室內(nèi)設計照明設計基礎知識-精課件

照明設計基礎知識——李軍照明設計基礎知識——李軍1780nm

什么是光？電磁波可見光380nm光是特定頻率區(qū)間的電磁輻射

780nm 什么是光？380nm光是特定頻率區(qū)間的電磁2人眼視覺特性

眼睛是一個構(gòu)造極其復雜的器官，它的正前方的一小部分是有彈性的透明組織，稱為角膜，光線從這里進入眼內(nèi)；其余部分為白色不透明組織，稱為鞏膜；鞏膜里面有一層虹膜，起著遮光作用；虹膜隨不同種族有不同顏色，如黑色、藍色、褐色等；在虹膜中間有一圓孔稱為瞳孔；瞳孔的大小可通過虹膜的環(huán)狀肌來調(diào)節(jié)，它可以控制進入眼睛內(nèi)部的光通量，起著照相機中光圈的作用。人眼視覺特性眼睛是一個構(gòu)造極其復雜的器官，它3

眼球內(nèi)層的視網(wǎng)膜由大量的感光細胞組成。當光線通過瞳孔、晶狀體和玻璃狀液體聚焦在視網(wǎng)膜上時，感光細胞受到光刺激而發(fā)生電化學過程，其發(fā)出的生物電脈沖，經(jīng)視神經(jīng)傳入大腦的視神經(jīng)中樞形成視覺。視網(wǎng)膜上的感光細胞分為錐狀細胞和桿狀細胞兩種。錐狀細胞在正常光照條件下起作用，其既能分辨光線的強弱而形成明暗感覺，也能分辨光線的色彩，這被稱為人眼的明視覺狀態(tài)。

桿狀細胞靈敏度高，在微弱的光照環(huán)境下由它負責工作。但是，桿狀細胞只有明暗的光感而無法分辨色彩，這就是為什么在夜晚微弱的光線下，人只能看到物體黑白的影像而看不出物體顏色的原因；人眼的這種狀態(tài)是暗視覺狀態(tài)。

人眼對不同波長的光線靈敏度不同。簡單地說，可見光范圍內(nèi)不同波長的光，在人眼里會呈現(xiàn)不同的顏色；現(xiàn)在即使讓它們輻射功率相同，人感覺這些彩色光也不一樣亮。經(jīng)測試人眼對黃綠光最敏感，在輻射功率相同條件下感到黃綠色光最亮，而藍、紫色光和紅光則感到很暗。 眼球內(nèi)層的視網(wǎng)膜由大量的感光細胞組成。當光線通過瞳孔、晶狀4眼球截面簡圖眼球截面簡圖5明視覺曲線&暗視覺曲線暗視覺曲線<1lux明視覺曲線>20lux光源的基本評價參數(shù)之一光通量（流明輸出）：是基于人眼的明視覺曲線得來的。 明視覺曲線&暗視覺曲線暗視覺曲線<1lux明視覺曲6光的單位－流明（lumen)流明：光通量的國際單位，表示光的量的單位。是評價光源的主要性能參數(shù)之一。例（參考光源樣本）

一個100W白熾燈的光通量1350流明左右

一支18W三基色熒光燈的光通量1350流明左右

一個20W電子節(jié)能燈的光通量1250流明左右

一個20W陶瓷金鹵燈的光通量1700流明左右

一個400W高壓鈉燈的光通量50000流明左右光的單位－流明（lumen)流明：光通量的國際單位7380780波長(nm)流明是怎么來的？

視覺曲線－人眼的視覺靈敏度

相 對 靈 敏 度380780波長(nm)流明是怎么來的？8發(fā)光強度（光強）

為了表示光源在空間各個方向上發(fā)出的光通量的不均勻性，而提出發(fā)光強度的概念。發(fā)光強度是光源發(fā)出光通量的空間角密度。發(fā)光強度的單位是cd（坎德拉），在國際單位制（SI）中是一個基本單位。定義為：輻射頻率為540×1012HZ（波長是555nm）的單色光源，在某方向上的輻射強度為1/683（W/sr）時，則此方向上的發(fā)光強度是1cd。空間中有一個點光源P向四周發(fā)出光線，從P向某個方向取立體角dΩ，在此角內(nèi)的光通量為dФV，則兩者之比為此方向上的發(fā)光強度IV，即：整個球面對球心所張的立體角為4π。發(fā)光強度（光強） 為了表示光源在空間各個方向上9（光）亮度

具有一定面積的廣光源，其上各處的發(fā)光強度可能是不同的，向各個方向輻射的特性也是不一樣的，為此引入光強面密度的概念。在發(fā)光體上取面積dS，在與此面法線成θ角的方向上觀視，這個方向上的亮度LV定義為：在此方向上的光強I與面積dS在該方向上的投影dS之比。即：dS’也就是人眼在這個方向上看到的dS的大小。亮度的國際單位是cd/m2（坎德拉/平方米）。

（光）亮度 具有一定面積的廣光源，其上各處10（光）照度照度用于衡量光照射在某個面上的強弱，用被照面上光通量的面密度表示之，即：式中：EV—照度；dS—被照面上的圓面積；dФV—圓面積上得到的光通量。（光）照度照度用于衡量光照射在某個面上11照度陽光直射陰天辦公室家居月光應急照明200,000Lux5,000Lux500Lux100Lux1Lux0.1Lux照度陽光直射200,000Lux12顯色性/顯色指數(shù)

顯色指數(shù)是衡量光源顯現(xiàn)物體真實顏色的能力的參數(shù)，顯色指數(shù)越高(0~100)的光源對顏色的表現(xiàn)越好(越接近自然原色)。石英金鹵燈Ra65~70陶瓷金鹵燈Ra92顯色性/顯色指數(shù)13色溫

色溫是衡量光源發(fā)出的光的光色冷暖的指標。單位為開爾文(K)。色溫高 則光色偏冷，色溫低則光色偏暖。

色溫是以絕對溫度K來表示的，當一標準黑體被加熱時，隨著溫度的升高， 其顏色由深紅至淺紅至橙黃至白至藍白至藍色變化，利用黑體這一特征，當某光源的光色與黑體的某一溫度下的光色相同時，我們將黑體的溫度稱為該光源的色溫。3500K4100K3000K

暖色5000K冷色色14色表分組色表特征相關色溫/K適用場所舉例Ⅰ暖＜3300客房、臥室、病房、酒吧、餐廳Ⅱ中間3300～5300辦公室、教室、閱覽室、診室、檢驗室、機加工車間、儀表裝配Ⅲ冷＞5300熱加工車間、高照度場所用色溫可以把光源按人的不同色調(diào)感覺分為三類。色表分組色表特征相關色溫/K適用場所舉例Ⅰ暖＜3300客房15眩光

由于視野（當頭和眼睛都不動時，人能看到的空間范圍）中的亮度范圍或者亮度分布不均勻，或存在極端的對比，以至引起不舒適的感覺或者降低觀察細節(jié)部分及目標的能力的視覺現(xiàn)象，稱為眩光。眩光是人的視覺特性，它受制于環(huán)境因素，而由人眼的生理特點所決定。眩光由于視野（當頭和眼睛都不動時，16人眼睛能感覺到從百分之幾一直到幾百萬cd/m2如此寬的亮度范圍，這是由人眼的瞳孔和視神經(jīng)細胞共同調(diào)節(jié)完成的。但是，人眼并不能同時“看”到這么大的亮度范圍。當人眼適應了環(huán)境的平均亮度以后，能分辨的亮度范圍比較有限。在平均亮度適當?shù)那闆r下，可以區(qū)分的最小亮度與最大亮度之比大約是在1：1000左右；低平均亮度條件下，則可能只達到1：10。超過視覺范圍的亮度，人眼不能辨別；也就是眼睛看上去會一樣的亮或者一樣的黑。人眼睛能感覺到從百分之幾一直到幾百萬cd/m17

空間上或時間上亮度分布不均勻的背景，會造成視覺的掩蓋現(xiàn)象。即在背景有亮度突變處，人的可見度閾值（人在某個背景亮度下能察覺的最小亮度變化）將增大。并且，在亮度突變處的對比度越大，可見度閾值越大。那么，在人的視野里如果出現(xiàn)對比較大的光線，就會影響人的可見度。眩光包括不舒適眩光和失能眩光兩種，兩者的形成機理并不相同。

不舒適眩光：即產(chǎn)生不舒適感覺，但不一定降低視覺對象的可見度的眩光。失能眩光：是降低了對象的可見度，但不一定產(chǎn)生不舒適感覺的眩光?？臻g上或時間上亮度分布不均勻的背景，會造成視181890“鎢絲” 時代

1940“氣體放電” 時代

2000 “固體”發(fā)光時代1879白熾燈1911鎢絲燈1925內(nèi)磨砂燈泡1930照相閃光燈1934高壓汞燈1938熒光燈1939194519491959

密封汽車頭燈環(huán)形熒光燈柔白燈泡鹵鎢燈1961高壓鈉燈1962發(fā)光二極管(LED)1965Multi-Vapor?金鹵燈19741975

節(jié)能熒光燈

MR1619861989199019911992199419961997

Biax高效熒光燈－家用

HIR鹵鎢PAR燈

2D燈 均勻恒色冷光杯

Biax?高效節(jié)能燈Genura無極燈ConstantColor陶瓷金鹵燈StarCoat熒光燈199819992000200120022003

Ecolux低汞技術(shù) 三部件陶瓷金鹵燈電弧管

PulseArc金鹵燈 白色發(fā)光二極管（UV）

StayBright金鹵燈 投影儀燈

Reveal釹玻璃白熾燈

250瓦和400瓦陶瓷金鹵燈

UltraMax熒光燈鎮(zhèn)流器＋28W高效熒光燈

（GE）照明的發(fā)明史

1.4流明/瓦40小時150流明/瓦

10萬小時客戶需求節(jié)能壽命光的質(zhì)量1890“鎢絲” 1940 2000187919燈的分類熱輻射光源

白熾燈

鹵鎢燈氣體放電光源

熒光燈/節(jié)能燈(低氣壓汞放電)

低壓鈉燈(低氣壓鈉放電)

高壓汞燈

高壓鈉燈

金屬鹵化物燈/陶瓷金鹵燈發(fā)光二極管

LED

OLED燈的分類熱輻射光源?白熾燈氣體放電光源201．白熾燈白熾燈是通過用電來加熱玻璃殼內(nèi)的燈絲，使其發(fā)光的光源。由燈頭、玻璃外殼、燈芯柱、引線、燈絲等部分組成。白熾燈結(jié)構(gòu)圖1．白熾燈白熾燈是通過用電來加熱玻璃殼內(nèi)的燈絲，白熾燈結(jié)構(gòu)圖21

實用白熾燈自愛迪生1879年發(fā)明以來，歷經(jīng)改進，現(xiàn)在仍然是廣泛使用的電光源之一。由于是熱輻射光源，所以光譜功率連續(xù)分布；顯色性好，顯色指數(shù)唯一可以達到100的電光源；色溫一般在2400～2900K，屬于低色溫光源；白熾燈的功率因數(shù)接近于1，可以瞬時點亮，沒有頻閃；因為構(gòu)造簡單，所以易于制造，價格便宜。白熾燈的另一個特點是：它的光通量、發(fā)光效率和使用壽命會受到電源電壓的巨大影響。從圖上能看出，光通量和電壓正向變化，可以很方便的利用白熾燈的這種特點，構(gòu)成調(diào)光燈。

但是，白熾燈的發(fā)光效率低，由于輻射集中于紅外線區(qū)，大致只有2%～3%的電能轉(zhuǎn)化為可見光。它的平均壽命通常只有1000小時左右。并且，白熾燈不耐震。實用白熾燈自愛迪生1879年發(fā)明以來，歷經(jīng)改222．鹵鎢燈

燈泡內(nèi)充入的氣體中含有鹵族元素（氟、氯、溴、碘）或者鹵化物的熱輻射光源叫做鹵鎢燈。鹵鎢燈能夠?qū)崿F(xiàn)鎢的再生循環(huán)，從而大大減小鎢絲的蒸發(fā)量。

鹵鎢燈作為白熾燈的改進，除了兼有白熾燈的特點之外，還具有體積小，功率大，亮度高，色溫穩(wěn)定，良好的燈絲穩(wěn)定性和抗震性，優(yōu)于白熾燈的光效和壽命等。不過，鹵鎢燈的燈管溫度很高，在兩百多度以上，需要用耐高溫的石英玻璃。鹵鎢燈廣泛應用于電影、電視的拍攝現(xiàn)場，演播室，舞臺，展示廳，商業(yè)櫥窗，汽車，飛機等的照明。2．鹵鎢燈燈泡內(nèi)充入的氣體中含有鹵族元素（氟233．熒光燈

熒光燈是利用放電而產(chǎn)生的紫外線激發(fā)燈管內(nèi)熒光粉，使其發(fā)光的放電燈。它屬于一種低氣壓的汞蒸汽放電燈。

熒光燈同白熾燈相比使用的壽命長（熒光燈的壽命是指每三個小時開關一次，每天開關八次，許多燈同時點燃，當其中50%報廢的時間），能達到10000小時以上。發(fā)光效率也高，其發(fā)出的可見光可以達到輸入能量的26%左右。熒光燈的表面亮度較低，大約在104cd/m2，照明柔和，眩光影響??；色溫接近于白天的自然光，顯色性好。按形狀分為直管、環(huán)管、和緊湊型熒光燈，其中光源電器一體的緊湊型熒光燈又被通常稱為節(jié)能燈。

熒光燈常用于辦公場所照明，教學場所照明，商場照明，住宅照明等等需要長時間使用的、需要營造舒適的自然光照條件的環(huán)境。3．熒光燈熒光燈是利用放電而產(chǎn)生的紫外線激發(fā)燈24熒光燈外形結(jié)構(gòu)分類熒光燈外形結(jié)構(gòu)分類254.熒光高壓汞燈又叫高壓水銀熒光燈，屬于一種高強度的氣體放電燈（HID），成本較低，發(fā)光效率高，省電，一般壽命較長，抗震性能好。

但有明顯的頻閃，而且此燈色溫雖接近日光，但顯色性差；點燃時燈光看上去是白色，照射下的景物卻泛青綠色，不能很好地還原色彩。

熒光高壓汞燈的功率在25W～1000W，常用于道路、廣場、車站、碼頭、企業(yè)廠房內(nèi)外照明等。4.熒光高壓汞燈又叫高壓水銀熒光燈，屬于一種265．金屬鹵化物燈

簡稱金鹵燈，此燈是在高壓汞燈的基礎上發(fā)展起來的，結(jié)構(gòu)與其相似。不同的是放電管中除了汞和稀有氣體之外，還加入了金屬（鈉、鉈、銦、鏑、鈧、錫等）的鹵化物。燈通電后放電管內(nèi)的物質(zhì)在高溫下分解，產(chǎn)生金屬蒸汽和汞蒸汽，燈的光輻射由它們放電電離共同激發(fā)產(chǎn)生。金屬原子激發(fā)出的光譜線彌補了汞光譜線的不足，增加了紅光的成分。金屬鹵化物燈在可見光范圍內(nèi)輻射比較均勻，顯色性比熒光高壓汞燈好，顯色指數(shù)在65以上，高的能達到90。燈的發(fā)光效率也比熒光高壓汞燈高，節(jié)能效果顯著。但壽命要低于熒光高壓汞燈。

金屬鹵化物燈的使用前景很廣闊，現(xiàn)在開展的綠色照明工程正逐步計劃用金屬鹵化物燈替代熒光高壓汞燈。它適合于顯色性要求高的照明場所，可以作為聚光燈用在電視拍攝現(xiàn)場，演播室。5．金屬鹵化物燈簡稱金鹵燈，此燈是在高壓汞燈276．鈉燈（1）高壓鈉燈：也屬于高強度的氣體放電燈，鈉蒸汽的壓強能達到104Pa。高壓鈉燈的光輻射由于鈉原子激發(fā)的原因在589nm附近有一個很高的峰值，恰巧處于人眼最敏感的區(qū)域，發(fā)光效率很高，可達到140lm/W，是熒光高壓汞燈的兩倍，節(jié)能效果非常顯著。燈的壽命能達到26000小時。普通高壓鈉燈色溫低，發(fā)出金黃色的光，透霧性好；燈的紫外線輻射量低，只占總輻射的1%左右，不易招惹飛蟲，適合用于室外，尤其是道路照明。（2）低壓鈉燈：

低壓鈉燈的發(fā)光效率是日常使用光源中最高的，達到150lm/W。在放電穩(wěn)定時放電管內(nèi)鈉蒸汽的壓強為0.1～1.5Pa。低壓鈉燈通電后主要發(fā)出單一的589nm波長的黃光，顯色性很差，適用于道路照明。6．鈉燈（1）高壓鈉燈：也屬于高強度的氣體放287．氙燈

氙燈屬于HID燈，在耐高溫、高壓的石英玻璃內(nèi)充入高壓氙氣，通電后弧光放電產(chǎn)生強烈的白光。其輻射光的波長范圍廣，可見光范圍內(nèi)光譜連續(xù)，在使用惰性氣體的放電燈中最接近日光，色溫在6000K左右，顯色指數(shù)≥95。氙燈具有超高的亮度，超寬的功率范圍。廣泛用于探照燈，舞臺追光燈，電影放映，電影、電視、幻燈投影，飛機、船舶、機車、汽車照明，照相制板、攝影、光學儀器照明等。

氙燈能瞬間點燃，沒有燈絲，所以耐震，適應溫度的能力強，在壽命時間內(nèi)工作穩(wěn)定，光色特性不變；但壽命短，一般在500～1000小時，需要觸發(fā)器在高頻高壓下啟動，價格較高。7．氙燈 氙燈屬于HID燈，在耐高溫、高壓的石英玻璃內(nèi)充入高298．LEDLED是“l(fā)ightemittingdiode”的英文縮寫。中文名:發(fā)光二極管。LED是一種固體電致發(fā)光(EL)半導體器件。LED實質(zhì)性核心結(jié)構(gòu)是由元素譜中的Ⅲ-Ⅳ族或Ⅲ-Ⅴ族化合物材料構(gòu)成的p-n結(jié)。

8．LEDLED是“l(fā)ightemittingdiode30

1907年，HenryJosephRound在觀測金剛砂(SiC)電致發(fā)光的現(xiàn)象時，初次觀察到了無機半導體的發(fā)光現(xiàn)象。但因為無機半導體發(fā)出的黃光太過暗淡，他很快就放棄了這方面的研究。

到20世紀20年代，德國科學家O.W.LOSSOW在研究SiC檢波器時，再次觀察到這種現(xiàn)象，但當時受到材料制備和器件工藝水平的限制，沒有被迅速利用。

1962年，GE公司NickHolonyak帶領的一個團隊成功演示出第一個紅光GaAsP發(fā)光二極管，僅6年后，Monsanto(孟山都)研發(fā)的指示燈以及Hewlett-Packard（IBM）研發(fā)的電子顯示屏就將商業(yè)化LED推向了市場。

1965年僅0.1LM/W，指示燈

1968年，人們通過N摻雜工藝，使GaAsPLED的發(fā)光效率達到

1lm/w,并出現(xiàn)了橙色光和黃色光。真正具有了商業(yè)價值。

到20世紀80年代，使用AlGaAs(砷鎵化鋁)的第一代超亮LED誕生。產(chǎn)品首先是紅色、然后是黃色，最后是綠色。應用領域多

到20世紀90年代，日本東芝公司和美國的HP公司，先后研發(fā)成功雙異質(zhì)結(jié)與多量子阱結(jié)構(gòu)的橙色和黃色InGaAlP(銦鎵鋁化磷)的組合又被用來生產(chǎn)超亮紅色、桔色、黃色及綠色LED.

20世紀90年代中期，日本的日亞（NICHIA）公司和美國的CREE公司，分別在藍寶石和SIC襯底上成功研發(fā)了超亮藍光GaN(氮化鎵)LED，高亮度綠光、紫光及藍光InGaN(氮化銦鎵)LED隨后也研發(fā)成功。?1907年，HenryJosephRound在31LED與傳統(tǒng)光源的區(qū)別???????????????

??????高效率：發(fā)光效率高，一個兩瓦的LED燈相當于一個15瓦的普通白熾燈燈泡的照明效果；壽命長：LED燈最長可達100000小時；LED半衰減期可達50000小時以上低耗電：比同光效的白熾燈最多可節(jié)省百分之七十；低故障：LED是半導體元件，與白熾燈和電子節(jié)能燈相比，沒有真空器件和高壓觸發(fā)電路等敏感部件，故障極低，可以免維修；綠色、環(huán)保：單色性好，LED光譜集中，沒有多余紅外、紫外等光譜，熱量、輻射很少，對被照物產(chǎn)生影響少。而且不含汞有害物質(zhì)，廢棄物可回收，沒有污染；方向性強：平面發(fā)光，方向性強。它與點光源白熾燈不同，視角度≤180°，設計時一定要注意和利用LED光源有不同的視角度和不能大于180°的特點；快響應：響應時間短，只有60ns，啟動十分迅速；白熾燈是毫秒數(shù)量級；低電壓：驅(qū)動電壓低，工作電壓為直流，安全；小體積：體積小、重量輕。利用其特點可設計又薄、又輕、又緊湊的各種式樣的燈具；背光源產(chǎn)品；多色彩：LED色彩鮮艷豐富。不同的半導體材料，不同顏色的光。顏色飽和度達到130%全彩色不同光色的組合變化多端，利用時序控制電路，更能達到豐富多彩的動態(tài)變化效果；控制方便:只要調(diào)整電流，就可以隨意調(diào)光，使燈光更加清晰柔和讓人感覺更加舒服。

LED與傳統(tǒng)光源的區(qū)別??高效率：發(fā)光效率高，一個兩瓦的LE32白光LED指標??

光通量：一個Φ5LED的光通量僅為1lm左右，而用作照明的白光功率LED希望達到1Klm。由于15W白熾燈效率較低，僅8lm/w，所以一個15W白熾燈的光通量，與25lm/w的白光功率LED5W器件相當。??發(fā)光效率：目前產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品已從15lm/w提高到100lm/w以上。??

色溫：在2500K-10000K之間，最好是2500K-5000K之間。??

顯色指數(shù)Ra最好是100。目前可以達到85。??

穩(wěn)定性：波長和光通量均要求保持穩(wěn)定，但其穩(wěn)定性程度依照明場合的需求而定。??

壽命：5萬小時至10萬小時（理想環(huán)境溫度等工作條件）。白光LED指標??光通量：一個Φ5LED的光通量僅為133室內(nèi)設計照明設計基礎知識-精課件34020100

殘存率%100 80 60 40 20 0406080

%額定壽命額定/平均壽命

足夠數(shù)量的燈在標準狀態(tài)下點燃，當其中的50%失效，50%還能繼續(xù)工作時，其累計工作時間就定義為額定平均壽命。常用光源壽命比較04812162024(K小時)020100 殘存率%40608035光效：流明/瓦

光源消耗每瓦電能發(fā)出的光，即光源將電能020406080100120140160180(lm/W)常用光源光效比較轉(zhuǎn)化為可見光的效率可見光電能光效：流明/瓦020406080100120140364%其它維護費用8%照明成本

照明成本的組成

燈泡費用例：?一個100W白熾燈的照明總成本是多少？照明總成本＝燈泡成本＋電費＋其它（如安裝勞動力成本）＝2元＋0.1KW×1000H×0.60元/KWH＋0（假設其它成本為零）＝62元,可見燈泡成本只占照明總成本的不到4％。?一個23W的節(jié)能燈呢？（同樣的照明水平，8000小時壽命）照明總成本＝燈泡成本＋電費＋其它（如安裝勞動力成本）＝25元＋0.023KW×8000H×0.60元/KWH＋0（假設其它成本為零）＝135.40元?在整個節(jié)能燈壽命期間，可以節(jié)省62×8－135.4＝360.60元4%其它維護費用8%照明成本例：?在整個370%020406080100%流明維持率

光輸出/流明

100% 80% 60% 40% 20%燃點時間平均流明：熒光燈、緊湊型熒光燈40％平均壽命時的流明輸出金鹵燈40％平均壽命時高壓鈉燈、高壓汞燈50％平均壽命時0%020406080100%流明維持率燃點時間38電光源名稱白熾燈鹵鎢燈熒光燈熒光高壓汞燈高壓鈉燈金屬鹵化 物燈額定功率范圍/W10~150020~50005~20050~100035~100035~3500

-1光效/lm?W6.5~2514~3030~8732~5560~14052~130平均壽命/h

1000~1500

1500~2000

2500~8000

10000~20000

16000~24000

2000~10000色溫/K

2400~2900

2700~32002500~65005500

1900~2800

3000~6500一般顯色指數(shù)/Ra95~9995~9970~9530~6020~8565~90啟動穩(wěn)定時間/min瞬間瞬間0~4s4~84~84~10常用電光源主要性能參數(shù)比較電光源名稱白熾燈鹵鎢燈熒光燈熒光高壓汞燈高壓鈉燈金屬鹵化額定39電光源名稱白熾燈鹵鎢燈熒光燈熒光高壓 汞燈高壓鈉燈金屬鹵化物 燈再啟動時間/min瞬間瞬間0~4s5~1010~2010~15頻閃效應不明顯不明顯

普通管明顯,高頻管不明顯明顯明顯明顯電壓變化對光通 的影響大大較大較大大較大環(huán)境溫度對光通 的影響小小大較小較小較小耐震性能較差較差較好好較好好附件無無有有有有編制常用電光源主要性能參數(shù)比較電光源名稱白熾燈鹵鎢燈熒光燈熒光高壓高壓鈉燈金屬鹵化物再啟動40光源色溫/K光源色溫/K油燈1900～2000白熾燈（10W）2400蠟燭1900～2000白熾燈（40W）2700月亮4100白熾燈（100W）2750日出后及日落前太陽光2200～3000白熾燈（500W）2900中午太陽光4800～5800日光色熒光燈6500下午太陽光4000冷白色熒光燈4300陰天自然光6400～6900暖白色熒光燈2900晴朗的藍天8500～22000普通高壓鈉燈2000常見光源的色溫光源色溫/K光源色溫/K油燈1900～2000白熾燈（141顯色等級一般顯色指數(shù) 范圍適用場所舉例工業(yè)企業(yè)民用ⅠARa≥90顏色匹配、顏色檢驗等客房、臥室、繪圖室等辨色要求 很高的場所B90＞Ra≥80印刷、食品分檢、油漆等Ⅱ80＞Ra≥60機電裝配、表面處理、控制室 等辦公室、休息室等辨色要求較高 的場所Ⅲ60＞Ra≥40機械加工、熱處理、鑄造等行李房等辨色要求一般的場所Ⅳ40＞Ra≥20倉庫、大件金屬庫等庫房等辨色要求不高的場所光源的一般顯色指數(shù)分類顯色等級一般顯色指數(shù)適用場所舉例工業(yè)企業(yè)民用ⅠARa≥90顏42光源色調(diào)光源色調(diào)白熾燈、鹵鎢燈偏紅橙色光高壓鈉燈金黃色光，紅色成分較多，藍色成分不足日光型熒光燈與自然光相近的白色光金屬鹵化物燈接近于日光的白色光熒光高壓汞燈淺藍綠色，缺乏紅色氙燈非常接近于日光的白色光

色調(diào)反映的是顏色的類別。平時所說的紅色、黃色、綠色、藍色等等，講的就是色調(diào)。光源的色調(diào)和它的色溫密切相關。常見光源的色調(diào)光源色調(diào)光源色調(diào)白熾燈、鹵鎢偏紅橙色光高壓鈉燈金黃色光，紅色43照度/lx光源的色調(diào)感覺暖色（<3300K）中間色（3300K~5300K）冷色（>5300K）≤500愉快的中間的陰冷的500～1000刺激的愉快的中間的1000～20002000～3000≥3000不自然的中間的愉快的在不同的照度下，光源的色調(diào)給人的感受亦不同。照度/lx光源的色調(diào)感覺暖色（<3344燈具的分類燈具是電光源、附件和燈罩的總稱。燈具的品種繁多，形狀各異，各具特色，可以按不同的方式加以分類。燈具的分類燈具是電光源、附件和燈罩的總稱。45(1)按燈具的作用分類可將燈具分為功能性燈具和裝飾性燈具。功能性燈具以滿足高光效、高顯色性、低眩光等要求為主，兼顧裝飾性方面的要求；而裝飾燈具一般由裝飾性零件圍繞光源組合而成，以美化空間環(huán)境、渲染照明氣氛為主。(1)按燈具的作用分類可將燈具分為功能性燈具和裝飾性燈46(2)按配光曲線分類①直接型燈具：直接型燈具發(fā)出的光通量中有90％以上直接向下到達工作面上，適用于層高較高的廠房建筑內(nèi)或廣場道路的照明。②半直接型燈具：半直接型燈具可使頂棚照度得到提高，室內(nèi)亮度對比得到改善。③漫射型燈具：漫射型燈具發(fā)出的光強在空間基本均勻分布，眩光低，光線柔和。④半間接型燈具：光線柔和，照度均勻性好，但應注意燈具上部的清潔，否則會影響燈具的效率。⑤間接型燈具：其光線均勻柔和，頂棚和墻壁的光反射系數(shù)對室內(nèi)的光強分布影響較大。(2)按配光曲線分類①直接型燈具：直接型燈具發(fā)出的光通量中有47(3)按照安裝方式和使用場合分類①壁式燈具：壁式燈具簡稱為壁燈，安裝在墻壁或柱上②吊燈：吊燈是室內(nèi)裝飾照明中常用的燈具，能在室內(nèi)形成一個（或多個）溫暖明亮的視覺中心，對室內(nèi)環(huán)境起到強烈的烘托效果。③吸頂燈：吸頂燈緊貼頂棚安裝，適用于層高較低的室內(nèi)。④落地燈：落地燈的特點是可根據(jù)室內(nèi)家具布置的需要，靈活地改變其位置，與沙發(fā)、茶幾、書桌等組合使用，給人帶來室內(nèi)空間“常變常新”的感覺。⑤臺燈：臺燈主要用于閱讀、書寫、繪圖等學習和工作場所局部照明。⑥柱燈：柱燈主要用于庭院照明，特別是街心花園、公園、賓館內(nèi)草坪等場所。(3)按照安裝方式和使用場合分類①壁式燈具：壁式燈具簡稱為壁48

⑦投光燈：投光燈一般用于室外正面的泛光照明，使建筑物的外形風格充分呈現(xiàn)在深暗的夜色背景中，并使夜幕中的建筑物展現(xiàn)出很強的立體感。

⑧應急燈：應急燈通常設置于建筑物內(nèi)疏散通道處，其作用是在緊急情況下引導室內(nèi)人流疏散，或在正常照明電源發(fā)生故障時，及時為室內(nèi)提供應急照明。⑨舞臺燈：舞臺燈是專業(yè)的照明燈具。舞臺燈根據(jù)不同用途可分為舞臺追光燈、聚光燈、柔光燈、散光燈等。⑩舞廳專用燈：舞廳專用燈是經(jīng)過藝術(shù)處理的專用燈具，用以增加和渲染舞廳內(nèi)的活潑氣氛。 ⑦投光燈：投光燈一般用于室外正面的泛光照明，使建筑49燈具光效率

燈具的光效率η是指在相同的使用條件下，燈具輸出的總光通量Ф’與燈具中光源發(fā)出的總光通量Ф之比，即：η＝Ф’∕Ф×100％（6-13）

光效率的數(shù)值總是小于1的。燈具光效率越高，光源光通量的利用程度越大，也就越節(jié)能。實際中應優(yōu)先采用效率高的燈具。 燈具光效率η＝Ф’50燈具保護角

保護角又叫遮光角，用于衡量燈具為了防止眩光而遮擋住光源直射光范圍的大小。用光源發(fā)光體從燈具出口邊緣輻射出去的光線和出口邊緣水平面之間的夾角表示。燈具保護角 保護角又叫遮光角，用于衡量燈具為了防止眩光51燈具選用的基本原則1）功能原則：合乎要求的配光曲線、保護角、燈具效率，款式符合環(huán)境的使用條件；2）安全原則：符合防觸電安全保護規(guī)定要求；3）經(jīng)濟原則：初投資和運行費用最小化；4）協(xié)調(diào)原則：燈飾與環(huán)境整體風格協(xié)調(diào)一致。選擇燈具時綜合考慮以上原則。燈具選用的基本原則1）功能原則：合乎要求的配光曲線、保52按配光特性選擇燈具

1）窄配光類（深照型）的燈具，使光線在較小立體角內(nèi)分布，保護角大，不易產(chǎn)生眩光，發(fā)出的光通量能最大限度地直接落在被照面上，利用率高。象體育館、企業(yè)的高大廠房、高速公路等照度要求較高的地方，可以采用。但是燈具必須高密度排列，才能保證照度的均勻度。

2）中配光類（中照型）的燈具，使光線在中等立體角內(nèi)分布，配光曲線要寬一些，直接照射面積較大，合理的布局和燈具高度可以眩光。適合用于中等照度的一般室內(nèi)照明。3）寬配光類（廣照型）的燈具，使光線在較大立體角內(nèi)分布，適用于照度要求低的場所，如樓道、廁所等。按配光特性選擇燈具 1）窄配光類（深照型）的53室內(nèi)燈具布置的基本要求1）符合規(guī)定的照度值，工作面上照度均勻。2）有效地控制眩光和陰影。3）符合使用場所要求的照明方式。4）方便燈具的維護修理。5）保證光源用電安全。6）符合節(jié)能的要求，提高光效，將光源安裝容量降至最低。7）布置整齊、美觀大方，與室內(nèi)環(huán)境協(xié)調(diào)一致室內(nèi)燈具布置的基本要求1）符合規(guī)定的照度值，工作面上照54照明種類

（1）正常照明：在正常情況下使用的室內(nèi)、室外照明。 （2）應急照明：因正常照明使用的電源失效而啟用的照明。 （3）值班照明：非工作時間，為值班所設置的照明。值班照明可以利用正常照明中能單獨控制的一部分，也可以利用應急照明的一部分或全部。（4）警衛(wèi)照明：用于警戒而安裝的照明?？梢愿鶕?jù)需要在倉庫區(qū)、貨物堆放區(qū)、廠區(qū)等警戒范圍內(nèi)設置。

（5）障礙照明：在可能危及航行安全的建筑物、構(gòu)筑物上安裝的標志燈?；虍斢写巴ㄟ^的兩側(cè)建筑物上裝設的障礙指示燈等。應該按照民航和交通部門的有關規(guī)定裝設。照明種類 （1）正常照明：在正常情況下使用的室內(nèi)、室外照55

（6）裝飾照明：為美化、烘托某一特定環(huán)境而設置，起到點綴、裝飾作用的照明；通常采用裝飾性燈具，和建筑裝潢及環(huán)境結(jié)合成一體。

（7）城市環(huán)境藝術(shù)照明：利用各種照明技術(shù)和設備，營造出能體現(xiàn)環(huán)境風格，符合藝術(shù)美學，給人以視覺享受的城市夜景照明。涉及公園、廣場、雕塑、噴泉、綠化園林、庭園小區(qū)、標志性建筑物等的景觀照明和廣告照明等。 （6）裝飾照明：為美化、烘托某一特定環(huán)境而設置，起56照明方式

（1）一般照明：為照亮整個場所而設置的均勻照明。適用于對光照方向無特殊要求的場所，以及受到條件限制，不適合裝設局部照明或混合照明不合理時采用；不考慮特殊區(qū)域的需要。

（2）分區(qū)一般照明：對某一特定區(qū)域，如進行工作的地點，設計成不同的照度來照亮該區(qū)域的一般照明。特定區(qū)域可以通過增加燈具的布置密度來提高照度，而其他區(qū)域可以維持原來的布置方式。照明方式 （1）一般照明：為照亮整個場所而設置的均勻57

（3）局部照明：特定視覺用的、為照亮某個局部而設置照明。局部照明只能照射有限的小范圍。在一般照明或分區(qū)一般照明不能滿足要求的地方（照度、照射方向、光幕反射、頻閃效應等不合要求），應增加局部照明。但在工作場所中不能只裝局部照明。

（4）混合照明：由一般照明和局部照明組成的照明。對照度要求較高、照射方向有特殊要求的，以及工作位置密度不大，且單獨裝設一般照明不合理的場所，經(jīng)常使用混合照明。 （3）局部照明：特定視覺用的、為照亮某個局部而設置照明。58照度范圍/lx作業(yè)和活動類型203050室外人口區(qū)域5075100交通區(qū)、簡單地判別方位或短暫停留100150200非連續(xù)工作的房間，例如工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)視、儲藏、衣帽間、門廳200300500有簡單視覺要求的作業(yè)，如粗糙的機械加工，教室300500750有中等視覺要求的作業(yè)，如普通機械加工，辦公室，控制室5007501000有一定視覺要求的作業(yè)，如縫紉、檢驗、試驗，繪圖室75010001500延續(xù)時間長，且有精細視覺要求的作業(yè)，如精密加工和裝配，顏色判別100015002000有特殊要求的作業(yè)，如手工雕刻，很精細的工件檢驗>2000完成很嚴格的視覺作業(yè)，如微電子裝配，外科手術(shù)各種活動場所推薦的照度范圍照度范圍/lx作業(yè)和活動類型203050室外人59環(huán)境污染特征房間或場所舉例燈具最少擦拭 次數(shù)（次/年）

維護系數(shù)值室內(nèi)清潔臥室、辦公室、餐廳、閱覽室、教室、病房、客房、儀器、儀表的裝配車間，電子元器件的裝配車間，實驗室等20.8一般商店營業(yè)廳、候車室、影劇院、機械加工車間、機械裝配車間、體育館等20.7污染嚴重廚房、鍛工車間、鑄工車間、水泥車間等30.6室外雨蓬、站臺20.65燈具維護系數(shù)環(huán)境污房間或場所舉例燈具最少擦拭 維護室清潔臥室、辦公室、餐60房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）起居室一般活動0.75m水平面100書寫、閱讀

*300臥室一般活動0.75m水平面75床頭、閱讀

*150餐廳0.75m水平面150廚房一般活動0.75m水平面100操作臺臺面

*150衛(wèi)生間0.75m水平面100注：宜用混合照明。 *居住建筑照明標準值房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）起居室一般活動61房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）普通辦公室0.75m水平面300高檔辦公室0.75m水平面500會議室0.75m水平面300接待室、前臺0.75m水平面300營業(yè)廳0.75m水平面300設計室實際工作面500文件整理、復印、發(fā)行室0.75m水平面300資料、檔案室0.75m水平面200辦公建筑照明標準值房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）普通辦62房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）一般商店營業(yè)廳0.75m水平面300高檔商店營業(yè)廳0.75m水平面500一般超市營業(yè)廳0.75m水平面300高檔超市營業(yè)廳0.75m水平面500收款臺臺面500商業(yè)建筑照明標準值房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）一般商店營業(yè)廳63房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）教室課桌面300實驗室實驗桌面300美術(shù)教室桌面500多媒體教室0.75m水平面300教室黑板黑板面500學校建筑照明標準值房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）教室課桌面30064房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）門廳普通地面100高檔地面

*200走廊、流動區(qū) 域普通地面50高檔地面100樓梯平臺普通地面30高檔地面75自動扶梯地面150浴室普通地面75高檔地面150公用建筑照明標準值房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）門廳普通地面65房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）電梯前廳普通地面75高檔地面150休息室地面100儲藏室、倉庫地面100車庫檢修間地面200停車間地面75注：居住、公共建筑的動力站、變電站的照明標準按相應標準執(zhí)行。房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）電梯前廳普通地66房間或場所參考平面及其高 度照度標準 值（lx）備注實驗室一般0.75m水平面300可另加局部照明精細0.75m水平面500可另加局部照明計量室，測量室0.75m水平面500可另加局部照明電話站、網(wǎng)絡中心0.75m水平面500計算機站0.75m水平面500檢驗一般0.75m水平面300應另加局部照明精細、有顏色要求0.75m水平面750應另加局部照明工業(yè)建筑一般照明標準值房間或場所參考平面及其高照度標準備注實驗室一般0.75m67房間或場所參考平面及其高度照度標準 值（lx）備注機械加工粗加工0.75m水平面200可另加局部照明加工公差≥0.1mm0.75m水平面300應另加局部照明精密加工＜0.1mm0.75m水平面500應另加局部照明機電、儀 表裝配大件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應另加局部照明特精密0.75m水平面750應另加局部照明房間或場所參考平面及其高度照度標準備注機械加工粗加工0.68房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）治療室0.75m水平面300化驗室0.75m水平面500手術(shù)室0.75m水平面750診室0.75m水平面300候診室、掛號廳0.75m水平面200病房地面100護士站0.75m水平面300重癥監(jiān)護室0.75m水平面300藥房0.75m水平面500醫(yī)院建筑照明標準值房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）治療室0.75m69房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）門廳地面200觀眾廳影院0.75m水平面100劇院200觀眾休息廳影院地面150劇院200排演廳地面300化妝室一般活動區(qū)0.75m水平面150化妝臺1.1m高處垂直面500影劇院建筑照明標準值房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）門廳地面270照明質(zhì)量

照明設計優(yōu)劣與否主要用照明質(zhì)量指標加以評價與衡量?？陀^物理量可以作為評價照明質(zhì)量的依據(jù)，這些物理指標包括：照度、照度均勻度、亮度分布、眩光限制、陰影消除、光色、照明的穩(wěn)定性等。1．參考面上的照度水平

照明設計時要選擇合適的照度水平，一方面使人容易辨別所從事工作的細節(jié)；另一方面又能控制或消除視覺不舒適的因素，保護人們視力健康。照明質(zhì)量 照明設計優(yōu)劣與否主要用照明質(zhì)量指標加以評價712．照度均勻度

視覺對象的位置會經(jīng)常發(fā)生變化，為了避免視覺不適，要求工作面上的照度保持一定的均勻程度。根據(jù)我國國標規(guī)定，照度的均勻程度是用照度均勻度來表示的。照度均勻度定義為：規(guī)定表面上的最小照度與平均照度之比，即：Emin/Eav。最小照度是指參考面上某一點的最小照度，平均照度是指整個參考面上的平均照度。

CIE推薦，對于一般照明，工作區(qū)域的照度均勻度不應小于0.8，整個房間平均照度不應小于工作區(qū)域平均照度的1/3，相鄰房間的平均照度之間的差別不應超過5：1。2．照度均勻度 視覺對象的位置會經(jīng)常發(fā)生變化，為了避72

我國現(xiàn)行標準規(guī)定，公共建筑的工作房間和工業(yè)建筑作業(yè)區(qū)域內(nèi)的一般照明照度均勻度，不應小于0.7，而作業(yè)面鄰近周圍的照度均勻度不應小于0.5；房間或場所內(nèi)的通道和其他非作業(yè)區(qū)域的一般照明的照度值不宜低于作業(yè)區(qū)域一般照明照度值的1/3。對有彩電轉(zhuǎn)播要求的體育館另有規(guī)定。

照度的均勻度和燈具的距高比L/h有關。燈具實際布置間距不應大于所選燈具最大允許距高比；靠墻邊的一排燈具離墻的水平距離保持在1/2～1/3燈具間距離，就可以獲得符合要求的照明均勻度。在要求更高的場合，可以采用間接型、半間接型燈具，發(fā)光頂棚，發(fā)光帶等。 我國現(xiàn)行標準規(guī)定，公共建筑的工作房間和工業(yè)建筑作 照度的均733.亮度分布

視野范圍內(nèi)亮度分布的合適與否，不僅關系到物體的可見度，而且還是舒適視覺的必要條件。因此，對室內(nèi)亮度分布有一定的要求，具體的亮度比推薦值見。

CIE推薦，當被觀察物體的亮度是它相鄰環(huán)境的三倍左右時，視覺清晰度較好；如果換成用物體的反射比（指該表面反射光通量與入射光通量之比）表示就是：相鄰環(huán)境與被觀察物體的反射比之比最好在0.3～0.5之間。

我國標準中推薦了房間內(nèi)各個面的反射比和照度比（該表面的照度與工作面一般照度之比）的范圍。3.亮度分布 視野范圍內(nèi)亮度分布的合適與否，不僅關系744.眩光限制

眩光可以由光源和燈具直接引起，也可以由反射比高的表面形成的鏡面反射而引起，它對人的生理和心理都將造成危害，因此必須采取措施加以限制。

我國《建筑照明設計標準》對公共建筑和工業(yè)建筑常用房間或場所的不舒適眩光采用統(tǒng)一眩光值（UGR）進行評價，其計算方法和要求見標準附錄A，其最大允許值宜符合標準的其它規(guī)定；室外體育場所的不舒適眩光應采用眩光值（GR）評價。4.眩光限制 眩光可以由光源和燈具直接引起，也可以由反射比75（1）控制直接眩光：控制直接眩光的辦法主要是限制燈具在截光角γ大于45°的眩光區(qū)的亮度。距離人最遠的燈具，其射入眼睛的光線與通過燈具垂線的夾角表示為：γmax(γmax=tanL/h)，它是這個場所眩光區(qū)的最大角度。只要在45<γ<γmax區(qū)域，燈具亮度不超過規(guī)定數(shù)值，即能滿足限制直接眩光的要求。（1）控制直接眩光：控制直接眩光的辦法主要是限制燈具在截光角76（2）反射眩光控制：

視野范圍內(nèi)的反射眩光和視覺對象的光幕反射也需要有效地控制。可用下列方法防止或減少光幕反射和反射眩光：1）避免將燈具安裝在干擾區(qū)內(nèi)；2）采用低光澤度的表面裝飾材料；3）限制燈具亮度；4）照亮頂棚和墻表面，但避免出現(xiàn)光斑。（2）反射眩光控制： 視野范圍內(nèi)的反射眩光和視覺對象的光幕反77燈具的限制眩光區(qū)域燈具的限制眩光區(qū)域785.光源的顏色

前面已經(jīng)討論過光源的色溫和顯色性，以及不同色溫的光源給人的不同感受。照明設計時要根據(jù)環(huán)境的要求選擇不同色溫、顯色性，不同光譜分布的光源。

首先，正確的物體彩色感覺只有在光源光譜分布接近于自然光的情況下才能形成。在光源光譜分布和自然光相差較大的條件下，被照物體的顏色將有較大的失真。這對需要正確辨別色彩的工作場所是不合適的，因此需要使用較高顯色指數(shù)的光源。應該按照表6-3給出的不同場所顯色性的要求來選擇光源。5.光源的顏色 前面已經(jīng)討論過光源的色溫和顯色性，以及不同色796.光源的頻閃

醫(yī)學研究表明：由于工作時進入眼睛的光線不斷地明暗變化，視覺系統(tǒng)要不斷調(diào)節(jié)瞳孔，這種調(diào)節(jié)過程在有頻閃的光源下會更加劇烈。它更容易引起眼睛疲勞并隨之對視力造成傷害。

光源的頻閃程度可以用頻閃波動深度指標來衡量。頻閃波動深度等于光線最強值與最弱值的差值再除以最強值后獲得的百分比；百分比越小，頻閃越淺。白熾燈頻閃波動深度大于10％，電感鎮(zhèn)流熒光燈在50%左右，25KHz電子鎮(zhèn)流熒光燈約20%，高壓汞燈在60%左右，太陽光的頻閃波動深度為零。6.光源的頻閃 醫(yī)學研究表明：由于工作時進入眼睛的光線不斷地80比較對象推薦值觀察對象與工作面之間（如書和桌子之間）3：1觀察對象與離開它相鄰的其他表面之間（如書和地面之間）10：1光源與背景之間20：1普通視野范圍內(nèi)亮度差40：17.亮度比推薦值比較對象推薦值觀察對象與工作面之間（如書和桌子之間）3：1觀81表面名稱反射比照度比頂棚0.6～0.90.25～0.9墻面、隔斷0.3～0.80.4～0.8地面0.1～0.50.7～1.0作業(yè)面0.2～0.68.表面反對比與照度比表面名稱反射比照度比頂棚0.6～0.90.25～0.982照度計算

一是根據(jù)場所的照度標準以及其他相關條件，通過一定的計算方法來確定符合要求的光源容量及燈具的數(shù)量。二是在燈具的形式、數(shù)量，光源的容量都確定的情況下計算其所達到的照度值。照度計算 一是根據(jù)場所的照度標準以及其他相關條件，通二是83逐點照度計算法逐點計算法又叫平方反比法，它可以求出工作面上任何一點的直射照度。

當光源的尺寸和它到被照面的距離相比非常小時，可以忽略光源的大小而認為是“點光源”。點光源到被照面上某個照度計算點的水平照度為：式中Es——照度計算點的水平面照度（lx）；Iα——光源照射方向的光強（cd）；α——光源的入射角l——光源與計算點之間的距離（m）。逐點照度計算法逐點計算法又叫平方反比法，它可以求出工作84光通利用系數(shù)法

利用系數(shù)法是計算工作面上平均照度的常用方法。利用系數(shù)μ是指投射到工作面的光通量（包括燈具的直射光通量和墻面、頂棚、地面等的反射光通量）和燈具發(fā)出的總光通量的比值。1.計算公式式中Eαv——工作面的平均照度值（lx）；μ——利用系數(shù)；K——維護系數(shù)；N——燈具數(shù)量（盞）；Φ——每個燈具內(nèi)的總光通量（lm）；S——工作面的面積（m）。光通利用系數(shù)法 利用系數(shù)法是計算工作面上平均照度的常用85單位容量法

光源的單位容量是指在單位水平面積上光源的安裝電功率，它實際上是光源電功率的面密度。即：式中P0——單位容量(W/m)；——房間安裝光源的總功率(W)；S——房間的總面積(m)。單位容量法 光源的單位容量是指在單位水平面積上光源的安86照明控制

近年來，在照明領域人們通過科學、合理的利用現(xiàn)代控制方法，真正實現(xiàn)了照明的技術(shù)美與藝術(shù)美。現(xiàn)代照明控制的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、照明控制營造良好的光環(huán)境，豐富的場景變化2、延長照明系統(tǒng)壽命3、節(jié)約能源4、防止光污染、保護環(huán)境照明控制 近年來，在照明領域人們通過科學、合理的利用現(xiàn)87室內(nèi)設計照明設計基礎知識-精課件88照明設計基礎知識——李軍照明設計基礎知識——李軍89780nm

什么是光？電磁波可見光380nm光是特定頻率區(qū)間的電磁輻射

780nm 什么是光？380nm光是特定頻率區(qū)間的電磁90人眼視覺特性

眼睛是一個構(gòu)造極其復雜的器官，它的正前方的一小部分是有彈性的透明組織，稱為角膜，光線從這里進入眼內(nèi)；其余部分為白色不透明組織，稱為鞏膜；鞏膜里面有一層虹膜，起著遮光作用；虹膜隨不同種族有不同顏色，如黑色、藍色、褐色等；在虹膜中間有一圓孔稱為瞳孔；瞳孔的大小可通過虹膜的環(huán)狀肌來調(diào)節(jié)，它可以控制進入眼睛內(nèi)部的光通量，起著照相機中光圈的作用。人眼視覺特性眼睛是一個構(gòu)造極其復雜的器官，它91

眼球內(nèi)層的視網(wǎng)膜由大量的感光細胞組成。當光線通過瞳孔、晶狀體和玻璃狀液體聚焦在視網(wǎng)膜上時，感光細胞受到光刺激而發(fā)生電化學過程，其發(fā)出的生物電脈沖，經(jīng)視神經(jīng)傳入大腦的視神經(jīng)中樞形成視覺。視網(wǎng)膜上的感光細胞分為錐狀細胞和桿狀細胞兩種。錐狀細胞在正常光照條件下起作用，其既能分辨光線的強弱而形成明暗感覺，也能分辨光線的色彩，這被稱為人眼的明視覺狀態(tài)。

桿狀細胞靈敏度高，在微弱的光照環(huán)境下由它負責工作。但是，桿狀細胞只有明暗的光感而無法分辨色彩，這就是為什么在夜晚微弱的光線下，人只能看到物體黑白的影像而看不出物體顏色的原因；人眼的這種狀態(tài)是暗視覺狀態(tài)。

人眼對不同波長的光線靈敏度不同。簡單地說，可見光范圍內(nèi)不同波長的光，在人眼里會呈現(xiàn)不同的顏色；現(xiàn)在即使讓它們輻射功率相同，人感覺這些彩色光也不一樣亮。經(jīng)測試人眼對黃綠光最敏感，在輻射功率相同條件下感到黃綠色光最亮，而藍、紫色光和紅光則感到很暗。 眼球內(nèi)層的視網(wǎng)膜由大量的感光細胞組成。當光線通過瞳孔、晶狀92眼球截面簡圖眼球截面簡圖93明視覺曲線&暗視覺曲線暗視覺曲線<1lux明視覺曲線>20lux光源的基本評價參數(shù)之一光通量（流明輸出）：是基于人眼的明視覺曲線得來的。 明視覺曲線&暗視覺曲線暗視覺曲線<1lux明視覺曲94光的單位－流明（lumen)流明：光通量的國際單位，表示光的量的單位。是評價光源的主要性能參數(shù)之一。例（參考光源樣本）

一個100W白熾燈的光通量1350流明左右

一支18W三基色熒光燈的光通量1350流明左右

一個20W電子節(jié)能燈的光通量1250流明左右

一個20W陶瓷金鹵燈的光通量1700流明左右

一個400W高壓鈉燈的光通量50000流明左右光的單位－流明（lumen)流明：光通量的國際單位95380780波長(nm)流明是怎么來的？

視覺曲線－人眼的視覺靈敏度

相 對 靈 敏 度380780波長(nm)流明是怎么來的？96發(fā)光強度（光強）

為了表示光源在空間各個方向上發(fā)出的光通量的不均勻性，而提出發(fā)光強度的概念。發(fā)光強度是光源發(fā)出光通量的空間角密度。發(fā)光強度的單位是cd（坎德拉），在國際單位制（SI）中是一個基本單位。定義為：輻射頻率為540×1012HZ（波長是555nm）的單色光源，在某方向上的輻射強度為1/683（W/sr）時，則此方向上的發(fā)光強度是1cd。空間中有一個點光源P向四周發(fā)出光線，從P向某個方向取立體角dΩ，在此角內(nèi)的光通量為dФV，則兩者之比為此方向上的發(fā)光強度IV，即：整個球面對球心所張的立體角為4π。發(fā)光強度（光強） 為了表示光源在空間各個方向上97（光）亮度

具有一定面積的廣光源，其上各處的發(fā)光強度可能是不同的，向各個方向輻射的特性也是不一樣的，為此引入光強面密度的概念。在發(fā)光體上取面積dS，在與此面法線成θ角的方向上觀視，這個方向上的亮度LV定義為：在此方向上的光強I與面積dS在該方向上的投影dS之比。即：dS’也就是人眼在這個方向上看到的dS的大小。亮度的國際單位是cd/m2（坎德拉/平方米）。

（光）亮度 具有一定面積的廣光源，其上各處98（光）照度照度用于衡量光照射在某個面上的強弱，用被照面上光通量的面密度表示之，即：式中：EV—照度；dS—被照面上的圓面積；dФV—圓面積上得到的光通量。（光）照度照度用于衡量光照射在某個面上99照度陽光直射陰天辦公室家居月光應急照明200,000Lux5,000Lux500Lux100Lux1Lux0.1Lux照度陽光直射200,000Lux100顯色性/顯色指數(shù)

顯色指數(shù)是衡量光源顯現(xiàn)物體真實顏色的能力的參數(shù)，顯色指數(shù)越高(0~100)的光源對顏色的表現(xiàn)越好(越接近自然原色)。石英金鹵燈Ra65~70陶瓷金鹵燈Ra92顯色性/顯色指數(shù)101色溫

色溫是衡量光源發(fā)出的光的光色冷暖的指標。單位為開爾文(K)。色溫高 則光色偏冷，色溫低則光色偏暖。

色溫是以絕對溫度K來表示的，當一標準黑體被加熱時，隨著溫度的升高， 其顏色由深紅至淺紅至橙黃至白至藍白至藍色變化，利用黑體這一特征，當某光源的光色與黑體的某一溫度下的光色相同時，我們將黑體的溫度稱為該光源的色溫。3500K4100K3000K

暖色5000K冷色色102色表分組色表特征相關色溫/K適用場所舉例Ⅰ暖＜3300客房、臥室、病房、酒吧、餐廳Ⅱ中間3300～5300辦公室、教室、閱覽室、診室、檢驗室、機加工車間、儀表裝配Ⅲ冷＞5300熱加工車間、高照度場所用色溫可以把光源按人的不同色調(diào)感覺分為三類。色表分組色表特征相關色溫/K適用場所舉例Ⅰ暖＜3300客房103眩光

由于視野（當頭和眼睛都不動時，人能看到的空間范圍）中的亮度范圍或者亮度分布不均勻，或存在極端的對比，以至引起不舒適的感覺或者降低觀察細節(jié)部分及目標的能力的視覺現(xiàn)象，稱為眩光。眩光是人的視覺特性，它受制于環(huán)境因素，而由人眼的生理特點所決定。眩光由于視野（當頭和眼睛都不動時，104人眼睛能感覺到從百分之幾一直到幾百萬cd/m2如此寬的亮度范圍，這是由人眼的瞳孔和視神經(jīng)細胞共同調(diào)節(jié)完成的。但是，人眼并不能同時“看”到這么大的亮度范圍。當人眼適應了環(huán)境的平均亮度以后，能分辨的亮度范圍比較有限。在平均亮度適當?shù)那闆r下，可以區(qū)分的最小亮度與最大亮度之比大約是在1：1000左右；低平均亮度條件下，則可能只達到1：10。超過視覺范圍的亮度，人眼不能辨別；也就是眼睛看上去會一樣的亮或者一樣的黑。人眼睛能感覺到從百分之幾一直到幾百萬cd/m105

空間上或時間上亮度分布不均勻的背景，會造成視覺的掩蓋現(xiàn)象。即在背景有亮度突變處，人的可見度閾值（人在某個背景亮度下能察覺的最小亮度變化）將增大。并且，在亮度突變處的對比度越大，可見度閾值越大。那么，在人的視野里如果出現(xiàn)對比較大的光線，就會影響人的可見度。眩光包括不舒適眩光和失能眩光兩種，兩者的形成機理并不相同。

不舒適眩光：即產(chǎn)生不舒適感覺，但不一定降低視覺對象的可見度的眩光。失能眩光：是降低了對象的可見度，但不一定產(chǎn)生不舒適感覺的眩光?？臻g上或時間上亮度分布不均勻的背景，會造成視1061890“鎢絲” 時代

1940“氣體放電” 時代

2000 “固體”發(fā)光時代1879白熾燈1911鎢絲燈1925內(nèi)磨砂燈泡1930照相閃光燈1934高壓汞燈1938熒光燈1939194519491959

密封汽車頭燈環(huán)形熒光燈柔白燈泡鹵鎢燈1961高壓鈉燈1962發(fā)光二極管(LED)1965Multi-Vapor?金鹵燈19741975

節(jié)能熒光燈

MR1619861989199019911992199419961997

Biax高效熒光燈－家用

HIR鹵鎢PAR燈

2D燈 均勻恒色冷光杯

Biax?高效節(jié)能燈Genura無極燈ConstantColor陶瓷金鹵燈StarCoat熒光燈199819992000200120022003

Ecolux低汞技術(shù) 三部件陶瓷金鹵燈電弧管

PulseArc金鹵燈 白色發(fā)光二極管（UV）

StayBright金鹵燈 投影儀燈

Reveal釹玻璃白熾燈

250瓦和400瓦陶瓷金鹵燈

UltraMax熒光燈鎮(zhèn)流器＋28W高效熒光燈

（GE）照明的發(fā)明史

1.4流明/瓦40小時150流明/瓦

10萬小時客戶需求節(jié)能壽命光的質(zhì)量1890“鎢絲” 1940 20001879107燈的分類熱輻射光源

白熾燈

鹵鎢燈氣體放電光源

熒光燈/節(jié)能燈(低氣壓汞放電)

低壓鈉燈(低氣壓鈉放電)

高壓汞燈

高壓鈉燈

金屬鹵化物燈/陶瓷金鹵燈發(fā)光二極管

LED

OLED燈的分類熱輻射光源?白熾燈氣體放電光源1081．白熾燈白熾燈是通過用電來加熱玻璃殼內(nèi)的燈絲，使其發(fā)光的光源。由燈頭、玻璃外殼、燈芯柱、引線、燈絲等部分組成。白熾燈結(jié)構(gòu)圖1．白熾燈白熾燈是通過用電來加熱玻璃殼內(nèi)的燈絲，白熾燈結(jié)構(gòu)圖109

實用白熾燈自愛迪生1879年發(fā)明以來，歷經(jīng)改進，現(xiàn)在仍然是廣泛使用的電光源之一。由于是熱輻射光源，所以光譜功率連續(xù)分布；顯色性好，顯色指數(shù)