LED燈具照明設(shè)計(jì)及IES報(bào)告解讀(內(nèi)部資料)PPT幻燈片

1、LED燈具照明設(shè)計(jì) 及IES報(bào)告解讀,Sam,內(nèi) 容 提 要,1. 光度學(xué)基礎(chǔ)知識,2. 燈具坐標(biāo)系,3. 燈具光度測試報(bào)告解讀,4,燈具光度中心的確定,1. 光度學(xué)基礎(chǔ)知識,燈具定義及分類,光通量,照度,亮度,發(fā)光強(qiáng)度,光度學(xué)基礎(chǔ)知識,燈具又稱照明器，其主要作用是照明。,在我們的日常生活中，可以看見多種多樣的燈具，而燈具的分類也是多種多樣的。,按照使用目的可以分為：,功能性燈具,裝飾性燈具,室內(nèi)燈具,室外燈具,燈具又稱照明器，其主要作用是照明。,光度學(xué)基礎(chǔ)知識,在我們的日常生活中，可以看見多種多樣的燈具，而燈具的分類也是多種多樣的。,按照使用目的場合分為：,光度學(xué)基礎(chǔ)知識,燈具本身的基本作用

2、是提供與光源的電氣連接，但還有許多其它的重要功能如光源的防護(hù)、適宜的機(jī)械特性、殼體的防護(hù)要求、電氣安全要求、熱要求、標(biāo)志要求和光度功能要求。,而一般情況下，用戶最關(guān)心的是這一盞燈是否能夠照亮我們希望它照亮的地方，不照亮它不該照亮的地方。其次便是它是否使我們感覺舒適。,而這可以由配光曲線和眩光等參數(shù)所描述，這也就說明了我們?yōu)槭裁匆獪y量配光曲線。,什么是配光曲線？,配光曲線又叫發(fā)光強(qiáng)度分布曲線，是描述光源或燈具發(fā)光的空間分布特性的一條曲線。,這種方法通常用于描述室內(nèi)和道路的燈具的光分布。它很形象地以極坐標(biāo)的原點(diǎn)表示燈具的光中心，以一定方向的矢量表示光強(qiáng)的大小，以極坐標(biāo)的角度表示光強(qiáng)矢量與光軸之間的

3、夾角；,極坐標(biāo)表示法,配光曲線通常有兩種表示方法：,極坐標(biāo)表示法的好處就是形象，直觀。,長度表示光強(qiáng),角度表示測量方向與極軸的夾角,此方法通常用于描述泛光燈和配光非常窄的燈具和光源光的分布。用直角坐標(biāo)的原點(diǎn)表示光中心，用橫坐標(biāo)表示方向角，用縱坐標(biāo)表示光強(qiáng)。,直角坐標(biāo)表示法,配光曲線通常有兩種表示方法：,直角坐標(biāo)表示法的好處是便于查不同角度的光強(qiáng)數(shù)值。,配光曲線從它的對稱性質(zhì)來說可以分為：軸向?qū)ΨQ、對稱和非對稱3種。 投光類燈具還可以根據(jù)其光束的寬窄分為：窄光束；寬光束；中等光束等。 一般來說：窄 光 束：光束角40,=,立體角的單位叫球面度（sr），1球面度是半徑為1米的球面上，1平方米的球面

4、對球心所張的立體角。,l,A,o,B,(a),s,A,A,r,(b),o,r,=,平面角和立體角,平面角的單位叫弧度，1弧度是半徑為1米的園上，1米長的圓弧對圓心所張的角。,光度學(xué)基礎(chǔ)知識,光通量,光通量是光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光量，也即為輻射通量（或輻射功率）能夠被人眼視覺系統(tǒng)所感受的那部分有效當(dāng)量。 一只40W的日光燈輸出的光通量大約是2100流明。 光通量符號，單位lm；,常見電光源的發(fā)光效率，是指1W的電功率能轉(zhuǎn)化成多少光通量。常見光源的大致效率（流明/瓦） 白熾燈，15日光燈，50鈉燈，120,光度學(xué)基礎(chǔ)知識,發(fā)光強(qiáng)度,光度學(xué)基礎(chǔ)知識,光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量定義為光

5、源在該方向的(發(fā))光強(qiáng)(度)。 = d/d 單位：cd 1cd1lm/1sr 實(shí)際光源或燈具各方向的發(fā)光強(qiáng)度不同。為了描述其發(fā)光的空間分布特性，需要用發(fā)光強(qiáng)度分布曲線（又叫配光曲線）來表示。它是照明計(jì)算和設(shè)計(jì)的一個(gè)重要依據(jù)。,照度,定義：表面上一點(diǎn)的照度是入射在包含該點(diǎn)面元上的光通量d 除以該面元面積dS之商。 單位 （lx） 單位為勒克斯（lx），1lx=1lm/m2 常見照度（勒克司）：陽光直射（正午）下，110,000 陰天室外，1000商場內(nèi)，500 普通房間燈光下，100滿月照射下，0.2燭光（20cm遠(yuǎn)處），1015LUX。 距60W臺燈60cm桌面，300LUX； 黃昏室內(nèi)，10

6、LUX；夜間路燈，0.1LUX；,光度學(xué)基礎(chǔ)知識,E,I,=ES,=I,I=El,2,光通量（lm） 光強(qiáng)I（cd） 照度E（lx）,常用光度學(xué)單位及其相互關(guān)系,亮度,亮度（L，Luminance），單位尼特，即nit，或cd/m2。定義：光源體在某一方向上,每單位投影面積上所發(fā)出的光強(qiáng)。 常見發(fā)光體的亮度（尼特）：太陽表面，2,000,000,000白熾燈燈絲，10,000,000陽光下的白紙，30,000眼能習(xí)慣的亮度，3,000滿月表面，2,500人眼能比較好的分辨出顏色的亮度，1滿月下的白紙，0.07無月夜空，0.0001,光源體在某一方向上,每單位投影面積上所 發(fā)出的光強(qiáng)。,光度學(xué)基

7、礎(chǔ)知識,Type B,Type C,GMS2000/GMS1800介紹,2. 燈具坐標(biāo)系,不同光源、燈具向空間各個(gè)方向射出的光通量是很不一樣的。 空間圖最能直觀地描繪光分布的特性方法是把各個(gè)方向上測得的光強(qiáng)，以一條條矢徑的形式畫在一個(gè)球坐標(biāo)系上。 假定光源就在坐標(biāo)系的極點(diǎn)上，這些矢量合起來就構(gòu)成了“光分布體”。,燈具的光強(qiáng)通常在許多平面中測得。在各式各樣可能的測試平面中，有三種平面系統(tǒng)已被證明特別有用。,Type C,在Type C坐標(biāo)系統(tǒng)中，極軸是垂直的，如圖所示。在垂直軸半平面測量的角度是角度，在水平軸半平面的測量的角度是C角度。燈具發(fā)光口面通常瞄準(zhǔn)坐標(biāo)系中的（c0，0）點(diǎn)。角度范圍從0到

8、360（一整圈）。C角度范圍從0到180 （相當(dāng)于測量了一整圈），如圖所示。在光度學(xué)中C0參考平面位置，通常是平行于燈具的輔助軸線。C型光度數(shù)據(jù)目前是最流行的并得到廣泛的承認(rèn)。大多數(shù)光度數(shù)據(jù)，包括室內(nèi)燈和路燈，使用Type C格式。,Type C,Type C,Type C,Type B,B型坐標(biāo)系統(tǒng)的說明如圖。極軸在水平方向。水平半平面內(nèi)的角度數(shù)據(jù)叫做H角度，到此平面的垂直角度是V角度。使用（H，V）坐標(biāo)指示球面上的某點(diǎn)。 H 0 在赤道圈上。燈具口面通常瞄準(zhǔn)點(diǎn)（0，0）。平面垂直于燈具口面。H角度的范圍是從-90 至90 。V角度范圍從-90 到90 ， 測量時(shí)-90 在最低點(diǎn)，90 在最

9、高點(diǎn)。泛光燈光度數(shù)據(jù)通常使用Type B坐標(biāo)系。,Type B,Type B,Type B,三，燈具光度測試報(bào)告解讀,室內(nèi)燈具,投光燈,路燈,報(bào)告基本信息和數(shù)據(jù) 配光曲線 眩光等級 室內(nèi)燈利用系數(shù) 概算曲線,室 內(nèi) 燈 具,報(bào)告基本信息,室內(nèi)燈具數(shù)據(jù),C0180LEFT指的是C180面 C90270LEFT指的是C270面,最大光強(qiáng),最大光強(qiáng),平面等照度曲線,圖中粉色點(diǎn)代表了只有一盞燈的時(shí)候，水平照度值為最大照度值一半的點(diǎn)。,最大距高比即為： S/2H,最大距高比,上射光通比=,燈具的上射總光通 燈具總光通,下射光通比=,燈具的下射總光通 燈具總光通,光通比,010% 10090%,1040%

10、 9060%,4060% 6040%,6090% 4010%,90100% 100%,環(huán)帶光通數(shù)據(jù)表,照度距離圖表,亮度限制曲線是CIE推薦的作為評價(jià)室內(nèi)一般燈具直接眩光的標(biāo)準(zhǔn)和方法。,眩光：在視野范圍內(nèi)有亮度極高的物體或亮度對比過大，或空間和時(shí)間上存在著極端的對比，就可引起不舒適的視覺，或造成視功能下降，或同時(shí)產(chǎn)生這兩種效應(yīng)的現(xiàn)象。眩光是影響照明質(zhì)量的最重要因素。,眩光,照明質(zhì)量的優(yōu)劣與燈具的亮度限制有關(guān)。在視野范圍內(nèi)若亮度過高，可產(chǎn)生不舒適眩光，甚至產(chǎn)生失能眩光，嚴(yán)重的眩光直接影響勞動生產(chǎn)率甚至誘發(fā)眼疾。 眩光程度主要與燈具發(fā)光面大小、發(fā)光面的亮度、背景亮度、視看方向和位置有關(guān)，因此在燈具

11、設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮限制燈具的亮度。 一般情況下人們在室內(nèi)眼睛停留最多的位置是水平方向，因此燈具在6090區(qū)域內(nèi)最易受眩光影響。一般產(chǎn)生直接眩光的區(qū)域?yàn)?590區(qū)域內(nèi)。,根據(jù)在照明使用中對照明質(zhì)量的不同要求，CIE將室內(nèi)一般燈具直接眩光分為5個(gè)質(zhì)量等級。,燈具有發(fā)光側(cè)邊的界限曲線,室內(nèi)燈具利用系數(shù),燈具的利用系數(shù)是指燈具在規(guī)定的條件下送到工作面上的光源光通量與總光通量之比，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)。 高的利用系數(shù)和低的眩光這是照明設(shè)計(jì)人員追求的重要目標(biāo)之一，室內(nèi)燈具的利用系數(shù)是在考慮燈具對工作面的直射照度的貢獻(xiàn)上，還考慮了四壁、頂棚和地板的相互反射對工作面照度的

12、貢獻(xiàn),房間系數(shù) （Room Cavity Ratio）,RCR=5hRC(L+W)/L*W,室內(nèi)照明計(jì)算是把房間看作直六面體，能表征房間尺寸的表式就是室空間比（室指數(shù)）。越是低而寬敞的房子，可得到的光通利用率越高，越是狹而高的房間，光通利用率越低。,針對不同的RCR系數(shù)，和不同的四壁、頂棚反射率系數(shù)，我們可以計(jì)算出室內(nèi)燈具的利用率系數(shù)。,室內(nèi)燈具利用系數(shù),RHOCC天花板反射系數(shù)，RHOW墻壁反射系數(shù)，RCR房間系數(shù)，地板反射系數(shù)恒等于20.,平均照度=,燈具數(shù)量=,室內(nèi)燈具概算,光源光通量燈具數(shù)量CU 維護(hù)系數(shù) 長寬,平均照度長寬 光源光通量 CU 維護(hù)系數(shù),室內(nèi)燈具概算圖表,在報(bào)告的最后，會附上光強(qiáng)數(shù)據(jù)表。,直角坐標(biāo)配光曲線 等光強(qiáng)曲線,投 光 燈,直角坐標(biāo)配光曲線,半峰發(fā)散角在選定的通過最大光強(qiáng)的平面上，兩個(gè)為50%最大光強(qiáng)的光強(qiáng)之間的夾角 半峰邊角在選定的通過最大光強(qiáng)的平面上，最大光強(qiáng)與50%最大光強(qiáng)之間的夾角 燈的有效光束光強(qiáng)大于或等于10%最大光強(qiáng)的所有