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发光原理基础概论 主讲 彭振康 目录 第一章 光的性质第二章 视觉和颜色第三章 电光源发光原理第四章 照明器第五章 照明质量 第一章光的性质 光的基本概念光度量材料的光学特性 1 1光的基本概念 一 光的本质1 辐射能能量的发射和传播过程 称为辐射 而这种能量形式 辐射能 2 照明工程中 光是指辐射能的一部分 即能产生视觉的辐射能 3 可见光在波谱范围内仅占极小的比例 4 任何物体只要能发出 380 780 NM波长的辐射能就可以用于采光 光源的形成 5 辐射能在传播过程中 不同波长的可见光会引起人的视觉不同的色感觉 将依次展现出不同的颜色 1 1光的基本概念 第一章光的特性 波谱曲线图 380780nm 可见光 10 7nm 1014nm 1 1光的基本概念 二 光谱光视效率主要是评价人体视觉对各种颜色的灵敏度 用来度量辐射能所引起的视觉能力的量称为光谱光视效率 人眼对波长为555nm的黄绿光感受效率最高 对其它波长的光感受效率比较低 1 2光的度量 一 光通量 光通量是指单位时间内辐射能量的大小 它是根据人眼对光的感觉来评价的 光通量的实质是表征光源辐射能量的能力 是光度量概念中最基本的物理量 单位 流明 Lm 40W白炽灯光通量为350Lm36W荧光灯光通量为2500Lm T8 1 2光的度量 二 发光效率 消耗单位电功率所发出的光通量 简称光效 单位 lm w 1 2光的度量 第一章光的特性 三 发光强度 I 光源在指定方向上单位立体角内发出的光通量 是光通量的立体角密度发光强度 简称光强 它表示不同方向光通量的分布情况 单位 坎德拉 cd I 0 单位立体角 光通量 1 2光的度量 裸光源 40w 配灯具光源 40W 平均光强为28cd 平均光强为70 80cd 如配镜面反射罩 光强可达数百cd 1 2光的度量 光通量与光强的关系 在光通量不变的情况下 随着配置灯具的不同 发光强度可以发生变化 从应用中可以发现 上图 光通在空间的分布更为集中 密度更大 相应的光强也提高了 1 2光的度量 第一章光的特性 四 照度 E 1 被照面单位面积上接受的光通量称为照度 2 照度是用来表达被照面上光的强弱的 判别被照物上的照明情况 3 E A单位 勒克司 Lx 4 1Lx表示在1m2面积上均匀分布1Lm光通量的照度值 1 2光的度量 第一章光的特 5 常见照度晴朗满月夜0 2Lx白天良好采光100 500Lx晴天室外太阳散射1000Lx中午太阳直射10万Lx20Lx是刚能识别人脸 作为交通区域内的最低照度 100Lx是交通区能接受的照度水平 效果最好 200Lx是所有工作室以及人需要在其中停留较长时间的最低照度 1 2光的度量 第一章光的特性 五 亮度 L 1 亮度表示光源单位面积上的发光强度 2 其表征发光面或被照面反射光的发光强弱的物理量 3 L 光强 单位面积 尼特 cd m2 4 亮度与被照面的材料特性有关 1 2光的度量 第一章光的特性 5 常见亮度 cd m2 太阳表面1 6 109以上晴天的天空8000阴天5600荧光灯 0 5 15 104白炽灯 0 2 20 106 1 2光的度量 第一章光的特性 第一章光的性质 六 光度量的比较1 从定性的角度分析光度量的基本概念 了解其内在关系 2 光通量 光效 光强和亮度反应光源特性的基本量 说明的是光源的发光情况 3 照度是表征被照物接受光通强弱的物理量 有着本质的区别 4 其次在应用中 单位上比较容易混淆 在定性和定量分析中 各有所偏重 1 3材料的光学特性 第一章光的特性 一 反射比 透射比 吸收比 i i i i i 1 3材料的光学特性 第一章光的特性 1 光在传播过程中能量应守恒 12 在选择灯具材料时 为提高其工作效率 一般采用反射比较高的材料 3 为调节环境的亮度 可适当选用 来改善 1 3材料的光学特性 第一章光的特性 1 3材料的光学特性 第一章光的特性 二 光的反射和透射1 规则型光学特性 定向传播 控制光束的方向 反射罩的应用 材料性质 镜面 透明玻璃 2 散射型材料性质 金属板 磨砂玻璃等 光学特性 出射光向各个方向散开 但总的方向一致 3 漫射型材料性质 粗糙表面和乳白玻璃 光学特性 出射光的亮度在各方向上相同 与方向无关 1 3材料的光学特性 第一章光的特性 散反射 散透射 1 3材料的光学特性 第一章光的特性 漫反射 漫透射 1 3材料的光学特性 三 灯具的材料 钢材铝材铜材不锈钢塑料材料玻璃材料 1 3材料的光学特性 第一章光的特性 四 其它光学特性1 光的偏振自然光是由许多原子以特定的振动发出的电磁波 引起视觉和生理作用的电磁波的电场强度振动均匀地分布在各个方向 称为非偏振光 自然光在被某些材料反射和透射的过程中 这些材料能消除自然光的一部分振动 使反射和透射出来的光线中 在某一方向的振动较强 而在某一方向的振动较弱 这种现象称为光的偏振 2 光的干涉 第二章视觉和颜色 视觉特性视觉适应颜色特性光源的显色性 2 1视觉特性 一 识别阈限1 能引起光觉的最低限度的光量 称为视觉识别阈限 2 其通常情况下与目标物的大小 颜色和呈现的时间有关 目标物越大 颜色波长较长 呈现时间越长 亮度阈限值越低 2 1视觉特性 二 视力1 视力是眼睛区分精细部分的能力 是指人眼能够识别分开两个相邻物体的最小张角D的倒数 1 D 2 视力与亮度 距离和环境亮度有关 2 1视觉特性 三 对比灵敏度1 C 2 对比灵敏度是反映在不同的颜色和不同亮度上的差异对视觉的影响 而这种差异决定了其灵敏度的大小 识别对象亮度 背景亮度 L0 Lb Lb L0Lb 2 1视觉特性 四 识别速度1 识别速度是指观察到物体识别到它的外形特征所需时间的倒数 2 它与目标物大小 亮度对比和环境亮度有关 3 合理的照度水平为150LX 当亮度对比下降或物体变小时 维持原视觉水平所需照明等级也需相应提高 2 1视觉特性 视觉 对比灵敏度和识别速度等概念与视觉机能有着密切的关系 而环境的亮度对它们会产生直接的影响 总之 2 1视觉特性 观察等距离不同大小物体 2 1视觉特性 观察相同物体远近效果 2 2视觉适应 一 明视觉和暗视觉1 明视觉 视觉细胞的锥状体工作 能分辩形状和颜色 对光的感受性能很低 2 暗视觉 杆状体工作 只能区分不同强弱的灰色和光的深浅 对光的感受性能比较高 锥状体 杆状体 L cd m2 0 明视 暗视 10 6 10 2 102 106 中间视觉 2 2视觉适应 二 明暗适用1 适用 视觉环境内亮度有较大幅度变化时 视觉对视觉环境内亮度变化的顺应性 称为适用 2 明适用 从暗处进入明亮环境时 由于亮度的提高而逐步顺应的过程 明适用所需时间很短 约1min左右 3 暗适用 从明亮的环境进入暗处时视觉阈限下降的过程 暗适用一般需要30 40min 视觉阈限才能稳定在一定的水平上 2 2视觉适应 00510152025300510 min 所以在空间照明设计时 要考虑到人的视觉的适用过程 加强过渡空间和过渡照明的设计才能使人的视觉达到舒适满意的程度 明 暗 明 2 2视觉适应 三 眩光1 在视觉内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比 可引起不舒适感 并造成视觉降低的现象 称为眩光 2 影响眩光的因素 1 环境较暗 眼晴的适应亮度很低 即使亮度低的光 也会出现眩光 2 亮度越高 眩光越突出 3 光源的大小 3 生理因素 2 2视觉适应 2 2视觉适应 4 眩光分为直接眩光和反射眩光 直接眩光又分为失能眩光和不舒适眩光 5 克服眩光的意义 眩光对人的生理和心理都有明显的影响 而且会较大的影响工作效率和生活质量 严重的还会产生恶性事故 所以对眩光的研究有着重要的意义 2 3颜色视觉 一 颜色视觉全色区 能分辩各种颜色 明视觉 中间区 红绿盲区 中间视觉 全色盲区 只有明暗感而无颜色感 灰色 二 颜色辩认1 在光谱颜色波长范围内 Y G B三种有固定的关系 2 其它波长的颜色光随着光线强度的改变而变化 光强 略向R B颜色变化 三 关于颜色 2 4光源的显色性 一 色温 T 1 概念某个光源所发射的光的色度与黑体在某一温度下所发出的光的色度完全相同时 则黑体这个温度就称为该光源的色温 光源与黑体 或完全辐射体 的颜色相同时 该黑体的温度就称为光源的色温 2 4光源的显色性 黑体 800 900KR色3000KY W色5000KW色 电光源的光色 光源的色温 2 4光源的显色性 2 常见光源的色温 K 2 4光源的显色性 二 色温和色表 2 4光源的显色性 三 色温和照明水平1 照度的变化影响色感觉的差异 2 4光源的显色性 2 通过经验得知 暖光源 低色温光源 缓和 温馨 兴奋之感 冷光源 高色温光源 自然 平静 高效的感觉 3 人们所喜欢的照明水平 不受光源的色温的影响 也就是在进行视觉作业的场所 创造舒适的观看条件比创造愉快的气氛更为重要 低照度 高照度 2 4光源的显色性 一 光源的显色性 R0 1 光源对物体色表的影响 光源的显色性 2 显色性是基于人的视觉 能使物体呈现 真实性 的能力 3 真实性 颜色最广泛的标准以中午的日光为参照光源 二 显色指数1 显色系数是物体的心理色符合程度的度量 2 基本等级 光源的显色指数愈高 其显色性能愈好 0 50 80 100 R0 很差 一般 优良 2 4光源的显色性 三 最佳显色性 镭为100的光源不一定就意味着颜色显现都是理想的 并非R值较低的光源在颜色显现方面就总比参照光源差 必须应环境要求和特点加以选择 注重 所偏好的颜色 而非 真实 感 第三章电光源 热辐射光源 气体放电光源 利用电能使物体加热到白炽状态而发光的光源 利用气体和蒸气放电而发光的光源 白炽灯 卤钨灯 荧光灯 躲藏光源 电光源 第三章电光源 白炽灯和卤钨灯荧光灯高压气体放电灯电光源的选用 3 1白炽灯和卤钨灯 一 白炽灯1 构造 2 白炽灯的分类 灯头 支架 发光材料 玻璃外壳 惰性气体 3 1白炽灯和卤钨灯 3 辐射特性钨丝热辐射的波长范围广 而可见光仅占其小的比例 随着温度升高而增加 可见光也相应增多 并且 m越接近可见光区域 温度愈高 光效愈高 当T 5000C 光谱发出红光 随T变化红光橙黄色白色光 NM E 0 m 380 780 3600K 2500K 3 1白炽灯和卤钨灯 4 光电特性额定电压 吾珥 光源只有在吾珥下工作 才能获胜各种规定的特性 否则将会影响光通 光效 输出功率和寿命 2 额定光通量 r 维持率K r反应白炽灯光通衰减程度3 发光效率 7 25Lm W4 寿命1500 2000H5 色温和显色性T 2400 2900K镭 99 100 寿命 光通 光效 U 100 吾珥 3 1白炽灯和卤钨灯 5 白炽灯的特点及应用 有高度的集光性 便于光的再分配 适合频繁开关 点灭性能及寿命影响小 显色性能好 光效较低 特点 3 1白炽灯和卤钨灯 白炽灯的应用 适用于家庭 宾馆 饭店及艺术照明 信号照明 投光照明和小型建筑物照明 电影 剧院和舞台布景照明 3 1白炽灯和卤钨灯 二 卤钨灯1 结构及卤钨循环 石英玻璃管 金属支架 灯丝 单端式 双端式 3 1白炽灯和卤钨灯 2 卤钨灯的特点和应用 由于卤钨作用的原因 灯的寿命大大的提高 1500 2000 H温度升高 可见光增加 光色改善 显色性好 99 透过率改善 光效提高 10 30Lm W 应用 体育场 广场 会场 舞台 机场 商业和摄影等 水平安装 避免与易燃物接触 不宜作为移动式的局部照明 40 3 2荧光灯 荧光灯是一种预热式低压汞蒸气放电灯 由放电产生的紫外线辐射激发荧光粉而发光 一 工作原理 汞Ar e 自持放电 电离 荧光粉 紫外线 可见光 3 2荧光灯 荧光灯的能量转换示图 荧光灯 灯管电极发热34 紫外线63 可见光3 紫外线发热38 荧光粉发光25 对流传导热辐射 可见光 40W 100 28 72 3 2荧光灯 二 荧光灯的分类1 按启动方式分类2 按功率分类3 按灯管形状和结构分类直管型荧光灯高光通单端荧光灯紧凑型荧光灯 3 2荧光灯 3 2荧光灯 三 光电特性1 电压的波动影响其使用寿命 2 开关次数对寿命的影响3 环境温度和湿度的影响4 闪烁与频闪现象5 其它特性 3 2荧光灯 电压的影响 寿命 光通 光效 U 100 吾珥 灯管电流 3 2荧光灯 频繁开关影响寿命 脉冲电压 阴极物质溅射 频繁开关的影响 3 2荧光灯 光效 紫外线强度 汞蒸气压力 形状 冷端温度 室温 光通 环境温度对光效影响很大 在200C光效最高 低于100C启动困难 50C无法启动 温度的影响 3 2荧光灯 湿度过高对荧光灯的启动和工作不利 严重影响其使用寿命 相对湿度在60 以下对荧光灯的工作是有利的 75 85 时是最不利的 3 2荧光灯 荧光灯的余辉作用产生闪烁感 当这种变化的光线用来照明周期性运动的物体时 就会降低视觉的分辩能力 这种现象称为频闪现象 大面积单相供电也会产生一定的频闪现象分相供电电容移相直流供电 改善 3 2荧光灯 月光色 冷白色 暖白色 微弱天空光相似接近自然光 日出2H以后的太阳直射光 与白炽灯近似红光成份多 6500K 4300K 2900K 3 2荧光灯 四 荧光灯的特点及应用 寿命长光通衰减少 启动慢点燃迟 发光效率高 不能频繁启动环境要求高 光色丰富显色性能好 3000h 3 5S 25 67Lm W 温度湿度 R70 99色温范围广 3 2荧光灯 荧光灯的应用 适用于进行较精细的工作 照度要求较高或进行长时间视觉工作的场所 光谱较连续 显色性好 故适于需要正确识别色彩的场所 节能的场所 光色特殊 故适合于无天然采光的空间照明或要求环境较舒适的场所 但悬挂不宜太高 不宜在开关频繁的场所和环境质量恶劣的地方使用 瞬时启动和调光的场所也不适合 3 3高压气体放电灯 一 概念由于管壁温度而建立发光电弧 其发光管表面负荷超过3W Cm2的气体放电灯 称为躲藏光源 如 高压钠灯 高压汞灯 金属卤化物灯和氙灯等 二 结构和工作原理 辅助电极 主电极 发光管 外壳 3 3高压气体放电灯 灯型 特性 3 3高压气体放电灯 灯型 特性 3 3高压气体放电灯 四 应用 高压汞灯 高大的厂房 体育场馆 一般的街道 广场 车站码头等 对光效要求不高 对光色无特殊要求 金卤灯 高压钠灯 较繁荣街道 商业照明 广场照明 舞台摄影 体育场馆等 主干道路灯照明 港口车站和广场照明等 对光色要求较高 对光色无特殊要求 而光效较高的场所 3 3高压气体放电灯 在室外照明设计中 对于综合性空间的照明处理应按金卤灯和高压钠灯混光配合 互为补充 以求得更好的照明效果 建议 躲藏应用 3 4电光源的选用 按照明要求 显色性和照度大小 频繁启动 调光及应急照明 高大的空间照明 紫外线要求 3 4电光源的选用 按环境要求 温度和湿度的影响 空调环境的要求 电源质量的影响 振动和易燃物的要求 频闪现象 第四章照明器 照明器的特性照明器的分类建筑化照明室外照明器照明器的选用 4 1照明器的特性 一 照明器的作用1 合理配光 重新分配光通量 2 防止眩光 3 提高光源的利用率 4 保护光源和照明安全 5 装饰美化环境 4 1照明器的特性 二 照明器的配光曲线 4 1照明器的特性 照明器的配光曲线应用 E I 4 1照明器的特性 三 遮光角 保护角 1 灯具的遮光角是指灯具出光沿口遮蔽光源发光体使之完全看不见的方位与水平面的夹角 2 功能是限制光源的直射光 对于任意位置的平视观察者眼睛的入射角的最小值 因此具有限制或消除眩光的作用 4 1照明器的特性 3 遮光角与光分布 效率的关系 遮光角愈大 光分部愈窄 效率愈低 遮光角愈小 光分部愈宽 效率愈高 克服眩光的作用减弱 4 1照明器的特性 四 照明器的效率 1 从灯具射出的光通量与灯具内所有光源发出的光通量之比 称为灯具的效率 0 S 4 1照明器的特性 2 各种照明器的效率 带反射罩型 狭照 中照 0 7以上广照型搪瓷0 6 0 7特广照型0 75以上乳白玻璃型0 5左右各种吸顶灯0 3 0 5开启式荧光灯具0 8以上格栅式荧光灯具0 45 0 6投光灯具0 6左右 4 2照明器的分类 一 按CIE配光方式分类直接型半直接型漫射型 直接 半直接 半间接型间接型 4 2照明器的分类 直接照明型 光通集中在下半球 有窄光 中宽光各种形式 光的利用率高 易获得局部地区高照度顶棚较暗 产生眩光 适于高大空间的一般照明 厂房 大厅 体育馆等 常用的深照 中照 广照 嵌入式荧光灯 发光顶棚 点射灯等 向上光通用0 10 向下100 90 特性 配光曲线 4 2照明器的分类 半直接照明型漫射型 具有直 间接照明特点 利用率中等 上下阴影得到改善 由于扩散作用 可减少眩光 反射率高能发挥好的效果 整个空间明亮 需要创造环境气氛和要求经济性比较好的场所 办公大厅 学校 饭店和家庭等 常用各式玻璃灯具 开启式荧光灯 枝花吊灯等 向上光通用40 60 向下60 40 特性 配光曲线 4 2照明器的分类 半间接照明型间接型 向下光占极少部分 光的利用率较低 顶棚较亮 绝大部分或全部光向上发射 整个顶棚变成二次发光体 光线柔和 没有阴影 适用于创造环境气氛为主 而不注重经济性能的场所 如反射型 金属 吊灯 暗槽反射灯 檐口照明等 向上光通60 90 向上光通90 以上 特性 配光曲线 4 2照明器的分类 二 按安装形式分类台灯和地落灯吊灯吸顶灯壁灯嵌入式灯门灯 4 2照明器的分类 1 台灯和地灯是以某种支撑物来支撑光源 从而形成统一整体的灯具 台灯 地灯 4 2照明器的分类 2 特点 功能性 补充照明移动性 移动功能装饰性 活跃气氛 丰富空间层次安全性 使用要求 4 2照明器的分类 4 2照明器的分类 2 吊灯照明的广普性 功能性具有一般照明的特点 得到轻松的环境气氛 能使墙面 地面和顶棚均匀受光 并与重点照明结合使用 光线柔和 阴影减少 4 2照明器的分类 装饰性突出 艺术性吊灯的造型和艺术形式在某种意义上决定了整个空间的艺术风格和装修挡次 体现一种综合性的艺术形式 4 2照明器的分类 4 2照明器的分类 4 2照明器的分类 调节和转换视空间环境满足视觉对空间环境概念的转换 调整人在心理上的视觉需要 改善室内空间的比例关系 使灯具与整体空间的比例适宜 增加亲密感 薄型3m以下层高 厚型4m以上层高 匀称型3 4m左右层高 H D 小于1 3 1 3 1 大于1 H 灯具厚度 D 灯具最大直径 4 2照明器的分类 3 吸顶灯将照明器直接吸附在顶棚上的灯具 应尽量使用四周都能发出光线的灯具顶棚有一定的照明 否则顶棚太暗 压抑感突出 选用半透明材料的灯具顶棚不能太亮 即刺目又冲淡了灯具的形象效果 4 2照明器的分类 4 壁灯 1 具有一定的功能性 2 创造理想的艺术效果 自身造型和发出光线产生装饰效果 配合使用 可以丰富室内光环境 增强空间层次感 改善明暗对比 3 电气要求 功率小 白炽灯P 80W荧光灯P 40W 楼梯间 不规则的卫生间 高大的室空间 弥补照度的不足 4 2照明器的分类 5 嵌入式灯具即嵌入到顶棚内的照明灯具 又称为下射式照明灯具 4 2照明器的分类 第四章照明器 4 2照明器的分类 第四章照明器 4 2照明器的分类 4 2照明器的分类 1 灯具能保持建筑装饰品的整体统一和完美 不会因灯具的设置而破坏吊顶艺术设计风格 小型化发展 而照度和光学质量有很大提高 给艺术创造提供了更多的可能性 2 光源藏于建筑装饰内部 光源不外露 不易产生眩光 3 光线较集中 明暗对比强烈 积极意义是使受光面更加明亮 突出 引人注意 同时能得到比较安静的环境气氛 2020 3 16 105 可编辑 4 2照明器的分类 6 门灯 门灯 门顶灯 门壁灯 门前座灯 4 2照明器的分类 4 2照明器的分类 4 2照明器的分类 门灯的物理特性 必须具备防水 防喷 防潮及防滴漏的性能 表面处理要求较高 灯具的体积应较室内灯具增大 才能与之匹配灯具的造型必须与整个建筑物的设计风格相协调 4 2照明器的分类 三 按距高比分类水平作业面上能否得到均匀的照度 很大程度上取决于灯具的排列方式 1 距高比 S h2 1 2照度角 S 灯间距 h 灯至工作面距离 A B P h S EA EP EB 1 2EA EP 为灯具的1 2照度角 4 2照明器的分类 3 分类跟据S h值将直接型灯具分为 S h 特窄照小于0 5小于140窄照0 5 0 7140 190中照0 7 1 0190 270广照1 0 1 5270 370特广照大于1 5大于370为了保证均匀配光 S h值小的灯具 适用顶棚较高的场所 反之 适用较低的室空间 4 2照明器的分类 四 泛光灯按光束角分类 4 2照明器的分类 1 光束角光强为1 10峰值光强时的夹角 Im 1 10Im 4 2照明器的分类 投光灯 用反射镜或玻璃镜把光线聚集到一个有限的立体角内 从而获得高强度光效的灯具 泛光灯 光束角大于100的投光灯 探照灯 光束角等于或小于100的投光灯 4 2照明器的分类 2 泛光灯按光束角分类 窄光束角 100 150中光束角 150 450宽光束角 450以上 4 2照明器的分类 3 光束角越大 灯具的效率越高 反之越低 窄光束角泛光灯一般投射较远的距离 同时被照面照度要求较高的场所 宽光束角作近距离投射 照度要求低且较均匀的场所 4 2照明器的分类 4 考虑到泛光灯外沿光强比光轴部分低得很多 因此为了得到均匀照度 就必须将各光束外圈部分适当重叠 以得到均匀的效果 4 2照明器的分类 均匀投光方案 4 2照明器的分类 5 泛光灯按结构分类 密闭式 防污染 保护性能好 散热差 开启式 散热性能好 易受腐蚀而损坏 4 3建筑化照明 建筑化照明是光源或灯具与建筑结构合为一体 或与室内装饰结合为一体所形成的照明构件 优点 与建筑及设计效果完整统一 不会破坏其整体性 光源比较隐藏 可避免眩光的影响 从而产生良好的光照效果 主要包括 发光顶棚 光带 发光灯槽和檐口照明等 4 3建筑化照明 一 发光顶棚 光带 1 灯具与顶棚框架配合 作为一个顶棚装置 采用透光材料 形成光带照明 2 光源排列均匀 间距合适 否则产生亮度不均的现象 3 光源选用荧光灯 表面材料以格栅型构件或漫射透光板为主 4 特点 可以得到均匀照度 减少或甚至消除室内阴影 空间开阔 敞亮 装饰性强 但面积不宜过大 单一照明方式产生单调 缺乏立体感的照明效果 图示1 图示2 4 3建筑化照明 二 发光灯槽 暗槽灯 1 利用建筑结构或室内装饰结构对光源进行遮挡 使光投向上方或侧面 通过反射光得到间接照明方式 2 空间高度应合适 光源与槽边距离应在 200 300 毫米之间 避免光源裸露 另外槽边应进行处理 提高其反射比 3 一般光源采用荧光灯 为达到特殊效果 也可采用白炽灯 灯和发光二极管 4 特点 主要起装饰效果 不能作室内主要照明 功率不能太大 间接照明的反射光使室内光照柔和 均匀 会使顶部更具层次感 同时顶棚明亮 会使整个空间有增高的错觉 图示3 图示4 图示5 图示6 4 3建筑化照明 三 檐口照明1 利用不透光的檐板遮住光源 使墙面或某个装饰立面明亮的照明装置 2 能使墙面富有层次感 并使比较窄小的空间产生通透的感觉 从而改善空间的视觉尺寸感 同时檐口照明也可以强调墙面的装饰 图示7 第四章照明器 4 4室外照明器 一 室外照明器的作用1 觉察障碍物2 视觉定向3 个人特征识别4 舒适和愉快 4 4室外照明器 二 庭院灯既是照明器材 又是艺术欣赏品 庭院灯 高柱庭院灯 低柱庭院灯 功能和装饰的统一 4 4室外照明器 高柱庭院灯 4 4室外照明器 4 4室外照明器 高柱庭院灯 园林小径灯 竖直安装在庭院水径边 与树木 建筑物相影衬 其造型风格和高度与周围环境相统一 导向性能很强 风格各异 功率适中 应突出水平照度 4 4室外照明器 低柱庭院灯 草坪灯 4 4室外照明器 4 4室外照明器 草坪灯有较强的围合效果 夜间起到稳性维护体的作用 灯具高度以延伸围合体效果为目的进行设置 一般不超过1M 尽量保持环境宽敞的气氛 灯具外型尽可能艺术化 光源以紧凑型荧光灯为主 使其具有清晰的导向性 安装位置 工艺合理 美观 4 4室外照明器 4 4室外照明器 三 高杆灯 4 4室外照明器 杆柱式 路灯 4 4室外照明器 四 地灯 墙灯 水池灯 地灯 4 4室外照明器 墙灯 水池灯 4 4室外照明器 4 5照明器的选用 照明设计的一个重要环节就是根据功能要求和环境条件 选择合适的照明器和装置 并将照明功能和装饰效果有机的协调和统一 基本原则合适的光特性符合场地的环境要求经济性 4 5照明器的选用 作业 根据照明器选用的基本原则 试分别具体介绍如何选用照明器 第五章照明质量 明视照明和环境照明照明质量评价体系灯具的布置照度的计算 5 1明视照明和环境照明 一 光照设计的目的合理的光分布明视觉发挥效力改善环境照明质量 5 1明视照明和环境照明 二 明视照明和环境照明以研究视看对象为照明对象的照明技术 明视照明 它分别涉及到照明生理学的相关内容 以环境为研究对象的照明技术 环境照明 分别涉及到照明心理学的相关内容 5 1明视照明和环境照明 三 明视照明和环境照明的比较 5 1明视照明和环境照明 一般情况下 在需要进行视觉工作的场所和区域内 需要的照明水平一般要考虑人对视觉的满意程度 另一方面还取决于视觉工作的难易程度和视功能水平 而在交通区域和进行社交以及休息的场所 视功能需要就不那么重要 而重点是考虑视环境的满意程度 5 2照明质量评价体系 一是以客观物理量为主的照明质量评价体系照度水平 亮度分布 照度均匀度二是以立体感评价指标为核心内容的光线方向性的质量评价指标阴影 立体感三是以视觉环境为主体的评价体系眩光 光的颜色 主观评价 5 2照明质量评价体系 一 照度水平1 CIE照度等级满足视功能和视觉满意度的要求 人们将1000LX的照度值视为是比较适宜的中间值 20200 200020000 LX 5 2照明质量评价体系 2 推荐照度是指在一定自然采光的区域正常工作状态下所需的照度 各工作面的推荐照度取值应考虑其本身的反射比 对比 重要性 年龄因素等 制定照度标准的因素 室内不同要求所需要的照度水平 5 2照明质量评价体系 住宅 办公建筑照明的照度 5 2照明质量评价体系 二 关于亮度1 亮度是决定物体可见度的重要因素对于工作面而言 背景的亮度无论什么位置都应低于作业面的亮度 但不应低于其亮度的1 3 0 3 0 5 5 2照明质量评价体系 2 最佳墙面亮度 1 评价墙面亮度 应考虑墙面的色彩 0 3 0 5 实践证明 灰色 蓝色 蓝绿和红色墙面的最佳亮度随反射比的增加而增加 黄色则相反 墙面垂直照度与水平照度之比在0 5 0 8之间时 最有可能得到令人满意的效果 5 2照明质量评价体系 5 2照明质量评价体系 5 2照明质量评价体系 3 最佳顶棚亮度影响顶棚亮度的因素 高顶棚 灯具亮度低顶棚 灯具 墙面和地面反射减少亮度对比 抑制眩光 丰富光环境 低顶棚应避免眩光的影响 在灯具亮度增加时 为了避免在顶棚和灯具之间出现舒适的亮度对比 顶棚的亮度要适当增加 顶棚材料之反射比 大于60 灯具选用上 应保证顶棚表面的照度不宜小于工作面的1 10 5 2照明质量评价体系 5 2照明质量评价体系 总之 亮度分布的设计在应用中只限于下面的内容 作业面和它的背景 考虑亮度比顶棚和墙壁 地面 考虑其亮度范围灯具 考虑其亮度等级 5 2照明质量评价体系 对于具有严格工作性质的照明设计来说 进行详细的亮度计算是应该的 但对于普通光环境和要求达到特殊艺术效果的光环境来说 遵守某些简单的 旨在避免出现不舒适的极端对比的规则就够了 5 2照明质量评价体系 三 照度的均匀度在工作面上的照度应均匀 否则将导致视觉不适 办公 阅览室等空间一般照明均匀度 按其最低照度与平均照度之比确定 其数值不宜小于0 7 工作房间整个区域的平均照度一般不应小于工作区域平均照度的1 3 对于分区照明 交通区的照度不应低于工作面照度的1 5 为获得满意的照度均匀度 灯具的布置间距不应大于所选灯具的最大允许距高比 5 2照明质量评价体系 E低 E平 0 8 E交 E工 1 5 5 2照明质量评价体系 室内表面反射比与照度比的关系 5 2照明质量评价体系 5 2照明质量评价体系 四 日光和人工光源的亮度平衡日光的亲密性和人工光源的双重功能 取得令人满意的亮度平衡 应使人工照明水平与室内的自然光照明水平成正比 人工照明水平在200 500LX范围时适合绝大部分有日光的场所 合理的平衡室内亮度和光的分布 人工光照的方向性 人工光源的可调性 5 2照明质量评价体系 5 2照明质量评价体系 5 2照明质量评价体系 五 关于眩光眩光是影响照明质量的重要因素 眩光等级标准 眩光的控制 控制眩光区的亮度其它方法 5 2照明质量评价体系 选择透光材料 漫射型 遮蔽光源 控制遮光角 控制眩光区亮度 照明器最小遮光角 5 2照明质量评价体系 通过限制灯具的最低悬挂高度来限制眩光 对反射眩光和光幕反射的的抑制 最佳的方法是适当安排工作面和光源的位置 力求使工作照明来自适当的方向 光幕反射 在工作面上出现的反射光影 其反射清晰度很低 模糊 这种使物体可见度减少的反射 称为光幕反射 其它方法 5 2照明质量评价体系 一般照明灯具的最低悬挂高度 5 2照明质量评价体系 提高顶棚和墙面的亮度 采用较高反射比的饰面材料 降低环境亮度与灯具亮度的比值 对发光顶棚引起不舒适眩光的原因是顶棚本身的高亮度和邻近墙面以及地面的亮度对比造成的 其它方法 5 2照明质量评价体系 六 立体感的表现 照明的方向性过于单一则会产生令人不快的强烈明暗对比和生硬的阴影 照明方向性过于扩散 照度均匀 立体感就会消失 5 2照明质量评价体系 立体感照明实验 高度角 方位角 5 2照明质量评价体系 合适的立体感 要求垂直面上的照度与水平照度比最小为1 4 实践发现 方位角在0 300 高度角在450 67 50时 被评价物体的诸要素都是最