照明基础知识

照明基础知识引言专业营造光的境界世界因为有了光，一切才那么美妙——四季变化、白昼黑夜······种种的光的变化都赋予了我们感官上的不同感受，欢快、愉悦、忧郁、沉重······科技发展到了今天，改变了我们的一切，对于光的利用更是如此，100多年来照明技术的突飞猛进，深刻的影响着我们的生活，我们一方面尽量的模仿自然光的各种特性，另一方面尽量使得照明环境的各个方面更能满足我们的要求。第一部分光学基础照明知识照明术语1、照度E:勒克司(Lx)：光通量与被照射面积之比E=dФ/dS(Lm/m²)E=I/R²（R=光源到被照平面的距离）2、亮度L:坎/米²（cd/㎡）又叫辉度，从某一方向看到物体反射光线的强度L=I/S（cd/㎡）几个重要的参数：照明设计篇3、光强(I)：光源在某立体角发出的光通量I=特定角度的光通量Ф÷特定角度Ω（cd/㎡）4、光出射度(M)Lm/m²：光源每单位面积向半个空间发出的光通量M=dФ/dS(Lm/m²)M=ρE(ρ:漫反射系数1，与表面性质有关）EMLIФE=I/R²I=L·SCOSθФ=I·ΩФ=M·SM=ρ·EM=π·LL=Ф/πSФ=E·S各公式之间的换算关系照度计算公式：Eav=N*Φ*U*K/AEav——平均照度lxN——灯具数量Φ——光源光通量lmU——利用系数K——维护系数A——被照面积㎡现有一办公室，面积约为100平方米，高度为2.8米，照度要达到办公室照明设计标准300lx，选用3*14WT5灯盘做照明方案设计。计算公式如下：照度计算案例Eav=N*Φ*U*K/AN=Eav*A/（Φ*U*K）=300*100/（3150*0.8*0.6）≈19.8（套）所以，即可推算出需要用灯数量为20套。推出灯具配光曲线灯具参数灯具利用系数表概算系数表眩光眩光产生的因素：光源本身的亮度灯具反射面的亮度光源的大小周围环境的背景亮度……眩光的分类1、根据影响的程度，可将眩光分为：不舒适眩光失能眩光失明眩光2、根据眩光产生的方式，可分为：直接眩光反射眩光光幕反射(Veilingreflection)眩光产生的方式：光幕反射反射眩光直接眩光对直接眩光的防护遮光角α：灯具加上隔离器，使遮光角变大，达到控制眩光的目的90º70º60º45º0º直接眩光区光幕反射严重眩光区眩光区域图示:室内眩光的评价1、眩光指数法(GI)2、亮度曲线法3、北美VCP(VisualComfortProbability)4、UGR(UnifiedGlareRating)亮度曲线法曲线符号abcdefgh眩光指数法GI15.517.018.520.021.523.024.526.0北美VCPVCP75%65%55%45%种类符号评价指标统一眩光等级UGR1013161922252830室外额定眩光GR额定眩光GR和主观评价的关系（体育场）眩光控制指标GF主观评价额定眩光GR1不可忍受902——803干扰704——605刚可接受506——407可见的308——209看不见的10室外眩光控制等级G眩光控制等级G和主观评价的关系（道路）G眩光主观评价1无法忍受的眩光感觉很坏3有干扰的眩光感觉心烦5刚好容许的眩光可以接受7能令人满意的眩光感觉好9几乎感觉不到的眩光感觉非常好分类名称under/o（%）up/o（%）典型配光直接照明型90~1000~10半直接照明型60~9010~40中间照明型40~6040~60半间接照明型10~4060~90间接照明型0~1090~100室内灯具分类:不同的场合使用不同的灯具，灯具按电气安全性能和光度学性能进行分类按防触电保护方式的等级分类灯具等级灯具主要性能应用说明0类保护依赖于基本绝缘在易触及的部分及外壳和带电体间绝缘适合安全程度高的场合，且灯具安装、维护方便，如空气干燥、尘埃少，木地板灯条件下的吊灯、吸顶灯Ⅰ类除基本绝缘外，易触及的部分及外壳有接地装置，一旦基本绝缘失效时，不致有危险用于金属外壳灯具，如投光灯、路灯、庭院灯等Ⅱ类除基本绝缘外，还有补充绝缘，做成双重绝缘或加强绝缘，提高安全绝缘性好，安全程度高，适合于环境差、人经常触摸的灯具，如台灯、手提灯等Ⅲ类采用特低安全电压（交流有效值小于50V），且灯内不会产生高于此值的电压灯具安全程度最高，用于恶劣环境，如机床工作灯、儿童用灯等•波长380-780纳米（=10-9米nm）•不同的波长给人眼造成不同的颜色感觉，从红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫可见光■自然光的光谱最多，有些光被物体吸收，无法利用，效率低；■单线光谱则是充分利用，效率最高；■三种元素混合的光有三种光谱。不同类型光源的各种波长的光含量起决定因素：0380460540620700780（nm)1.00.80.60.40.2■明视觉：眼睛适应于至少为几坎德拉每平方米亮度时的视觉。明视觉主要由锥状细胞来调节。L3.5cd/m²■暗视觉调节眼睛以适应几百分之一坎德拉每平方米的亮度水平时的视觉情况。在这种情况下，杆状细胞被认为是主要的活跃成分。L0.035cd/m²明视觉V(λ)暗视觉V'(λ)507555黄绿光蓝光CIE色度图xy00.10.20.30.40.50.60.70.800.10.20.30.40.50.60.70.80.9077058057056051052055053054050049048038060020000K10000K7000K5000K3000K2000KAD65光谱色位于色三角的内侧一般颜色是由‘红色’、‘绿色’、‘蓝色’混合而生成的任何一种颜色都可以用色度图上的一点来确定图周围是饱和色各种颜色在中部混合生成的颜色是白色TC(K)25003000400050006000颜色特性:色温烛光温暖的白色活泼的白色中性白色冷白色暖光昼光色温表示方法：■TC(colourtemperature)■CCT(correlatedcolourtemperature)显色指数10080604020室外一般要求杰出的好的一般的低劣的室内一般要求杰出的好的一般的差的颜色被认可颜色特性:显色性颜色特性:显色指数用8种标准试验色(1-8)比较待测光源的显色和太阳光下的显色差异度的平均值称为平均显色指数Ra.一些颜色=100一些颜色100为产生舒适的照明照度与光源色温的关系色温和照度的关系闷热区阴冷区第二部分光源及电器组件介绍电光源白炽灯卤钨灯紧凑形荧光灯高气压气体放电灯氙灯感应灯激光发光二极管LED微波硫灯汞灯金属卤化物灯钠灯白炽灯标准反射PAR卤钨低压卤钨主电压卤钨低压汞灯节能灯电磁感应灯高压汞灯外镇流(自镇流)金卤灯单端双端陶瓷高压钠灯单端双电弧(白钠)低压钠灯紧凑型H.I.D.传统光源气体放电光源电光源家族常见的光源一般特性白炽灯:光效15Lm/W;Ra100;寿命2000h卤素灯:光效25Lm/W;Ra100;寿命3000h荧光灯:光效:80Lm/W;Ra80;寿命8000h钠灯:光效:120Lm/W;Ra23;寿命12000h金属卤化物:光效:85Lm/W;Ra90;寿命8000h电磁感应灯:光效:70Lm/W;Ra85;寿命60000h光源类型光效（Lm/W）白炽灯14卤素灯23荧光灯70金卤灯85高压钠灯120低压钠灯180光效对比：1940195019601970198019902000050100150200低压钠灯高压钠灯荧光灯金卤灯紧凑型荧光灯高压汞灯卤钨灯白炽灯lm/W光源效率的发展三雄·极光光源1.白炽发光2.荧光灯3.高强度气体放电灯卤素灯电子节能灯节能插拔管环形灯管T5荧光灯管T8荧光灯管高压钠灯金属卤化物灯办公照明案例现有一办公室，面积约为100平方米，高度为2.8米，照度要达到办公室照明设计标准，分别选用T5灯盘、普通T8灯盘做照明方案设计。经照明软件计算，所做方案如下:灯具数量光通量（lm）照度标准（lx）照度功率密度（W/㎡）均匀度国家照度功率密度标准（W/㎡）现行值目标值3*14WT5灯盘203*10503009.20.461193*28WT5灯盘83*25003007.20.161193*18WT8灯盘243*960300140.491193*36WT8灯盘83*24003009.20.16119（均匀度=E最小/E最大）常见的建筑照明设计最新标准（GB50034—2004）房间或场所照度标准（lx）照度功率密度（W/㎡）适用灯具普通办公室30011格栅灯盘、筒灯高档办公室、设计室50018格栅灯盘、太空灯盘、吊线支架、筒灯会议室30011格栅灯盘、筒灯、射灯一般商场30012灯盘、筒灯高档商场、品牌专卖店50019筒灯、射灯高档超市50020筒灯、悬挂灯、光带支架、灯盘学校教室、阅览室30011支架、灯盘工厂车间（一般加工）30012金卤悬挂灯、光带支架