点光源直射照度计算讨论照明设计概念ppt课件.ppt

照明设计概念 点光源直射照度的距离平方反比定律点光源直射照度的距离平方反比定律 点光源直射照度计算方法讨论 1 点光源的定义 凡是圆形发光体 如直径小于自身到达照射平面距离的1 5 可视为点光源 凡是线状的光源 如长度小于直射照射距离 斜距 的1 4 可视为点光源此时 对于照明计算或照明测量而言 点光源的几何尺寸大小与它至照射对象的距离相比 在工程计算上可忽略不计 2 直射照明 直射照明适合很多场所的照明 如 局部照明 定向照明等 在体育场馆 装饰照明 商业照明应用较多 直射照明可以掌握被照面上任意一点的照度值 即 水平平面 垂直平面或任意倾斜平面的照度 点光源直射照明 是最能体现照明的人文思想的 光是文化 光是一种语言 一种号召 一种诱惑 一种吸引 一种刺激 从哲理而言当目标需要强调 需要突出 需要特写 需要浓妆艳抹 需要撼动人心就可以用光 这和所有的艺术家 文学家 诗人的手法是一样的 点光源直射照明有时候能构成强烈的明暗对比 而人们的眼球往往总是首先被最亮区域所吸引的重点照明定向照明 点光源直射照明指向性照明特写照明特殊照明 照明的主要定律之一点光源直射照度的距离平方反比定律 该定律表明 点光源在距离I的平面A上所直射的照度E与它的发光强度I成正比 与光源至被照平面A的距离I的平方成反比 E与光强I成正比 E与距离I的平方成反比 点光源 N平面 任意平面 H平面 水平平面 P点 立体角d 点光源S直射照明至H平面P点 上的示意模型 距离I 光强 光强中心与N平面垂直 立体分析模型 简化分析模型 立体模型平面化处理 3 点光源直射照度距离平方反比定律的导出按照图中所示 点光源S垂直照射到假设平面N的P点上 入射光与N平面垂直 N平面单元面积上的光通量d 为 可得N平面上的照度 上式就是点光源光辐射垂直指向N平面P点上的照度的表达式 也称法线照度 这就是著名的 点光源直射照度的距离平方反比定律 导出点光源直射照度的距离平方反比定律已知 I 代入照度公式 面积A 点光源 照度E 光通量 立体角 光强 距离I 点光源直射照度距离平方反比定律的条件 点光源S辐射的光强中心线与被照射的N平面垂直 N平面 S 点光源直射照度距离平方反比定律的实际应用分析之一 点光源直射照度距离平方反比定律的实际应用分析之二 点P1的照度E1 点P2的照度E2 假设条件 二个点光源S 功率相同 但直射照明距离分别为 I1 2I2 I1 I2 E2 4E1 S S 但是 实际的照明中 点光源直射照明并非都是光源光强的中心与被照明的平面相垂直的因此必需研究一种更方便的方法 这就是 点光源直射照度的距离平方反比余弦定律 照明的主要定律之二点光源直射照度的距离平方反比余弦定律 点光源直射照度的距离平方反比定律的条件 点光源辐射的光强中心线与被照射的N平面垂直 在体育场照明上 点光源辐射的光强中心线与被照射的平面不是垂直关系 S S 照明的主要定律之二点光源直射照度的距离平方反比余弦定律 在体育场照明上 点光源辐射的光强中心线与被照射的平面不一定是垂直关系 S h H P S P P 如果我们需要关心水平面H上的照度 h 就需要在距离平方反比定律引入COS 点光源 N平面 任意平面 H平面 水平平面 P点 立体角d 点光源S直射照明至H平面P点 上的示意图 距离I 光强 光强中心与N平面垂直 分析模型 简化分析模型 定义光源S在水平面H上P点的直射照度为Eh已知点光源光辐射垂直指向N平面P点上的照度的表达式为 h I Eh H N En P S l 这就是应用广泛的点光源直射照度的距离平方反比余弦定理 Eh En H S P 体育照明实例 足球场 简化分析模型 采用灯具组成的光带照明为主 简化分析模型 体育照明实例 室内体育场 篮球场 采用灯具组成的环形光带式照明为主 简化分析模型 综合体育场光带式照明 综合体育场照明方式采用相结合塔式的照明 计算机生成的瞄准点图例以四个高柱塔式照明瞄准全体育场实施均匀照明 在垂直立面的投光照明实例中 投光灯辐射光强的中心线 往往与被投光照明的垂直立面呈现一个倾斜的角度 泛光照明为主的建筑夜景 距离I 泛光照明 p 在建筑垂直立面的投光照明实例中 从下向上投射 投光灯辐射光强的中心线 往往与被投光照明的垂直立面呈现一个倾斜的角度 泛光照明为主的建筑夜景 H S P h 距离I 建筑立面泛光照明的简化分析模型 生态园林夜景 园林中的灯光 但是 实际的照明中 点光源直射照明还不止上述这些要求因此还必需研究一些方法 这就是 点光源直射照明的垂直照度求解 北京奥运会开幕式中国队入场 此时场面实况的垂直照度极为重要 大型体育馆的照明灯具都是在上面马道上向下直射照明的 鸟巢 画卷 h d 距离I 光源 距离l S 简化分析模型 d h 分析垂直照度的模型如下 垂直照度的表达式 垂直照度的导出 下面看看实际应用的计算例子 按照常规容易获取的参数h 导出垂直照度的表达式 点光源直射垂直照度计算例子采用一种射灯对墙上的壁画进行特写照明 如图射灯光轴与天棚平面呈45 天棚高度2 6米 壁画中心离地1 6米 射灯光强分布特性如下表 试计算壁画中心点的照度大小 求解壁画中央垂直照度按照射灯光强分布最大值3420lm h 1米 45 则如图 壁画中心的射灯垂直照度计算为 壁画中央垂直照度为1208lx 根据垂直照度计算公式 点光源直射照明 是最能体现照明的人文思想的 光是文化 光是一种语言 一种号召 一种诱惑 一种吸引 一种刺激 从哲理而言当目标需要强调 需要突出 需要特写 需要浓妆艳抹 需要撼动人心就可以用光 这和所有的艺术家 文学家 诗人的手法是一样的 点光源直射照明有时候能构成强烈的明暗对比 而人们的眼球往往总是首先被最亮区域所吸引的重点照明定向照明 点光源直射照明指向性照明特写照明特殊照明 从杨丽萍舞蹈 孔雀舞 中捕获的片断之一在舞台追灯的投射下 目标 舞蹈家 亮度大于背景亮度 呈现正对比 从杨丽萍舞蹈 月光 中捕获的片断之二目标亮度 舞蹈家 小于背景亮度 为负对比 呈现出舞姿瞬间的艺术剪影 照明的水平照度与垂直照度 实际上点光源直射照明投射在同一位置上必然会产生三种照度 投光照明 点光源照明三种照度均遵循距离平方反比定律 实际上