第六讲人工光环境

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,*,*,第六讲人工光环境,照明光源与灯具,照明光源与灯具,1、人工光源,2、灯具,1.1 热辐射光源,1.2 气体放电光源,1.3 发光二极管（LED）,1.4 光导纤维,1、人工光源,1、人工光源,1.1 热辐射光源,1.1.1 白炽灯,1.1.2 卤钨灯,1.2 气体放电光源,1.2.1 普通荧光灯,1.2.2 紧凑型荧光灯,1.2.3 荧光高压汞灯,1.2.4 金属卤化物灯,1.2.5 钠灯,1.2.6 氙灯,1.2.7 无极灯,1.2.8 微波硫灯,照明光源与灯具,1、人工光源,2、灯具,2、灯具,要点：,1.灯具定义,2.灯具分类,3.光强体和配光曲线,4.灯具效率和遮光角,2、灯具,装饰灯具一般采用装饰部件围绕光源组合而成，它造型美观，并以美化光环境为主，同时也适当照顾效率等要求。,功能灯具是指满足高效率、低眩光的要求而采用一系列控光设计的灯罩，这时灯罩的作用是重新分配光源的光通量，把光投射到需要的地方，以提高光的利用率，避免眩光，保护视觉。,在特殊的环境里(潮湿、腐蚀、易爆、易燃)的特殊灯具，灯罩还起隔离保护作用。,当然，功能灯具也应有一定的装饰效果。,2.1.1 配光曲线,2.1.2 遮光角,2.1.3 灯具效率,2.1 灯具的光特性,2.1 灯具的光特性,灯具一旦处于工作状态，就必须向四周空间投射光通量。我们把光源各方向的发光强度在三维空间里用矢量表示出来，并把矢量的终端连接，就构成一封闭的光强体。,当光强体被通过Z轴线的平面截割时，在平面上获得一封闭的交线。该交线以极坐标的形式绘制在平面图上，这就是灯具的配光曲线。见P211图9-11所示。,2.1 灯具的光特性,2.1 灯具的光特性,注意：,a.灯具配光曲线是专用的，每种灯具都不同；,b.配光曲线上每一点，表示灯具在此方向上的发光强度；,c.以光源发出的光通量为1000lm绘制，所以,d.配光曲线如是轴对称，可只画一半。,2.1 灯具的光特性,对于非对称配光的灯具，用一组曲线来表示不同剖面的配光情况。荧光灯灯具常分别给出平行于灯管(“”符号)和垂直于灯管(“”符号)剖面的光强分布。,2.1 灯具的光特性,配光曲线上的每一点，表示灯具在该方向上的发光强度。如果知道灯具对计算点的投光角，就可查到相应的发光强度I,，利用公式,就可求出点光源在计算点上形成的照度。,2.1 灯具的光特性,2.1.2 遮光角,光源亮度超过16sb人眼就很难忍受。为了降低或消除高亮度表面对眼睛造成的眩光，加一个不透光材料做的灯罩。,为了说明某一灯具的防止眩光范围，就用遮光角来衡量。它是指灯罩边沿和发光体边沿的连线与水平线所成的夹角(见,P213图9-14,)。,2.1.2 遮光角,P213图9-14中a的灯具遮光角用下式表示：,如果灯具与眼睛的连线和水平线的夹角小于遮光角，则看不见高亮度的光源。,当灯具位置提高，和视线形成的夹角大于遮光角，且夹角较大，虽可看见高亮度的光源，眩光程度已大大减弱。,2.1.2 遮光角,2.1.3 灯具效率,任何材料制成的灯罩，都要吸收一部分光通量，光源本身也要吸收少量的反射光，余下的才是灯具向周围空间投射的光通量。,在规定条件下测得的灯具发射光通量 与灯具内的全部光源正常点燃时发射的总光通量 ,Q,之比，称为灯具效率，即,2.1.3 灯具效率,可有实验测出，列在说明书中。见附录4,2.2 灯具分类,国际照明委员会按光通量在上、下分布，将灯具分为直接型、半直接型、均匀扩散型、半间接型、间接型。,见P213表9-10，实际效果见P214图9-15。,注：均匀扩散型灯具也称为漫射型灯具。,2.2 灯具分类,2.2.1 直接型灯具,直接型灯具是用反光性能良好的不透光材料做成，如搪瓷、铝、镜面等。 90%100%的光通量向下半球照射。灯具效率高。,各类灯具的特点介绍：,2.2.1 直接型灯具,按其光通量分配的宽窄，又可分为,广阔,、,均匀,、,余弦,和,窄,配光，见P214图9-17。,用镜面反射材料做成抛物线形的反射罩，能将光线集中在轴线附近的狭小立体角范围内，因而在轴线方向具有很高的发光强度。,深罩型,灯具是典型例子(见P214图9-6c、f)。它适用于层高较高的工业厂房中。,用扩散反光材料或均匀扩散材料都可制成余弦配光的灯具(见P214图9-16a) 。,广阔配光的直接型灯具，适用于广场和道路照明。,公共建筑中常用的暗灯，也属于直接型灯具(见P214图9-16c) ，这种灯具装置在顶棚内，使室内空间简洁。其配光特性受灯具开口尺寸、开口处附加的棱镜玻璃、磨砂玻璃等散光材料或格片尺寸的影响。,直接型灯具有两个主要缺点：,(1)由于灯具的上半部几乎没有光线，顶棚很暗，上下两部分形成严重的,对比眩光,。,(2)光线,方向性强,，,阴影浓重,。当工作物受几个光源同时照射时，易造成阴影重叠，影响视看效果。,2.2.2 半直接型灯具,为了改善室内的空间亮度分布，减小灯具与顶棚亮度间的强烈对比，常用半透明材料作灯罩或在不透明灯罩上部开透光缝，这就是半直接型灯具(见P215图9-18) ，部分光通量射向顶棚，改善了房间分布。,2.2.2 半直接型灯具,2.2.3 扩散型灯具,最典型的扩散型灯具是乳白球形灯,(见P215图9-19),。,此类灯具的灯罩，多用扩散透光材料制成，上、下半球分配的光通量相差不大，因而室内得到优良的亮度分布。,注：均匀扩散型灯具也称为漫射型灯具。,扩散型灯具外形及配光曲线,2.2.4 直接间接型灯具,直接间接型灯具是直接和间接型灯具的组合，在一个透光率很低或不透光的灯罩里，上、下各安装一个灯泡。上面的灯泡照亮顶棚。下面的灯泡用来直接照亮工作面，使之获得高的照度，既满足工作面上的高照度要求，整个房间亮度又比较均匀，避免形成眩光。,2.2.5 半间接型灯具,半间接型灯具的上半部是透明的(或敞开)，下半部是扩散透光材料。上半部的光通量占总光通量的60以上，使房间的光线更均匀、柔和(见P216图9-20) 。,在使用过程中，透明部分很容易积尘，降低等的使用效率。,另外下半部表面亮度也相当高。因此，在很多场合已逐渐用另一种“环形格片式”的灯代替(见图9-20d)。,2.2.6 间接型灯具,间接型灯具是用不透光材料做成，几乎全部光线都射向上半球 (见P216图9-21) 。,由于光线是经顶棚反射到工作面，光线柔和而均匀，并且完全避免了灯具的眩光作用。,但因有用的光线全部来自反射光，光利用率很低，故一般用于照度要求不高，希望全室均匀照明、光线柔和的环境，如医院。,上述几种类型灯具的光照特性综合(见P216表9-11),2.2.5 半间接型灯具,半间接型灯具的上半部是透明的(或敞开)，下半部是扩散透光材料。上半部的光通量占总光通量的60以上，使房间的光线更均匀、柔和(见P216图9-20) 。,在使用过程中，透明部分很容易积尘，降低等的使用效率。,另外下半部表面亮度也相当高。因此，在很多场合已逐渐用另一种“环形格片式”的灯代替(见图9-20d)。,1在绘图室内，灯的显色指数要求范围为（A ）。,A. Ra80,；,B. Ra60,；,C. 40Ra 60,；,D. Ra40,2、开关频繁，要求瞬时启动和连续调光等场所，宜采用（ A）,A、白炽灯,；,B、荧光灯,C、高压钠灯,；,D、金属卤化物灯,3.低压钠灯的光效可达175 Im/W ,是白炽灯光效的（D ）倍,A、2,；,B、4,；,C、6,；,D、10,4.高的空间的普 通仓库照明，宜采用（C ）。,A、卤钨灯,；,B、荧光灯,；,C、高压汞灯,；,D、金属卤化物灯,5.在商店照明设计中，不宜采用（D）,A、白炽灯,；,B、卤钨灯,；,C、荧光灯,；,D、高压汞灯,6.某灯具在灯具开口平面的上半空间光通占总光通量的30%，这种灯具叫（B ）灯具。,A、直接型,；,B、半直接型,；,C、半间接型,；,D、间接型,7.就工作照明而言，光通利用率最高的是（A）灯具。,A、直接型,；,B、半直接型,；,C、半间接型,；,D、间接型,8.下列不同色温光源中，（ D）适用于白天需补充自然光的房间。,A、2800K,；,B、3200K,；,C、4000K,；,D、6000K,9.在下列光源中，光效最低的灯是（B ）,A、碘钨灯,；,B、普通白炽灯,；,C、高压水银灯,；,D、金属卤化钨灯,10.有关光源色温的下列叙述中，（ C）是正确的 。,A、光源的色温是光源本身的温度,B、光源的色温是由光源的显色能决定的,C、光源的色温是由光源的光色决定的,D、白炽灯色温高于荧光高压汞灯,11试问在桌面正上方上下移动电灯时，桌上的照度和电灯到桌面的距离有（A ）关系,B、和距离成正比,C、和距离的平方成正比,D、和距离成反比,12.下列措施中，（ C ）与节电无关,A、用光效高的高压汞灯代替光效低的白炽灯,B、用大功率白炽灯代替多个小功率白炽灯,C、用色温高荧光灯代替色温低的荧光灯,D、用分区一般照明代替一般照明,13.白炽灯的一般显色指数是（ B ）,A、2800,B、98,C、80,D、20,谢谢观赏,