光污染及其控制

光污染及其控制第一頁，共九十八頁，2022年，8月28日主要內(nèi)容第一節(jié)概述●第二節(jié)光學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)光環(huán)境評(píng)價(jià)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié)光污染防治技術(shù)●●●第二頁，共九十八頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述●

一、光環(huán)境

二、光源及其類型

三、光污染

第三頁，共九十八頁，2022年，8月28日（一）光環(huán)境的定義（二）光環(huán)境的影響因素

（三）光環(huán)境中光的效果

一、光環(huán)境

第四頁，共九十八頁，2022年，8月28日光環(huán)境（一）光環(huán)境的定義定義：由光照射于內(nèi)外空間所形成的環(huán)境。光源：光環(huán)境中的光源包括天然光人工光第五頁，共九十八頁，2022年，8月28日光環(huán)境（一）光環(huán)境的定義室內(nèi)光環(huán)境定義：由光與顏色在室內(nèi)建立的、同房間形狀有關(guān)的生理和心理環(huán)境。功能：滿足物理、生理(視覺)、心理、人體功效學(xué)及美學(xué)等方面的要求。室外光環(huán)境定義：在室外空間由光照射而形成的環(huán)境。功能：除滿足與室內(nèi)光環(huán)境相同的要求外，還要滿足節(jié)能和綠色照明等社會(huì)方面的要求。第六頁，共九十八頁，2022年，8月28日（二）光環(huán)境的影響因素

影響因素光色照度和亮度

視野外的亮度分布

陰影

周圍亮度

眩光

（1）

（6）

（5）

（4）

（3）

（2）

是保證光環(huán)境的光量和光質(zhì)量的基本條件。光源的顏色。按標(biāo)準(zhǔn)表色體系，將單色光混合，可匹配出感覺到與任意光的顏色相同的光

容易看到注視點(diǎn)的最佳環(huán)境是周圍亮度大約等于注視點(diǎn)亮度。室內(nèi)頂棚、墻面、地面、家具等表面的亮度分布。

在視野中由于亮度的分布或范圍不當(dāng)，或在時(shí)空方面存在著亮度的懸殊對(duì)比，以致引起不舒適感覺或降低觀看細(xì)部或目標(biāo)的能力眩光在光環(huán)境中是有害因素，應(yīng)設(shè)法控制或避免。陰影能突出物體的外形和深度，豐富物體的視覺效果。

第七頁，共九十八頁，2022年，8月28日（三）光環(huán)境中光的效果

（2）光的造型立體感效果

（3）光的表面效果

（4）光的色彩效果

（1）光的方向性效果

第八頁，共九十八頁，2022年，8月28日光的方向：順光、側(cè)光、逆光、頂光、底光。

順光側(cè)光逆光

（1）光的方向性效果

第九頁，共九十八頁，2022年，8月28日光的方向性效果：增強(qiáng)室內(nèi)空間的可見度，增強(qiáng)或減弱光和陰影的對(duì)比增強(qiáng)或減弱物體的立體感在室內(nèi)光環(huán)境中只要調(diào)整光源的位置和方向，就能獲得所要求的方向性效果。

光的方向性效果對(duì)建筑功能、室內(nèi)表面、人物形象及人們的心理反應(yīng)都起重要作用。

（1）光的方向性效果

第十頁，共九十八頁，2022年，8月28日光的造型立體感效果

：物體表面上由于光的明暗變化所產(chǎn)生的立體感效果，簡(jiǎn)稱立體感。在光環(huán)境中室內(nèi)外表面的細(xì)部、浮雕、雕塑等都會(huì)出現(xiàn)光的立體感效果，使人們獲得美好的感受。（2）光的造型立體感效果

第十一頁，共九十八頁，2022年，8月28日光的表面效果：室內(nèi)空間中光在各表面上的亮度分布或有無光澤。表面亮度：室內(nèi)空間中光在各表面上的反射程度取決于表面與背景之間的亮度比。適宜的亮度比有利于視覺功效與工作行為相協(xié)調(diào)，并能降低室內(nèi)眩光。表面光澤：在室內(nèi)空間中光照射到表面時(shí)，由于反射光在空間分布而呈現(xiàn)出表面的外觀性質(zhì)。

（3）光的表面效果

第十二頁，共九十八頁，2022年，8月28日光的色彩效果：在室內(nèi)光環(huán)境中，光的照射使材料表面呈現(xiàn)出的色彩效果。

光和色彩：對(duì)室內(nèi)光環(huán)境二者不可分開，可見光的反射比越大，色彩的明度也越大（表7-1）。色彩效果：在光環(huán)境中，光照射到各種材料表面會(huì)呈現(xiàn)出不同色彩效果。通過光的色彩效果可獲得知覺效果，還可獲得感情、聯(lián)想等心理效果。明度/度01234反射比0.001.213.136.5612.00明度/度56789反射比19.7730.0543.0659.1078.66表7-1色彩的明度與光的反射比的關(guān)系

（4）光的色彩效果

第十三頁，共九十八頁，2022年，8月28日光源自然光源人工光源

日光月光熱輻射光源氣體放電光源其他光源激光光源場(chǎng)致發(fā)光光源半導(dǎo)體光源化學(xué)光源

二、光源及其類型

第十四頁，共九十八頁，2022年，8月28日(一)熱輻射光源熱輻射光源：依靠電流通過燈絲發(fā)熱到白熾燈程度而發(fā)光的電光源。類型：

1.白熾燈

2.鹵鎢燈第十五頁，共九十八頁，2022年，8月28日1.白熾燈優(yōu)點(diǎn)：顯色性好、光譜連續(xù)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、價(jià)格低廉、使用方便。缺點(diǎn)能量轉(zhuǎn)換效率低，大部分能量轉(zhuǎn)化為紅外輻射損失，可見光不多，發(fā)光效率低，使用壽命短第十六頁，共九十八頁，2022年，8月28日1.白熾燈發(fā)光效率高長(zhǎng)壽命涂白白熾燈氪(Kr)氣白熾燈紅外反射膜白熾燈白熾燈的改進(jìn)：涂白白熾燈第十七頁，共九十八頁，2022年，8月28日2.鹵鎢燈鹵鎢燈：燈泡內(nèi)含一定比例鹵化物的改進(jìn)型白熾燈。鹵鎢燈內(nèi)形成鹵鎢再循環(huán)過程，防止鎢沉積在玻璃內(nèi)殼上，降低燈絲的老化速度。鹵鎢燈與普通白熾燈相比發(fā)光效率提高約30％；高質(zhì)量的鹵鎢燈壽命可提高3倍左右。第十八頁，共九十八頁，2022年，8月28日（二）氣體放電光源氣體放電光源：電極在電場(chǎng)作用下，電流通過一種或幾種氣體或金屬蒸氣而發(fā)光的電光源優(yōu)點(diǎn)：氣體放電光源比熱輻射光源的發(fā)光效率高得多，應(yīng)用廣泛。類型：氣體發(fā)電光源按充氣壓力大小可分為低壓氣體放電燈和高壓氣體放電燈。第十九頁，共九十八頁，2022年，8月28日（二）氣體放電光源氣體放電光源低壓氣體放電燈高壓氣體放電燈高壓汞燈高壓鈉燈

熒光高壓汞燈金屬鹵化物燈熒光燈低壓鈉燈

直管型環(huán)管型緊湊型第二十頁，共九十八頁，2022年，8月28日1.熒光燈（日光燈）熒光燈：利用低壓汞（Hg）蒸氣放電產(chǎn)生的紫外線，激發(fā)涂在燈管內(nèi)壁上的熒光粉而轉(zhuǎn)化為可見光的電光源。

優(yōu)點(diǎn)：與普通白熾燈比，發(fā)光效率是3倍以上，使用壽命約4倍，燈壁溫度低，發(fā)光均勻柔和，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：使用電感鎮(zhèn)流器時(shí)的功率因數(shù)低，有頻閃效應(yīng)。

第二十一頁，共九十八頁，2022年，8月28日粗管燈（直徑38mm）細(xì)管燈（直徑26mm）直管型熒光燈

直管熒光燈燈管內(nèi)壁涂料

鹵磷酸鹽熒光粉

三基色熒光粉

能把紫外線轉(zhuǎn)換成更多的可見光，發(fā)光效率高

第二十二頁，共九十八頁，2022年，8月28日環(huán)管型熒光燈

第二十三頁，共九十八頁，2022年，8月28日緊湊型熒光燈

鎮(zhèn)流器和燈管一體化的新型電光源。鎮(zhèn)流器

電感鎮(zhèn)流器

電子鎮(zhèn)流器

電子節(jié)能燈

兼具白熾燈和熒光燈的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)光效率高、節(jié)電、顯色性好，改善頻閃效應(yīng)，提高啟動(dòng)性能。雙曲形雙D形單U型雙U形三U形

第二十四頁，共九十八頁，2022年，8月28日2.高壓汞燈高壓汞燈：內(nèi)部充汞和氬氣，利用汞放電時(shí)產(chǎn)生的高氣壓獲得可見光的電光源。

優(yōu)點(diǎn)：發(fā)光效率與普通熒光燈相當(dāng)，使用壽命卻比較長(zhǎng)。

缺點(diǎn)：顯色性差些，發(fā)出藍(lán)綠色的光，缺少紅色成份，除照到綠色物體上外，其他多呈灰暗色，而且不能瞬時(shí)啟動(dòng)。

第二十五頁，共九十八頁，2022年，8月28日2.高壓汞燈內(nèi)殼涂熒光粉的高壓汞燈完全透明的高壓汞燈

第二十六頁，共九十八頁，2022年，8月28日3.金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈：通電使金屬Hg蒸氣和Na、Tl、In、Sc、Dy、Cs、Li等金屬鹵化物分解物的混合體輻射發(fā)光的電光源。

優(yōu)點(diǎn)：發(fā)光效率高，顯色性較好，使用壽命較長(zhǎng)

?？梢杂迷谝箫@色性較好的場(chǎng)所。

注意！為避免影響光電特性，使用中有位置朝向要求。第二十七頁，共九十八頁，2022年，8月28日3.金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈結(jié)構(gòu)與高壓汞燈相似。

第二十八頁，共九十八頁，2022年，8月28日4.高壓鈉燈利用高壓鈉蒸氣放電發(fā)光的電光源。第二十九頁，共九十八頁，2022年，8月28日5.低壓鈉燈利用低壓鈉蒸氣放電發(fā)光的電光源。第三十頁，共九十八頁，2022年，8月28日

三、光污染

（一）光污染的產(chǎn)生

（二）光污染的來源

（三）光污染的分類

（四）光污染的危害

第三十一頁，共九十八頁，2022年，8月28日

定義：過量光輻射對(duì)人們的生活、工作環(huán)境以及人體健康產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象稱為光污染。主要指由人工光源導(dǎo)致的違背人的生理與心理需求或有損于生理與心理健康的現(xiàn)象。（一）光污染的產(chǎn)生

類型：眩光污染射線污染光泛濫視單調(diào)視屏蔽頻閃

特點(diǎn)：局部性污染；隨距離增加而迅速減弱；在環(huán)境中無殘余物，光源消失，污染即消失。

第三十二頁，共九十八頁，2022年，8月28日（二）光污染的來源

城市建筑物采用大面積鏡面式鋁合金裝飾的外墻、玻璃幕墻所形成的光污染。光污染源1城市夜景照明亮度過高，特別是大功率高強(qiáng)度氣體放電光源所形成的光污染。光污染源2第三十三頁，共九十八頁，2022年，8月28日1.玻璃幕墻形成光污染條件（1）使用大面積高反射率鍍膜玻璃。（2）在特定方向和特定時(shí)間下產(chǎn)生。（3）光污染的程度與玻璃幕墻的方向、位置及高度密切相關(guān)。玻璃幕墻相對(duì)太陽照射的方向，或與人所成的特定角度。

太陽對(duì)地球的相對(duì)位置總是在不斷變化，因此，產(chǎn)生特定角度也是有特定時(shí)限的。

人的視角在2m高左右±150°夾角之內(nèi)影響最大；光反射的強(qiáng)度與反射物到人眼的距離的平方成反比；直射日光的反射光的產(chǎn)生方向取決于玻璃面對(duì)太陽的幾何位置關(guān)系。

第三十四頁，共九十八頁，2022年，8月28日2.夜景照明形成的光污染

夜景照明光污染顏色污染

眩光污染

侵?jǐn)_光污染

大氣光污染

地面發(fā)出的人工光在塵埃、空氣或其它大氣懸浮粒子的散射作用下，擴(kuò)散入大氣層中，形成城市上空很亮的大氣光污染。

夜景照明中的部分散逸光和建筑（或墻面）的反射光，透過門窗射向住宅、醫(yī)院、旅館等人們休息的場(chǎng)所，侵?jǐn)_睡眠與健康。

視野中的道路照明、廣告照明、體育照明、標(biāo)志照明等產(chǎn)生的直接眩光和雨后地面、玻璃墻面等光澤表面的反射眩光。視場(chǎng)中顏色的對(duì)比引起視覺的不適應(yīng)，導(dǎo)致視覺對(duì)物體顏色的感覺出現(xiàn)差異或不敏感。

第三十五頁，共九十八頁，2022年，8月28日3.室內(nèi)光污染的成因1室內(nèi)裝修采用鏡面、釉面磚、磨光大理石以及各種涂料等裝飾反射光線，明晃白亮，眩眼奪目。2室內(nèi)燈光配置不合理，致使室內(nèi)光線過亮或過暗，造成不同程度的眩光污染

。3夜間室外照明，特別是建筑物的泛光照明產(chǎn)生干擾光，影響人們的正常生活。室內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的眩光污染的原因第三十六頁，共九十八頁，2022年，8月28日白亮污染

人工白晝

彩光污染

（三）光污染的分類

第三十七頁，共九十八頁，2022年，8月28日陽光照射強(qiáng)烈時(shí)，城市建筑的玻璃幕墻、釉面磚墻、磨光大理石和各種涂料等裝飾反射光線，明晃白亮，眩眼奪目。

白亮污染

夜間照明過度，如同白晝。

舞廳、夜總會(huì)安裝的黑光燈、旋轉(zhuǎn)燈、熒光燈以及閃爍的彩色光源構(gòu)成了彩光污染。彩光污染

人工白晝

第三十八頁，共九十八頁，2022年，8月28日對(duì)附近居民的影響對(duì)行人的影響對(duì)交通系統(tǒng)的影響對(duì)天文觀測(cè)的影響對(duì)人的影響影響植物的正常生長(zhǎng)，降低產(chǎn)量。影響動(dòng)物的生活習(xí)性和新陳代謝。對(duì)動(dòng)植物的影響（四）光污染的危害

第三十九頁，共九十八頁，2022年，8月28日

一、光的基本物理量第二節(jié)光學(xué)基礎(chǔ)●二、電光源的基本技術(shù)參數(shù)第四十頁，共九十八頁，2022年，8月28日（一）光通量（二）發(fā)光強(qiáng)度（六）明度（三）照度一、光的基本物理量物理量（四）亮度（五）曝光量第四十一頁，共九十八頁，2022年，8月28日(7-1)（一）光通量Φ（簡(jiǎn)稱光通）定義：以人眼的光感覺量為標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)光的輻射通量。單位：lm(流明)計(jì)算式：式中：——波長(zhǎng)為λ的光通量，lm；

——波長(zhǎng)為λ的輻射通量，w；

——波長(zhǎng)為λ的光譜光效率，由圖7-1給出；

——最大光譜光效率，對(duì)明視覺，在λ=555nm

處，其值為683lm/w。第四十二頁，共九十八頁，2022年，8月28日2-明視覺

1-暗視覺圖7-1相對(duì)光譜效率曲線V(λ)

第四十三頁，共九十八頁，2022年，8月28日（一）光通量Φ（簡(jiǎn)稱光通）多色光的光通量為各單色光之和(7-2)光通量的意義：表明某一光源向四周發(fā)射出的光能總量。不同光源發(fā)出的光通量在空間分布是不同的。

第四十四頁，共九十八頁，2022年，8月28日【例7-1】已知鈉光發(fā)出的波長(zhǎng)為589nm單色光,其輻射通量為10.3w，試計(jì)算所發(fā)出的光通量。

解：從圖7-1的光譜光效率曲線中查得，對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)589nm處的V=0.78

則該單色光源發(fā)出的光通量為

第四十五頁，共九十八頁，2022年，8月28日定義：光通量的空間密度

。單位：cd(坎德拉)

計(jì)算：光源在某一方向的發(fā)光強(qiáng)度為（二）發(fā)光強(qiáng)度I

式中：——光通量，lm；

——立體角，sr；

I——發(fā)光強(qiáng)度，cd(坎德拉)。

(7-3)第四十六頁，共九十八頁，2022年，8月28日(7-4)發(fā)光強(qiáng)度平均值

（二）發(fā)光強(qiáng)度I

發(fā)光強(qiáng)度的意義：

光源在某一方向單位立體角內(nèi)所發(fā)出的光通量，表示光源在1sr立體角內(nèi)發(fā)射出1lm的光通量，即

立體角(Ω)的含義：

球的表面積S對(duì)球心所形成的角，即以表面積S與球的半徑平方之比來度量，即當(dāng)時(shí)，對(duì)球心所成的立體角Ω=1sr（球面度）第四十七頁，共九十八頁，2022年，8月28日（二）發(fā)光強(qiáng)度I

發(fā)光強(qiáng)度的標(biāo)注：為了區(qū)別不同的部位，在發(fā)光強(qiáng)度符號(hào)I的右下角標(biāo)注角度數(shù)字。如40W的白熾燈在光軸線處，即正下方的發(fā)光強(qiáng)度表示為30cd;=0cd，則表示沿光軸往上轉(zhuǎn)180度即正上方處的發(fā)光強(qiáng)度。標(biāo)注數(shù)字表明光源向四周空間發(fā)射的光通量分布情況。第四十八頁，共九十八頁，2022年，8月28日定義：被照面上的光通量密度，即被照面單位面積S上所接受的光通量數(shù)值，用以表示被照面的照射程度。定義式：?jiǎn)挝唬簂x（勒克斯，簡(jiǎn)稱勒），1勒克斯等于1流明的光通量均勻分布在1平方米的被照面上。

（三）照度E

(7-6)第四十九頁，共九十八頁，2022年，8月28日

1.照度形式（三）照度E

平面照度只說明光通量在某一平面上的密度，不能反映照度在整個(gè)空間的分布情況。如一房間具有暗色墻壁和天棚（表面反射系數(shù)很低），即使水平照度很高，仍會(huì)感到房間很暗常采用的照度形式。

（1）照度矢量

某點(diǎn)的照度矢量是以該點(diǎn)為中心的微圓盤兩側(cè)的照度最大值，此最大值的法線方向即為矢量照度的方向。照度矢量對(duì)說明陰影狀況更為有利。

（2）平均球面照度

（又稱標(biāo)量照度）空間一點(diǎn)的被照射量可用此點(diǎn)上一小球表面上的平均照度來表示。給出照度的無方向量，較接近立體物件的視感。（3）平均柱面照度

表示一個(gè)小垂直圓柱表面上的平均照度，更接近對(duì)室內(nèi)照明豐滿度的主觀感覺。第五十頁，共九十八頁，2022年，8月28日

2.照度和光強(qiáng)的關(guān)系（三）照度E

點(diǎn)光源垂直入射的照度基本公式

——距離平方反比定律

式(7-7)表明，入射角為零時(shí)，表面照度與點(diǎn)光源在垂直方向上的光強(qiáng)I成正比，與表面距點(diǎn)光源距離的平方r成反比。(7-7)第五十一頁，共九十八頁，2022年，8月28日

2.照度和光強(qiáng)的關(guān)系（三）照度E

點(diǎn)光源與表面的法線成α角入射的照度公式式(7-8)表明，光線與表面法線成α角處的照度，與光線至點(diǎn)光源距離的平方成反比，與光源在α方向的光強(qiáng)和入射角α的余弦成正比。

(7-8)第五十二頁，共九十八頁，2022年，8月28日【例7-2】如圖，桌面上方2m處掛—帶搪瓷傘形罩的40w白熾燈，發(fā)光強(qiáng)度I=73cd，求燈下桌面點(diǎn)1處照度E1及點(diǎn)2處照度E2值。

解：40w帶搪瓷傘形罩的白熾燈下的發(fā)光強(qiáng)度I=73cd，由圖及式(7-8)得

在點(diǎn)1處在點(diǎn)2處第五十三頁，共九十八頁，2022年，8月28日定義：發(fā)光體在視線方向單位面積上的發(fā)光強(qiáng)度

單位：nt(尼脫)（SI制）意義：1㎡表面積上，沿法線方向(α＝0°)產(chǎn)生lcd的發(fā)光強(qiáng)度，即

1nt=1cd/m2

（四）亮度La（也稱輝度

）【說明】：有時(shí)也用另一較大單位sb(熙提)，lsb＝104nt；意義：1c㎡面積上發(fā)出lcd的發(fā)光強(qiáng)度。第五十四頁，共九十八頁，2022年，8月28日計(jì)算式：或（四）亮度La（也稱輝度

）(7-9)(7-10)【說明】：亮度符號(hào)右下角標(biāo)α，指明物體表面的法線與光線之間的夾角。1200白熾燈（充氣燈）0.8晴天天空(平均值)200白熾燈燈絲（真空燈泡）160000太陽表面(近地平線)0.2陰天天空(平均值)225000太陽表面(正午)亮度值/sb光源名稱亮度值/sb光源名稱表7-2常見光源亮度值

第五十五頁，共九十八頁，2022年，8月28日定義：受照表面的照度E對(duì)被照時(shí)間t的積分稱為該表面的曝光量，符號(hào)為H。

計(jì)算式單位lx·s(勒克斯秒)或lx·h(勒克斯小時(shí))

（五）曝光量H(7-11)第五十六頁，共九十八頁，2022年，8月28日（六）明度色彩分類方法

有彩色系無彩色系光源色、反射光或透射光能夠在視覺中顯示出某一種單色光特征的色彩序列?？梢姽庾V中的紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫基本色及其混合色都屬于有彩色系。

基本參量：明度、色調(diào)和飽和度

光源色、反射光或透射光未能在視覺中顯示出某一種單色光特征的色彩序列。黑色、白色及二者按不同比例混合所得的深淺各異的灰色系列等基本參量：明度第五十七頁，共九十八頁，2022年，8月28日（六）明度定義：色彩的明暗程度，也稱色階、光度或色度。

內(nèi)容

①顏色本身的明度

黃色明度最高，紫色明度最低，其它各色基本處于灰與深灰之間，屬中間明度；

②同一色相的顏色具有不同的明度紅顏色的明度：桔紅、朱紅較深紅、玫瑰紅亮，大紅、土紅則介于中間值；

③某種顏色由于光照強(qiáng)弱不同，產(chǎn)生不同明暗變化

第五十八頁，共九十八頁，2022年，8月28日（六）明度計(jì)算基準(zhǔn)：灰度測(cè)試卡（國(guó)際通用）孟塞爾色彩體系：0～l0之間等間隔地分為9個(gè)階層，黑色為0(幾乎不反射光)，白色為10(幾乎反射全部光)有彩色或無彩色各自的明暗度在灰度測(cè)試卡上都對(duì)應(yīng)著一定的位置值。明度具有較強(qiáng)的對(duì)比性的效果。第五十九頁，共九十八頁，2022年，8月28日

一、光的基本物理量第二節(jié)光學(xué)基礎(chǔ)●二、電光源的基本技術(shù)參數(shù)第六十頁，共九十八頁，2022年，8月28日二、電光源的基本技術(shù)參數(shù)基本技術(shù)參數(shù)1.發(fā)光效率

2.光源壽命3.光源顏色

4.光源啟動(dòng)性能

第六十一頁，共九十八頁，2022年，8月28日

1.發(fā)光效率

定義：電光源發(fā)出的光通量和所用電功率之比，簡(jiǎn)稱光效。單位：lm/W(流明/瓦)是評(píng)價(jià)電光源用電效率最主要的技術(shù)參數(shù)。光通量越大，光效越高。第六十二頁，共九十八頁，2022年，8月28日燈開始點(diǎn)燃至燈的光通量衰減到額定光通量的某一百分比（一般70％～80％）時(shí)所經(jīng)歷的點(diǎn)燈時(shí)數(shù)。有效壽命平均壽命

光源壽命（光源壽期）一組試驗(yàn)樣燈從點(diǎn)燃至其中50％的燈失效時(shí)所經(jīng)歷的點(diǎn)燈時(shí)數(shù)。

2.光源壽命

壽命是評(píng)價(jià)電光源可靠性和質(zhì)量的主要技術(shù)參數(shù)；壽命長(zhǎng)表明其服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，耐用度高，節(jié)電貢獻(xiàn)大。第六十三頁，共九十八頁，2022年，8月28日當(dāng)光源的發(fā)光顏色與把黑體加熱到某一溫度所發(fā)出的光色相同時(shí)的溫度，稱為光源的色溫。色溫是燈光顏色給人直觀感覺的度量，與光源的實(shí)際溫度無關(guān)。不同色溫給人不同的冷暖感覺。

色溫（單位K）

顯色指數(shù)Ra

光源顏色（光色）3.光源顏色

光源照射到物體后，與參照光源相比對(duì)顏色相符程度的度量參數(shù)。是衡量光源顯色性優(yōu)劣或在視覺上失真程度的指標(biāo)。參照光源的顯色指數(shù)定為100，其他光源的顯色指數(shù)均小于100。Ra越小，顯色性越差，反之越好。

黑體：能全部吸收光能的物體。

參照光源：一般以日光或接近日光的人工光源為參照光源

第六十四頁，共九十八頁，2022年，8月28日

色溫與感覺的關(guān)系（表7-3）色溫/K＞50003300～5000＜3300感覺冷中間暖低照度下采用底色溫的光源會(huì)感到溫馨快活；高照度下采用高色溫的光源則感到清爽舒適；比較熱的地區(qū)宜采用高色溫冷感光源；比較冷的地方宜采用低色溫暖感光源。第六十五頁，共九十八頁，2022年，8月28日顯色性的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

（表7-4）國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）用顯色指數(shù)把光源的顯色性分為優(yōu)、良、中、差四組作為判別光源顯色性能的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。顯色性是擇用光源的一項(xiàng)重要因素對(duì)顯色性要求很高的照明用途，如，美術(shù)品、藝術(shù)品等的展示銷售，為避免顏色失真，不宜采用顯色性差的光源。顯色性要求不高，而要求彩色調(diào)節(jié)的場(chǎng)所，可利用顯色性的差異來增加明亮提神的氣氛。顯色性組別優(yōu)良中差顯色指數(shù)范圍80～10060～7940～5920～39第六十六頁，共九十八頁，2022年，8月28日各類光源的光效和顯色指數(shù)（Ra）對(duì)照

（表7-5）燈類型光效/lm·W-1顯色指數(shù)普通照明用燈150W(1000h)14.4100鹵鎢燈150W(2000h)17100多熒光粉6595三基色熒光粉（80）9380陶瓷金屬鹵化物燈150W9085高壓鈉燈150W高顯色性8660高壓鈉燈150W高光效11625低壓鈉燈131WSOXE206-45高壓汞燈3500125W5450白熾燈及鹵鎢燈顯色指數(shù)為100，顯色性極好，但發(fā)光效率很低。顯色指數(shù)為負(fù)值，幾乎無顯色性相反，發(fā)光效率最高。

第六十七頁，共九十八頁，2022年，8月28日4.光源啟動(dòng)性能

光源的啟動(dòng)性能是指燈的啟動(dòng)和再啟動(dòng)特性，用啟動(dòng)和再啟動(dòng)所需要的時(shí)間來度量。熱輻射電光源的啟動(dòng)性能最好，能瞬時(shí)啟動(dòng)發(fā)光，也不受再啟動(dòng)時(shí)間的限制；氣體發(fā)電光源不能瞬時(shí)啟動(dòng)。除熒光燈能快速啟動(dòng)外，其他氣體放電燈的啟動(dòng)時(shí)間至少在4min以上，再啟動(dòng)時(shí)間最少也需要3min以上。第六十八頁，共九十八頁，2022年，8月28日第三節(jié)光環(huán)境評(píng)價(jià)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)●二、人工光環(huán)境的評(píng)價(jià)

二、人工光環(huán)境的評(píng)價(jià)二、人工光環(huán)境的評(píng)價(jià)

一、天然光環(huán)境的評(píng)價(jià)第六十九頁，共九十八頁，2022年，8月28日二、人工光環(huán)境的評(píng)價(jià)

一、天然光環(huán)境的評(píng)價(jià)(一)采光系數(shù)C定義：室內(nèi)某點(diǎn)的天然光照度（En）與同一時(shí)間室內(nèi)無遮擋的天空在水平面上產(chǎn)生的照度（Ew）之比。

定義式：(7-12)兩個(gè)照度值均不包括直射日光的作用。晴天或多云天氣，不同方位上的天亮度有差別，計(jì)算值與實(shí)測(cè)值有偏差。第七十頁，共九十八頁，2022年，8月28日(二)采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

視覺作業(yè)場(chǎng)所工作面上的采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值

（表7-6）注：1、表中所列采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值適用于我國(guó)Ⅲ類光氣候。采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)室外臨界照度為5000lx制定的。

2、亮度對(duì)比小的Ⅱ、Ⅲ級(jí)視覺作業(yè)，其采光等級(jí)可提高一級(jí)采用。第七十一頁，共九十八頁，2022年，8月28日二、人工光環(huán)境的評(píng)價(jià)

二、人工光環(huán)境的評(píng)價(jià)(一)適當(dāng)?shù)恼斩人皆u(píng)價(jià)內(nèi)容25341(二)舒適的亮度比和亮度分布(四)避免眩光干擾(三)適宜的光色(五)立體感第七十二頁，共九十八頁，2022年，8月28日適宜的照度：在具體工作條件下，大多數(shù)人都感覺比較滿意且保證工作效率和精度均較高的照度值。滿意人數(shù)最大百分比的照度約1500～3000lx不同工作性質(zhì)的場(chǎng)所對(duì)照度值的要求不同(一)適當(dāng)?shù)恼斩人降谄呤?，共九十八頁?022年，8月28日在一個(gè)維護(hù)周期內(nèi)照度變化曲線的中間值。西歐一些國(guó)家采取使用照度標(biāo)準(zhǔn)。

使用照度

維持照度

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1.照度標(biāo)準(zhǔn)

是必須更換光源或在預(yù)期清洗燈具和清掃房間周期終止前，或者同時(shí)進(jìn)行上述維護(hù)工作時(shí)所應(yīng)保持的平均照度。通常維護(hù)照度不應(yīng)低于使用照度的80%。美國(guó)、我國(guó)采用此標(biāo)準(zhǔn)。第七十四頁，共九十八頁，2022年，8月28日CIE建議的照度等級(jí)(1x)在照度標(biāo)準(zhǔn)中以1.5左右的等比級(jí)數(shù)劃分照度等級(jí)，而不采取等差級(jí)數(shù)。如，20、

30、50、75、100、150、200、300、500、

750、1000、1500、2000、3000、5000?！睹裼媒ㄖ彰髟O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GBJl33—1990)《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034—1992)

第七十五頁，共九十八頁，2022年，8月28日2.照度均勻度

定義：工作面最小照度與平均照度之比。意義：表示給定平面上照度分布的量。工作面：規(guī)定照度的平面（參考面）即為工作面。通常假定工作面是由室內(nèi)墻面限定的距地面高

0.70～0.80m高的水平面。照度均勻度不得低于0.7，CIE建議值為0.8。第七十六頁，共九十八頁，2022年，8月28日平均球面照度

平均柱面照度（實(shí)用）

空間照度定義：在空間一點(diǎn)的一個(gè)假想小圓柱體側(cè)面上的平均照度。圓柱體的軸線與水平面相垂直，且不計(jì)圓柱體兩端面上接受的光量。意義：代表空間一點(diǎn)的垂直面平均照度。3.空間照度

第七十七頁，共九十八頁，2022年，8月28日舒適的亮度比和亮度分布是對(duì)工作面照度的重要補(bǔ)充。

亮度比：視看對(duì)象與人眼周圍視野物體的亮度水平和亮度對(duì)比構(gòu)成人眼周圍視野的適應(yīng)亮度。亮度分布：房間主要表面的平均亮度，形成房間明亮程度的總印象，亮度分布使人產(chǎn)生不同的心理感受。(二)舒適的亮度比和亮度分布指工作面、頂棚、墻、窗戶和燈具等。

第七十八頁，共九十八頁，2022年，8月28日作業(yè)近鄰環(huán)境的亮度：盡可能低于作業(yè)本身亮度，但最好不低于作業(yè)亮度的1/3；周圍視野的平均亮度：不低于作業(yè)亮度的1/10；燈和白天窗子亮度：控制在作業(yè)亮度的40倍以內(nèi)?？刂颇繕?biāo)

照度和反射比：亮度與二者乘積大致成正比。影響因素

(二)舒適的亮度比和亮度分布第七十九頁，共九十八頁，2022年，8月28日(三)適宜的光色表征光色的指標(biāo)表觀顏色(色表)顯色性：常用色溫定量表示：燈光對(duì)被照物體顏色的影響作用色表與顯色性的關(guān)系：光源的顏色質(zhì)量常用這兩個(gè)性質(zhì)不同的術(shù)語來同時(shí)表征；二者都取決于光源的光譜組成，但不同光譜組成的光源可能具有相同的色表，而其顯色性卻大不相同；同樣，色表完全不同的光源可能具有相等的顯色性。第八十頁，共九十八頁，2022年，8月28日對(duì)室內(nèi)光環(huán)境來說，遇到的基本上都是不舒適眩光。只要將不舒適眩光控制在允許限度以內(nèi)，失能眩光也就自然消除了。(四)避免眩光干擾眩光是評(píng)價(jià)光環(huán)境舒適性的一個(gè)重要指標(biāo)。失能眩光不舒適眩光：導(dǎo)致視力下降，甚至喪失視力

：影響注意力的集中，時(shí)間長(zhǎng)會(huì)增加視覺疲勞，但不會(huì)影響視力。

根據(jù)眩光對(duì)視覺的影響程度第八十一頁，共九十八頁，2022年，8月28日眩光評(píng)價(jià)方法

英國(guó)

眩光指數(shù)(BGI)法美國(guó)視覺舒適概率(VCP)法

德國(guó)亮度曲線法

澳大利亞標(biāo)推協(xié)會(huì)(SAA)

燈具亮度限制法

CIE

眩光指數(shù)(CGI)公式

(四)避免眩光干擾CIE總結(jié)各國(guó)的研究成果，推薦的一個(gè)國(guó)際通用的眩光指數(shù)(CGI)公式，并獲得各國(guó)贊同。第八十二頁，共九十八頁，2022年，8月28日眩光指數(shù)CGI是定量評(píng)價(jià)不舒適眩光的尺度。計(jì)算條件：觀測(cè)者坐在房間中線上靠后墻的位置；平視；則，該房間內(nèi)照明裝置的眩光指數(shù)CIE：眩光指數(shù)(CGI)公式

(7-13)全部照明裝置在觀測(cè)者眼睛垂直面上的間接照度。全部照明裝置在觀測(cè)者眼睛垂直面上的直接照度。觀測(cè)者眼睛同一個(gè)燈具構(gòu)成的立體角

該燈具在觀測(cè)者眼睛方向上的亮度。

考慮燈具與觀測(cè)者視線相關(guān)位置的系數(shù)

第八十三頁，共九十八頁，2022年，8月28日眩光指數(shù)CGI是定量評(píng)價(jià)不舒適眩光的尺度。計(jì)算條件：觀測(cè)者坐在房間中線上靠后墻的位置；平視；則，該房間內(nèi)照明裝置的眩光指數(shù)CIE：眩光指數(shù)(CGI)公式

(7-13)CGI式與英國(guó)眩光指數(shù)(BGI)法計(jì)算結(jié)果十分接近。可以用與BGI相同的評(píng)價(jià)尺度說明不舒適眩光的主觀效應(yīng)與控制標(biāo)準(zhǔn)（表7-7）。表7-7眩光指數(shù)與不舒適眩光感覺的關(guān)系表第八十四頁，共九十八頁，2022年，8月28日評(píng)價(jià)指標(biāo)1.矢量/標(biāo)量比（E/Es）2.平均柱面照度與水平照度之比(Ec/Eh)

3.垂直照度與水平照度之比(Ev/Eh)

(五)立體感三維物體在光的照射下呈現(xiàn)的造型效果。第八十五頁，共九十八頁，2022年，8月28日用照度矢量（E）與標(biāo)量照度（Es）之比定量表示照明的方向性效果。E/Es數(shù)值在0～4之間。一般E/Es=1.2～1.8造型立體感效果比較好（表7-8）1.矢量/標(biāo)量比（E/Es）——造型指數(shù)表7-8造型指數(shù)（E/Es）與照明方向性質(zhì)量評(píng)價(jià)第八十六頁，共九十八頁，2022年，8月28日0.3≤Ec/Eh≤3時(shí)，可獲得較好的造型立體感效果。以Ec/Eh作為造型立體感的評(píng)價(jià)指標(biāo)，不用另外規(guī)定光的照射方向。因?yàn)榻o出的量值已包含光線方向的因素，即當(dāng)光線從上方向下直射時(shí)Ec=0，Ec/Eh=0；當(dāng)光線僅來自水平方向時(shí)，Eh＝0，

Ec/Eh→∞。2.平均柱面照度與水平照度之比(Ec/Eh)

第八十七頁，共九十八頁，2022年，8月28日是最簡(jiǎn)單的一種表達(dá)照明方向性效果的指標(biāo)。在主要視線方向上，Ev/Eh至少為0.25，造型效果可接受；Ev/Eh為0.50，獲得滿意的效果。3.垂直照度與水平照度之比(Ev/Eh)

第八十八頁，共九十八頁，2022年，8月28日指標(biāo)1.矢量/標(biāo)量比（E/Es）2.平均柱面照度與水平照度之比(Ec/Eh)

3.垂直照度與水平照度之比(Ev/Eh)

較完善，但E的計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，難以得到準(zhǔn)確的結(jié)果