照明技術(shù)(照明燈具)

照明燈具定義為：

能透光、分配和改變光源光分布的器具。包括除光源外所有用于固定和保護(hù)光源所需的全部零部件，以及與電源連接所必需的線路附件。它在照明設(shè)備中是除光源之外的第二要素。為了使光源發(fā)出的光輻射合乎要求地分配到被照面上，以滿足視覺要求和美化、裝飾環(huán)境，必需正確地選擇照明燈具。5.1燈具的特性

1、燈具的特性照明燈具的（配光）特性可以從燈具的配光曲線、保護(hù)角、燈具光效率三個(gè)指標(biāo)加以衡量。（1）配光曲線：所謂配光曲線就是以平面曲線圖的形式反映燈具在空間各個(gè)方向上發(fā)光強(qiáng)度的分布狀況。一般燈具可以用極坐標(biāo)配光曲線。具有旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱的燈具在通過光源中心及旋轉(zhuǎn)軸的平面上測(cè)出不同角度的發(fā)光強(qiáng)度值，以某一個(gè)位置為起點(diǎn)，不同角度上發(fā)光強(qiáng)度矢量的頂端所勾勒出的軌跡就是燈具的極坐標(biāo)配光曲線。如圖。由于是旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱，所以任意一個(gè)通過旋轉(zhuǎn)軸的平面，上面的曲線形狀都是一樣的。如果是非旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱比如說管型熒光燈燈具則需要多個(gè)平面的配光曲線才能表明空間分布特性。對(duì)于像投光燈、聚光燈、探照燈類的燈具,其光輻射的范圍集中用直角坐標(biāo)配光曲能將其分布特性表達(dá)清楚。3．等光強(qiáng)曲線圖(等燭光圖)

不對(duì)稱配光的燈具需要用許多平面上的配光曲線才能表示其光強(qiáng)在空間的分布，使用不便，也不醒目，不能反映各平面間的聯(lián)系，此時(shí)可采用等光強(qiáng)圖表示法。

為了正確表示發(fā)光體空間的光分布，可以設(shè)想將它放在一個(gè)外面標(biāo)有地球上經(jīng)度和緯度線的一個(gè)球體中心，球體半徑與發(fā)光體的尺寸要滿足“點(diǎn)光源”的條件。發(fā)光體射向空間的每根光線都可以用球體上每點(diǎn)坐標(biāo)表示，將光源射向球體上光強(qiáng)相同的各方向的點(diǎn)用線連接起來，成為封閉的等光強(qiáng)曲線(類似于地球表面的等高線)就能表示光強(qiáng)在空間各方向的分布，見圖5－4。要像圖5－4表示的那樣在球體上給出等光強(qiáng)曲線是十分費(fèi)力的事，最好的辦法是將球體及其坐標(biāo)用平面圖形和相應(yīng)的角度坐標(biāo)來表示，并要求平面圖形上坐標(biāo)角度內(nèi)的面積與球體下相應(yīng)的立體角成正比例，以便于光通量計(jì)算。常用的有圓形網(wǎng)圖、矩形網(wǎng)圖，以及正弦網(wǎng)圖。第四章建筑照明設(shè)備（2）保護(hù)角：保護(hù)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。如圖。（3）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％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(shí)際中應(yīng)優(yōu)先采用效率高的燈具。2．燈具的分類燈具的分類方法有按國際照明學(xué)會(huì)(CIE)配光分類法、安裝方式分類法和應(yīng)用環(huán)境分類法等。

CIE對(duì)燈具上半球和下半球發(fā)射的光通百分比來區(qū)分配光特征，不同配光特征適用于不同場(chǎng)所，表給出了各類燈具的比較。

第三章照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)安裝方式，燈具大致可分為吸頂燈、壁燈、嵌入式燈、半嵌入式燈、吊燈等。壁燈主要用于局部照明、裝飾照明或不適合在頂棚安裝或沒有頂棚的場(chǎng)所；吸頂燈主要用于沒有吊頂?shù)姆块g內(nèi)；嵌入式和半嵌入式燈具主要用于有吊頂?shù)姆块g內(nèi)，其中嵌入式燈具的限制眩光作用比半嵌入式要好；吊燈是應(yīng)用最廣泛的一種；它主要是利用吊桿、吊鏈、吊管、吊線來吊裝燈具，以達(dá)到不同的效果。第三章照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)按防觸電保護(hù)分類：為了保護(hù)人身和設(shè)備安全，燈具所有帶電部分（如燈頭座，引線，接頭等）必需有防直接觸電和防間接觸電的安全保護(hù)措施。根據(jù)使用環(huán)境的不同，燈具的防護(hù)級(jí)別分為四個(gè)等級(jí)，具體見表。按燈具的防護(hù)結(jié)構(gòu)形式分類：（1）開啟式燈具：燈具敞開，光源與周圍環(huán)境直接接觸，屬于普通燈具。（2）閉合式燈具：燈具有閉合的透光罩，但罩內(nèi)外空氣是流通的，不能阻止灰塵、濕氣進(jìn)入。（3）密閉式燈具：燈罩密封將內(nèi)外空氣隔絕，罩內(nèi)外空氣不能流通，能有效地防濕、防塵。（4）防爆式燈具：使用防爆型外罩，采用嚴(yán)格密封措施，確保在任何情況下都不會(huì)因燈具而造成爆炸危險(xiǎn)。用于不正常情況下可能會(huì)發(fā)生爆炸的場(chǎng)所。（5）隔爆式燈具：結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，即使內(nèi)部發(fā)生爆炸也不會(huì)對(duì)燈罩外產(chǎn)生影響。用于在正常情況下就可能發(fā)生爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所。第三章照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

按燈具外殼的防護(hù)等級(jí)分類：根據(jù)我國燈具外殼防護(hù)等級(jí)分類的規(guī)定，使用IP防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)。等級(jí)代號(hào)由字母“IP”和兩個(gè)特征數(shù)字組成，第一個(gè)特征數(shù)字表示燈具防止人體觸及或接近燈外殼內(nèi)部的帶電體，防止固體物進(jìn)入內(nèi)部的等級(jí)；第二個(gè)特征數(shù)字表示燈具防止?jié)駳狻⑺M(jìn)入內(nèi)部的等級(jí)。兩個(gè)特征數(shù)字的等級(jí)含義見表。四、建筑裝飾照明裝置將燈與建筑構(gòu)件(頂棚、墻、梁、柱、檐及窗簾盒等)合成一體的照明方式，因其有較好的建筑裝飾作用，所以常稱為建筑裝飾照明。常用型式有以下幾種：

1．發(fā)光頂棚。在透光吊頂與建筑構(gòu)造之間裝燈時(shí)，該頂棚就成了發(fā)光頂棚。其一般構(gòu)造如圖。發(fā)光頂棚的光源安裝在頂棚上面的夾層中。夾層要有一定的高度，以保證燈之間的距離與燈懸掛高度之比值選得恰當(dāng)，并可以在夾層中對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。發(fā)光頂棚的優(yōu)點(diǎn)是工作面上可以獲得均勻的照度，可以減小，甚至消除室內(nèi)的陰影，且頂棚明亮，使人覺得敞亮，但這種照明方式往往缺乏立體感，顯得平淡單調(diào)，因此大面積的發(fā)光頂棚已較少采用。2．光帶。房間頂棚上長條狀的照明裝置稱為光帶。采用光帶照明可以克服發(fā)光頂棚照明的平淡單調(diào)，并可在頂棚上排列成各種圖案，裝飾效果好。光帶的光源最常用的是熒光燈。光帶的透光部分所用材料可以與發(fā)光頂棚一樣，主要用漫射透光材料或格柵型透光面。用拋光鋁合金制成的大格柵透光面使用較多，其特點(diǎn)是既能有效地控制眩光，又能獲得較高的燈具效率。

3．檐板照明裝置。利用不透光檐板遮住光源，將墻壁照亮的照明設(shè)備就稱檐板照明裝置。這種照明裝置中的檐板作為建筑裝飾構(gòu)件，可以安裝在墻的上部，也可固定在頂棚上。與窗簾盒合為一體的就稱為窗簾盒照明裝置。無論是檐板照明裝置還是窗簾盒照明裝置，一般多采用熒光燈作光源。

4．暗槽照明裝置。凡是利用凹槽遮住光源，并將光主要投向上方和側(cè)方的間接照明裝置就稱暗槽照明裝置。暗槽照明裝置種類多種多樣，圖4-8中介紹了其中幾種形式。暗槽照明裝置基本上屬于間接照明，光線柔和，無陰影。比較多地用于裝飾照明，能形成溫馨的氣氛。燈具的選擇燈具選用的基本原則有以下幾點(diǎn)：①功能原則：合乎要求的配光曲線、保護(hù)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(hù)規(guī)定要求；③經(jīng)濟(jì)原則：初投資和運(yùn)行費(fèi)用最小化；④協(xié)調(diào)原則：燈飾與環(huán)境整體風(fēng)格協(xié)調(diào)一致。選擇燈具時(shí)綜合考慮以上原則。1、按使用環(huán)境選擇燈具（1）無特殊防塵、防潮等要求的一般環(huán)境中宜使用高效率的普通式燈具。（2）有特殊要求的場(chǎng)合要使用有專門防護(hù)結(jié)構(gòu)及外殼的防護(hù)式燈具。1）在潮濕場(chǎng)所，應(yīng)采用防潮、防水的密閉型燈具或帶防水燈頭的開啟式燈具。2）灰塵多的場(chǎng)所，根據(jù)灰塵數(shù)量和性質(zhì)可以采用防塵型燈具或塵密型燈具。3）在有爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)的地方，根據(jù)此類場(chǎng)所現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，分等級(jí)選擇相應(yīng)的燈具。4）在高溫場(chǎng)所，宜采用帶散熱孔的開啟式燈具，而不宜使用有密封罩的燈具；如必需使用，可采用耐高溫光源。5）在震動(dòng)或晃動(dòng)較大的場(chǎng)所，燈具應(yīng)帶保護(hù)網(wǎng)和有減震措施，防止燈泡脫落掉下。6）在可能會(huì)受到機(jī)械性損傷的場(chǎng)所，燈具應(yīng)有保護(hù)網(wǎng)。7）在有腐蝕性氣體和蒸汽的場(chǎng)所，宜采用耐腐蝕材料（玻璃、工程塑料、表面噴塑鋼殼、搪瓷等）制成的密閉式燈具；如采用開啟式燈具，各部件必需有防腐蝕、防水措施。2、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(hù)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(chǎng)所，如樓道、廁所等。燈具的布置1、燈具布置的基本要求室內(nèi)燈具布置應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面：（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(chǎng)所要求的照明方式（4）方便燈具的維護(hù)修理（5）保證光源用電安全（7）符合節(jié)能的要求，提高光效，將光源安裝容量降至最低（8）布置整齊、美觀大方，與室內(nèi)環(huán)境協(xié)調(diào)一致

室外燈具的布置，要根據(jù)具體的使用要求來定。如道路照明、廣場(chǎng)照明等。2、燈具的平面布置室內(nèi)燈具平面布置方式有均勻布置和選擇性布置兩種。（1）均勻布置：采用同類型燈具按固定的幾何圖形均勻排列，可以使整個(gè)區(qū)域有均勻的照度。常見的有直線型、正方形、矩形、菱形等，見圖。室內(nèi)燈具作一般照明使用的，通常采用均勻布置方式。（2）選擇性布置：根據(jù)環(huán)境對(duì)燈光的不同要求，選擇布燈的方式和位置。一般只有在需要局部照明或定向照明時(shí)，根據(jù)情況才考慮用選擇性布置。

燈具布置是否合理，可以從照度均勻度反映出來。照度均勻度主要取決于燈具的間距L與計(jì)算高度h（燈具至工作面的高度）的比值（即距高比）。在h一定的條件下，L/h值小，照度的均勻度好，但由于布置的燈具較多，經(jīng)濟(jì)性差；

L/h值過大，則不能保證照度的均勻度。每種燈具都有一個(gè)最佳的距高比（見表），實(shí)際采用L/h的數(shù)值在此范圍內(nèi)，就可滿足照度均勻度要求，并且有較小的電能消耗。為保持整個(gè)場(chǎng)所的照度均勻度，靠邊的燈具不能離墻太遠(yuǎn)，一般在0.25～0.5L,當(dāng)靠墻有視覺工作要求時(shí)，燈具距離墻不應(yīng)大于0.75m。燈具種類距高比（L/h）宜采用單行布置的房間高度多行布置單行布置乳白玻璃圓球燈、散照型放水防塵燈、天棚燈2.3～3.21.9～2.51.3H無漫透射罩的配照型燈1.8～2.51.8～2.01.2H搪瓷深照型燈1.6～