宜符合标准的其它规定；室外体育场所的不舒适眩,光应采用眩光值（,GR,）评价。,（,1,）控制直接眩光：控制直接眩光的办法主要是限,制灯具在截光角,大于,45,的眩光区的亮度。,距离人最远的灯具，其射入眼睛的光线与通过灯具,垂线的夹角表示为：,max,(,max,=tanL/h),，它是这个,场所眩光区的最大角度。只要在,45,max,区域，灯具,亮度不超过规定数值，即能满足限制直接眩光的要求。,（,2,）反射眩光控制：,视野范围内的反射眩光和视觉对象的光幕反射也需,要有效地控制。可用下列方法防止或减少光幕反射和反,射眩光：,1,）避免将灯具安装在干扰区内；,2,）采用低光泽度的表面装饰材料；,3,）限制灯具亮度；,4,）照亮顶棚和墙表面，但避免出现光斑。,灯具的限制眩光区域,5.,光源的颜色,前面已经讨论过光源的色温和显色性，以及不同色温,的光源给人的不同感受。照明设计时要根据环境的要求选,择不同色温、显色性，不同光谱分布的光源。,首先，正确的物体彩色感觉只有在光源光谱分布接近,于自然光的情况下才能形成。在光源光谱分布和自然光相,差较大的条件下，被照物体的颜色将有较大的失真。这对,需要正确辨别色彩的工作场所是不合适的，因此需要使用,较高显色指数的光源。应该按照表,6-3,给出的不同场所显,色性的要求来选择光源。,6.,光源的频闪,医学研究表明：由于工作时进入眼睛的光线不断地明,暗变化，视觉系统要不断调节瞳孔，这种调节过程在有频,闪的光源下会更加剧烈。它更容易引起眼睛疲劳并随之对,视力造成伤害。,光源的频闪程度可以用频闪波动深度指标来衡量。频,闪波动深度等于光线最强值与最弱值的差值再除以最强值,后获得的百分比；百分比越小，频闪越浅。白炽灯频闪波,动深度大于,10,，电感镇流荧光灯在,50%,左右，,25KHz,电子,镇流荧光灯约,20%,，高压汞灯在,60%,左右，太阳光的频闪波,动深度为零。,比较对象,推荐值,观察对象与工作面之间（如书和桌子之间）,3,：,1,观察对象与离开它相邻的其他表面之间（如书和,地面之间）,10,：,1,光源与背景之间,20,：,1,普通视野范围内亮度差,40,：,1,7.,亮度比推荐值,表面名称,反射比,照度比,顶 棚,0.6,0.9,0.25,0.9,墙面、隔断,0.3,0.8,0.4,0.8,地 面,0.1,0.5,0.7,1.0,作业面,0.2,0.6,8.,表面反对比与照度比,照度计算,一是根据场所的照度标准以及其他相关条件，通,过一定的计算方法来确定符合要求的光源容量及灯具,的数量。,二是在灯具的形式、数量，光源的容量都确定的,情况下计算其所达到的照度值。,逐点照度计算法 ,逐点计算法又叫平方反比法，它可以求出工作面上任何一点的直,射照度。,当光源的尺寸和它到被照面的距离相比非常小时，可以忽略光源,的大小而认为是“点光源”。点光源到被照面上某个照度计算点的水,平照度为：,式中,E,s,照度计算点的水平面照度（,lx,）；,I,光源照,射方向的光强（,cd,）；,光源的入射角,l,光源与计算点之间,的距离（,m,）。,光通利用系数法 ,利用系数法是计算工作面上平均照度的常用方法。利用系数,是指投射到工作面的光通量（包括灯具的直射光通量和墙面、,顶棚、地面等的反射光通量）和灯具发出的总光通量的比值。,1.,计算公式,式中,E,v,工作面的平均照度值（,lx,）；,利用系数；,K,维护系数；,N,灯具数量（盏）；,每个灯具内的总光通量（,lm,）；,S,工作面的面积（,m,）。,单位容量法 ,光源的单位容量是指在单位水平面积上光源的安装,电功率，它实际上是光源电功率的面密度。即：,式中,P,0,单位容量,(W/m),；,房间安装光源的总功率,(W),；,S,房间的总面积,(m),。,照明控制 ,近年来，在照明领域人们通过科学、合理的利用现 ,代控制方法，真正实现了照明的技术美与艺术美。 ,现代照明控制的作用主要表现在以下几个方面： ,1,、照明控制营造良好的光环境，丰富的场景变化 ,2,、延长照明系统寿命 ,3,、节约能源 ,4,、防止光污染、保护环境 ,Thank You !,不尽之处，恳请指正！,