建筑光学第三章

2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）1第三章建筑照明本章主要内容电光源的主要形式和特性灯具的主要形式及分类室内照明设计与计算环境艺术照明设计基本概念发光效率、色温（相关色温）、显色指数、照明数量与质量、光幕反射、频闪2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）2第三章建筑照明意义研究建筑照明的意义2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）3第三章建筑照明3.1人工光源的光特性电光源的主要性能指标•光通量•发光效率（光效，lm/W）•寿命（h）有效寿命平均寿命•平均亮度•光色一般用色温或相关色温表示2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）4第三章建筑照明3.1人工光源的光特性光源色温光源色温北方晴空8000-8500k高压汞灯3450-3750k阴天6500-7500k暖色营光灯2500-3000k夏日正午阳光5500k卤素灯3000k金属卤化物灯4000-4600k钨丝灯2700k下午日光4000k高压钠灯1950-2250k冷色营光灯4000-5000k蜡烛光2000k色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）5第三章建筑照明3.1人工光源的光特性电光源的主要性能指标•显色指数Ra表示电光源表现物体客观颜色（太阳光下）的能力一般产生连续光谱的电光源（如白炽灯、卤钨灯）显色性较高不同的房间用途对电光源的显色要求不同•启燃与再启燃时间•电特性频闪现象2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）6第三章建筑照明3.1人工光源的光特性热辐射光源•普通白炽灯光效低，12~20lm/W；寿命短，1000h；表面亮度高；色温低，光色偏红；•卤钨灯光效20lm/W以上；寿命1500h；电功率高；冷反射定向照明卤钨灯显色高，95~99；无频闪现象，易调光；体积小，利于照明艺术设计；便宜2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）7第三章建筑照明3.1人工光源的光特性气体放电光源•荧光灯(FluorescentLamp)光效高，45lm/W以上；寿命长，1500~5000h；表面亮度低；光色好，品种多；•荧光高压汞灯光效50lm/W左右；寿命6000~16000h；光色差，主要发绿、蓝光；主要用于街道、施工场所的照明显色中高，80以上；有频闪现象，不易调光；体积大，不利于照明艺术设计；较便宜2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）8第三章建筑照明3.1人工光源的光特性气体放电光源•金属卤化物灯光效高，60lm/W以上；寿命长，1000~20000h；光色好；•钠灯高压钠灯；低压钠灯显色中高，80以上；有频闪现象，不易调光；功率高，一般用于体育场馆的照明•氙灯•紧凑型荧光灯（节能灯）2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）9第三章建筑照明3.1人工光源的光特性常用照明光源的光特性比较2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）10第三章建筑照明3.2灯具灯具的光特性•配光曲线2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）11第三章建筑照明3.2灯具灯具的光特性•遮光角•灯具效率灯具的分类及其适用的场合2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）12第三章建筑照明3.2灯具灯具的分类及其适用的场合•直接型灯具2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）13第三章建筑照明3.2灯具灯具的分类及其适用的场合•半直接型灯具•扩散型灯具•半间接型灯具•间接型灯具2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）14第三章建筑照明3.2灯具灯具的分类及其适用的场合•适用的场合2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）15第三章建筑照明3.3室内工作照明设计选择照明方式•一般照明•分区一般照明•局部照明•混合照明2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）16第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准•基本要求确定照明方式照明的数量和质量•照明数量照度要求（低、中、高值）视觉工作分类等级Ⅰ～Ⅹ级环境要求：亮度对比（大或小）照明方式选择：高照度要求不宜采用一般照明；低照度要求不推荐采用混合照明2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）17第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准•工业企业照度要求2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）18第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准•住宅照度要求2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）19第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准•照明质量包括一切有利于视功能、舒适感、易于观看、安全与美观的亮度分布。影响照明质量的主要因素：眩光颜色照明的均匀度阴影环境因素照度的稳定性消除频闪效应2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）20第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准•照明质量眩光：直接眩光、反射眩光、光幕反射（A）直接眩光质量等级2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）21第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准照明质量眩光直接眩光亮度限制曲线2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）22第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准照明质量眩光直接眩光灯具最小遮光角2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）23第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准照明质量眩光直接眩光灯具最低悬挂高度2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）24第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准照明质量眩光（B）反射眩光改善措施：光源的亮度尽可能低；改变灯具或工作面的位置，使反射光不进入人眼；提高环境亮度改变工作面反光特性（C）光幕反射改善措施：无光泽表面，如使用无光纸和不闪光墨水；减少来自干扰区的光，增加干扰区外的光；尽量使光从侧面来，减少光幕反射2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）25第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准•照明质量颜色光源色和物体色2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）26第三章建筑照明3.3室内工作照明设计2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）27第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明设计标准•照明质量照明的均匀度：≥0.7阴影环境因素照度的稳定性：95％～105％V消除频闪效应2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）28第三章建筑照明3.3室内工作照明设计光源和灯具的选择•光源的选择•灯具的选择光通量空间分布工作面照度及照度分布空间亮度分布2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）29第三章建筑照明3.3室内工作照明设计光源和灯具的选择•光源的选择•灯具的选择2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）30第三章建筑照明3.3室内工作照明设计光源和灯具的选择•灯具的布置灯具距高比l/hrc照明设计中应注意的问题•一般照明与重点照明•工作面位置与环境状况•照明与亮度分布•防止眩光•光线的方向与阴影•照明节能2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）31第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明计算•利用系数法利用系数的定义dpuuCnn利用系数的影响因素(1)灯具类型和照明方式(2)灯具效率(3)房间尺寸——室空间比RCRrc5()hlbRCRlb2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）32第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明计算利用系数的影响因素(4)各界面的光反射比uuavCnElblb室内平均照度的计算光通量的计算avulbECnK维护系数2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）33第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明计算利用系数的计算(1)室空间比RCR(2)室空间墙面平均光反射比w(3)顶棚空间平均光反射比cc(4)地板空间平均光反射比(5)顶棚空间比CCRcc5()hlbCCRlb2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）34第三章建筑照明3.3室内工作照明设计照明计算利用系数的计算2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）35第三章建筑照明3.4室内环境照明设计总体要求室内环境照明设计的总体要求•保证房间功能照明的要求•遵循经济、合理、节能、美观的设计原则•房间整体照明的协调和空间亮度的合理分布•充分考虑室内光照环境对人体的视觉和心理的影响，避免紫外线、光污染等光质量方面的问题2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）36第三章建筑照明3.4室内环境照明设计心理的作用室内环境照明对视觉和心理的作用•充分估计光的表现能力•不同的光环境对视觉的引导和暗示作用•心理作用（视觉感受）：不同光色和物体色的视觉感受不同光照环境的视觉感受开敞感透明感轻松感私密感活力感恐怖、不安全感黑洞感2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）37第三章建筑照明3.4室内环境照明设计处理方法室内环境照明处理方法•灯具的艺术造型和装饰吊灯暗灯和吸顶灯壁灯射灯和轨道灯•灯具群的装饰效果•建筑和照明设施一体化的装饰效果透光的发光顶棚、光梁、光带等反光的光檐、光龛、反光假梁等2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）38第三章建筑照明3.4室内环境照明设计处理方法室内环境照明处理方法•建筑和照明设施一体化的装饰效果格片发光顶棚反光照明设施2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）39第三章建筑照明3.4室内环境照明设计设计要点室内环境照明设计要点•空间亮度的合理分布视觉注视中心活动区顶棚区周围区域2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）40第三章建筑照明3.4室内环境照明设计设计要点室内环境照明设计要点•照明技术的利用扩散照明高光照明背景照明墙泛光光点效果•造型需要及处理光线的扩散和集中光线的方向性2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）41第三章建筑照明3.5建筑物及室外环境照明建筑物立面照明的主要方式•轮廓照明•泛光照明•透光照明2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）42第三章建筑照明3.5建筑物及室外环境照明室外环境照明•灯具本身的艺术效果•泛光照明•道路照明2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）43第三章建筑照明3.6照明节能与绿色照明光污染照明节能•尽可能采用高光效、长寿命光源，优先采用荧光灯；•在高照度、高光色要求场合下，应采用混光照明；•根据视觉作业的要求，确定合理的照度标准值；•应优先选用效率高、利用系数高、配光合理、保持率高的灯具；•内表面浅色装修；•加强用电管理2019年8月8日星期四建筑物理(热工、光学部分）44第三章建筑照明谢谢大家的忍耐和支持！！！