路燈燈光概念的理解

光通量：光通量（luminousflux）指人眼所能感覺(jué)到的輻射功率，它等于單位時(shí)間內(nèi)某一波段的輻射能量和該波段的相對(duì)視見(jiàn)率的乘積。由于人眼對(duì)不同波長(zhǎng)光的相對(duì)視見(jiàn)率不同，所以不同波長(zhǎng)光的輻射功率相等時(shí)，其光通量并不相等。物理單位:光通量的單位為“流明”。光通量通常用0來(lái)表示，在理論上其單位相當(dāng)于電學(xué)單位瓦特，因視覺(jué)對(duì)此尚與光色有關(guān)。所以依標(biāo)準(zhǔn)光源及正常視力度量單位采用“流明”，符號(hào)：lm。1?光通量是每單位時(shí)間到達(dá)、離開(kāi)或通過(guò)曲面的光強(qiáng)度。光通量是燈泡發(fā)出亮光的比率。流明（lm）是國(guó)際單位體系（SI）和美國(guó)單位體系（AS）的光通量單位。如果將光作為穿越空間的粒子（即光子），那么到達(dá)曲面的光束的光通量與1秒鐘時(shí)間間隔內(nèi)撞擊曲面的粒子數(shù)成一定比例。光通量的物理表達(dá)式為：式中:K：光敏度、感光度（類比：膠卷的感光度）、人眼對(duì)于彩色的感知能力K=683.002Im/W。K值使光通量的單位與輻射功率的單位得到統(tǒng)一。入：波長(zhǎng)，事實(shí)上人眼只對(duì)波長(zhǎng)位于380nm~780nm的可見(jiàn)光有反應(yīng)，習(xí)慣上我們把低于380nm的光波稱為紫外線（Ultraviolet,簡(jiǎn)稱UV）,把高于780nm的光波稱為紅外線（Infrared,簡(jiǎn)稱IR），這一點(diǎn)也反映在了視見(jiàn)函數(shù)V（入）中。V（入）：稱為人眼相對(duì)光譜敏感度曲線，亦作視見(jiàn)函數(shù)曲線，是總結(jié)了眾多針對(duì)人眼的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)而得到的，它描述了人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的光的反應(yīng)強(qiáng)弱。光強(qiáng)：光強(qiáng)是發(fā)光強(qiáng)度的簡(jiǎn)稱。表示光源在單位立體角內(nèi)光通量的多少。發(fā)光強(qiáng)度是指光源在指定方向上的單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量，也就是說(shuō)光源向空間某一方向輻射的光通密度。符號(hào)用I表示，國(guó)際單位是candela（坎德拉）簡(jiǎn)寫cd。光強(qiáng)代表了光源在不同方向上的輻射能力。通俗的說(shuō)發(fā)光強(qiáng)度就是光源所發(fā)出的光的強(qiáng)弱程度。亮度：亮度是指發(fā)光體（反光體）表面發(fā)光（反光）強(qiáng)弱的物理量。人眼從一個(gè)方向觀察光源，在這個(gè)方向上的光強(qiáng)與人眼所'見(jiàn)到”的光源面積之比，定義為該光源單位的亮度，即單位投影面積上的發(fā)光強(qiáng)度。亮度用符號(hào)L表示，亮度的單位是坎德拉/平方米（cd/m2）。光源的明亮程度與發(fā)光體表面積有關(guān)系，同樣的光強(qiáng)的情況下，發(fā)光面積大，則暗，反之則亮。亮度與發(fā)光面的方向也有關(guān)系，同一發(fā)光面在不同的方向上其亮度值也是不同的，通常是按垂直于視線的方向進(jìn)行計(jì)量的。如在常用照明中，如果要降低被攝物的亮度，尤其是人物臉部，正常的做法是把燈的距離拉遠(yuǎn)一些，或者在燈前加上柔光紙，以減輕光線的強(qiáng)度。光效：光源所發(fā)出的總光通量與該光源所消耗的電功率(瓦)的比值，稱為該光源的光效。發(fā)光效率值越高，表明照明器材將電能轉(zhuǎn)化為光能的能力越強(qiáng)，即在提供同等亮度的情況下，該照明器材的節(jié)能性越強(qiáng)；在同等功率下，該照明器材的照明性越強(qiáng)，即亮度越大。Luminous原意即為光亮，計(jì)量用luminance,意為亮度，縮寫為Im。發(fā)光效率單位為亮度/瓦，有時(shí)取Luminance的音譯"流明”，做流明/瓦。光效也稱為光源的發(fā)光效率或者光源的功率因素，表征從光源中射出的光通量與光源所消耗的電功率之比。即n=o/E=Q/(o+p)其中n為光效，0為光源輻射的光能量，e為光源的功率，p為光源損耗的能量，主要是發(fā)熱量。同時(shí)發(fā)熱量與電流的關(guān)系是：p=ir。顯然，隨著電流的增大，光通量增大。但是另一方面電流的增大會(huì)引起光源熱損耗的增加，綜合效果是光效降低。光照度：光照度，即通常所說(shuō)得勒克司度(lux)，表示被攝主體表面單位面積上受到的光通量。1勒克司相當(dāng)于1流明/平方米，即被攝主體每平方米的面積上，受距離一米、發(fā)光強(qiáng)度為1燭光的光源，垂直照射的光通量。光照度是衡量拍攝環(huán)境的一個(gè)重要指標(biāo)。、IW計(jì)算定義室內(nèi)照明利用系數(shù)法計(jì)算平均照度：在平時(shí)做照度計(jì)算時(shí)，如果我們已知利用系數(shù)“CU”，則可以方便的利用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行快速計(jì)算，求出我們想要的室內(nèi)工作面的平均照度值。我們通常把這種計(jì)算方法稱為“利用系數(shù)法求平均照度”，也叫流明系數(shù)法。照度計(jì)算有粗略地計(jì)算和精確地計(jì)算2種。用例例如，假設(shè)像住宅那樣整體照度應(yīng)該在100勒克斯(lx)的情況，而即使是90勒克斯(lx)也不會(huì)對(duì)生活帶來(lái)很大的影響。但是，如果是道路照明的話，情況就不同了。假設(shè)路面照度必須在20勒克斯(lx)的情況下，如果是18勒克斯(lx)的話，就有可能造成交通事故頻發(fā)。商店也是一樣，例如，商店的整體最佳照度是500勒克斯(lx),由于用600勒克斯(lx)的照度，所以，照明燈具數(shù)量和電量就會(huì)增加，并在經(jīng)濟(jì)上造成影響。2公式無(wú)論是哪一種照度計(jì)算都是重要的。雖然只是粗略地估算,也會(huì)有20%-30%的誤差。所以建議在一般情況下最好采用專業(yè)的照明設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行精確模擬計(jì)算，將誤差控制在最小范圍內(nèi)。但有時(shí)我們由于情況特殊或場(chǎng)地條件所限，而不能采用照明軟件模擬計(jì)算時(shí)，在計(jì)算地板、桌面、作業(yè)臺(tái)面平均照度可以用下列基本公式進(jìn)行，略估算出燈具照度(勒克斯儀)=光通量(流明lm)/面積(平方米mA2)即平均1勒克斯(lx)的照度，是1流明(lm)的光通量照射在1平方米(m^2)面積上的亮度。用這種方法求房間地板面的平均照度時(shí)，在整體照明燈具的情況下，可以用下列公式進(jìn)行計(jì)算。平均照度(Eav)=單個(gè)燈具光通量①*燈具數(shù)量(N)x空間利用系數(shù)(CU)x維護(hù)系數(shù)(K*地板面積(長(zhǎng)X寬)3公式說(shuō)明1、 單個(gè)燈具光通量e,指的是這個(gè)燈具內(nèi)所含光源的裸光源總光通量值。2、 空間利用系數(shù)(CU),是指從照明燈具放射出來(lái)的光束有百分之多少到達(dá)地板和作業(yè)臺(tái)面，所以與照明燈具的設(shè)計(jì)、安裝高度、房間的大小和反射率的不同相關(guān)，照明率也隨之變化。如常用燈盤在3米左右高的空間使用，其利用系數(shù)CU可取0.6--0.75之間；而懸掛燈鋁罩，空間高度6--10米時(shí)，其利用系數(shù)CU取值范圍在0.7--0.45；筒燈類燈具在3米左右空間使用，其利用系數(shù)CU可取0.4--0.55；而像光帶支架類的燈具在4米左右的空間使用時(shí)，其利用系數(shù)CU可取0.3--0.5。以上數(shù)據(jù)為經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，只能做粗略估算用，如要精確計(jì)算具體數(shù)值需由公司書面提供，相關(guān)參數(shù)，在此僅做參考。3、 維護(hù)系數(shù)是指伴隨著照明燈具的老化，燈具光的輸出能力降低和光源的使用時(shí)間的增加，光源發(fā)生光衰;或由于房間灰塵的積累，致使空間反射效率降低，致使照度降低而乘上的系數(shù)?一般較清潔的場(chǎng)所，如客廳、臥室、辦公室、教室、閱讀室、醫(yī)院、高級(jí)品牌專賣店、藝術(shù)館、博物館等維護(hù)系數(shù)K取0.8；而一般性的商店、超市、營(yíng)業(yè)廳、影劇院、機(jī)械加工車間、車站等場(chǎng)所維護(hù)系數(shù)K取0.7；而污染指數(shù)較大的場(chǎng)所維護(hù)系數(shù)K則可取到0.6左右。4利用系數(shù)法此方法用于計(jì)算平均照度(光源光通量)(CU)(MF)/照射區(qū)域面積適用于室內(nèi)，體育照明利用系數(shù)(CU)：—般室內(nèi)取0.4，體育取0.31.燈具的照度分布2?燈具效率3?燈具在照射區(qū)域的相對(duì)位置被包圍區(qū)域中的反射光維護(hù)系數(shù)MF=(LLD)X(LDD)—般取0.7?0.8舉例1：室內(nèi)照明，4x5米房間，使用3x36W隔柵燈9套計(jì)算公式:平均照度=光源總光通xCUxMF/面積=(2500x3x9)x0.4x0.8一4一5=1080Lux結(jié)論：平均照度1000Lux以上舉例2：體育館照明，20x40米場(chǎng)地，使用POWRSPOT1000W金鹵燈60套平均照度=光源總光通xCUxMF/面積=(105000x60)x0.3x0.8-20-40=1890Lux結(jié)論：平均水平照度1500Lux以上垂直照度1000Lux以上(視安裝位置)=1匕曰冃景1967年法國(guó)第十三屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)規(guī)定了以坎德拉、坎德拉/平方米、流明、勒克斯分別作為發(fā)光強(qiáng)度、光亮度、光通量和光照度等的單位，為統(tǒng)一工程技術(shù)中使用的光學(xué)度量單位有重要意義。為使您了解和使用便利，以下將有關(guān)知識(shí)做一簡(jiǎn)單介紹：candela的定義1.燭光、國(guó)際燭光、坎德拉(candela)的定義在每平方米101325牛頓的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，面積等于1/60平方厘米的絕對(duì)“黑體”(即能夠吸收全部外來(lái)光線而毫無(wú)反射的理想物體)，在純鉑(Pt)凝固溫度(約2042K獲1769D時(shí)，沿垂直方向的發(fā)光強(qiáng)度為1坎德拉。并且，燭光、國(guó)際燭光、坎德拉三個(gè)概念是有區(qū)別的，不宜等同。從數(shù)量上看，60坎德拉等于58.8國(guó)際燭光，亥夫納燈的1燭光等于0.885國(guó)際燭光或0.919坎德拉。發(fā)光強(qiáng)度與光亮度發(fā)光強(qiáng)度簡(jiǎn)稱光強(qiáng)，國(guó)際單位是candela（坎德拉）簡(jiǎn)寫cd。Led是指光源在指定方向的單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量。光源輻射是均勻時(shí)，則光強(qiáng)為匸F/Q,Q為立體角，單位為球面度（sr）,F為光通量，單位是流明，對(duì)于點(diǎn)光源由l=F/4。光亮度是表示發(fā)光面明亮程度的，指發(fā)光表面在指定方向的發(fā)光強(qiáng)度與垂直且指定方向的發(fā)光面的面積之比，單位是坎德拉/平方米。對(duì)于一個(gè)漫散射面，盡管各個(gè)方向的光強(qiáng)和光通量不同，但各個(gè)方向的亮度都是相等的。電視機(jī)的熒光屏就是近似于這樣的漫散射面，所以從各個(gè)方向上觀看圖像,都有相同的亮度感。以下是部分光源的亮度值：?jiǎn)挝籧d/m²太陽(yáng)：1.5*10；日光燈：（5—10）*10³；月光（滿月）：2.5*10³；黑白電視機(jī)熒光屏：120左右；彩色電視機(jī)熒光屏：80左右。光通量與流明光源所發(fā)出的光能是向所有方向輻射的，對(duì)于在單位時(shí)間里通過(guò)某一面積的光能，稱為通過(guò)這一面積的輻射能通量。各色光的頻率不同，眼睛對(duì)各色光的敏感度也有所不同，即使各色光的輻射能通量相等，在視覺(jué)上并不能產(chǎn)生相同的明亮程度，在各色光中，黃、綠色光能激起最大的明亮感覺(jué)。如果用綠色光作水準(zhǔn)，令它的光通量等于輻射能通量，則對(duì)其它色光來(lái)說(shuō)，激起明亮感覺(jué)的本領(lǐng)比綠色光為小，光通量也小于輻射能通量。光通量的單位是流明，是英文lumen的音譯，簡(jiǎn)寫為Im。絕對(duì)黑體在鉑的凝固溫度下，從5.305*10³cm²面積上輻射出來(lái)的光通量為1lm。為表明光強(qiáng)和光通量的關(guān)系，發(fā)光強(qiáng)度為1坎德拉的點(diǎn)光源在單位立體角（1球面度）內(nèi)發(fā)出的光通量為1流明。一只40W的日光燈輸出的光通量大約是2100流明光照度與勒克斯光照度可用照度計(jì)直接測(cè)量。光照度的單位是勒克斯，是英文lux的音譯，也可寫為lx。被光均勻照射的物體，在1平方米面積上得到