照明设计新课件

1、第二章照明设计，电气照明是人们生活和工作中不可缺少的，良好的照明对提高工作效率、保证安全生产和保护人们的视力起着重要的作用。照明设计，尤其是现代高层建筑的电气照明设计，与装饰工程有着密切的关系。它不仅应用了光学和电学知识，还涉及到建筑、生理学和美学，是一门综合性技术。1，学习交流PPT，2，学习交流PPT，3，学习交流PPT，4，学习交流PPT，5，学习交流PPT，6，学习交流PPT，7，学习交流PPT，8，学习交流PPT，9，学习交流PPT，10，学习交流PPT，11，学习交流PPT，12，学习交流PPT，11，学习交流PPT，16，学习交流PPT，17，学习交流PPT，18，学习交流PPT

2、，19首先，光量和单位人眼感知的光是电磁波谱中非常窄的一部分，其波长范围约为380760纳米。这种波长的电磁波被称为可见光；波长在10380纳米之间的光称为紫外光；波长在78034000纳米之间的光称为红外光，也称为红外光。(1)光通量是指单位时间内光源向周围空间辐射的电磁能量，它能引起光感。单位为光瓦或流明，1光瓦=683流明(lm)，21，学习交流PPT，(2)发光强度(简称发光度)是指光源在单位立体角(单位球度)内特定方向的光通量。单位为Candira(CD)1cd=1mm/1sr，22，学习交流PPT，23，学习交流PPT，(3)照度是指照明区域接收的光通量。光通量的表面密度。E=d/

3、dA单位是勒克斯(LX)1lx=1毫米/1平方米照明第一定律：在垂直入射时，照明E=I/r2(图2-2)照明第二定律：当被照明表面不垂直于入射时，表面上的照明遵循余弦定律，24。学会交换PPT，25。学习交流PPT，(4)亮度，照明和亮度之间的关系，自学，29，学习交流PPT，和(3)光和视觉。光对人类视觉有三个最重要的功能：识别物体形状(形状感知)、颜色(颜色感知)和亮度(光感知)。人眼之所以能辨别颜色，是因为人眼视网膜上有两种感光细胞，称为圆柱细胞和圆锥细胞，它们能接受光的刺激，产生明亮的感觉。然而，这两种细胞的光敏性是不一样的。锥形细胞对光的敏感度较低，仅在明亮条件下有效，而圆柱细胞对光

4、的敏感度较高，仅在昏暗条件下有效。30，学习交流PPT，这两种细胞对光有不同的光谱敏感性。锥形细胞的最大灵敏度在频率f=5.4x1014Hz赫兹，而圆柱细胞的最大灵敏度在频率f 5.91014赫兹。这形成了明暗视觉的“工作系统”。黄昏时，当暗视圆柱形细胞工作时，冷色光显得明亮，而白天亮度较高，即亮视圆锥形细胞工作时，暖色光显得明亮。31，学习交流PPT，虽然圆柱形细胞对光高度敏感，但它们不能辨别颜色；当锥体细胞受到光的刺激时，它们有一种颜色感觉，也就是说，只有当光照更高、更亮时，它们才有良好的颜色感觉。在低照度的黑暗视觉中，色彩感很差。这时，各种颜色的物体给人一种灰色的感觉。此外，人眼对光线变

5、化的感知大致与亮度的对数成正比。因此，在较高的光照下，没有明显的增加或减少超过10勒克斯的感觉，除非发生突变，否则不会被注意到。因此，通常不需要将照度精确地控制在某个值，而只需要将其控制在合理的范围内。32.学习交流PPT和眩光，当视野中有高亮度或强亮度对比时，人的眼睛会感到不愉快，降低可见度。这种现象被称为眩光。眩光有以下几种类型：(1)直接眩光和反射眩光。由高亮度光源、照明器、窗户和其他直接进入眼睛的表面引起的眩光称为直接眩光，33，学会交流PPT，(2)降低能量的眩光和令人不愉快的眩光能够降低人的视力的眩光称为降低能量的眩光或残疾眩光，而使人感到不愉快的眩光称为令人不愉快的眩光，但实际上

6、后者也是一种降低能量的眩光。当书写文字或阅读材料时，纸张的漫反射包含少量的镜面反射，这降低了视觉操作的对比度，就好像在操作上投下了“光幕”。这种反射眩光称为光幕反射。对于教室照明，应尽量减少黑板光幕的反射，以提高视觉功能和可视性。34，学习交流PPT，产生眩光的主要因素1)周围很暗，眼睛能适应的亮度很低；2)光源亮度高；3)光源靠近视线4)光源的表观面积和数量。眩光的类型分为直接眩光、反射眩光和光幕眩光。35，学习交流PPT，室内照明中眩光的评价和计算方法，有的用眩光指数来表示眩光的程度(定性):难以观察、可接受、不舒服、难以忍受等。实用的方法是限制光源的亮度和表观面积，其中有限的范围与人眼和

7、灯之间的相对位置有关。36，学习交流PPT，第2节常用的电光源包括钨丝白炽灯、卤钨灯、荧光高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯等。有很多种，但根据发光原理，它们可以分为两类：热辐射电光源和气体放电光源。1.电光源的类型。第一代电光源在发光原理上属于热辐射光源，即普通白炽灯，它通过钨丝白炽体的高温辐射发光。其中，可见光只占一小部分，紫外线很少，大部分是红外线，而可见光约占23。白炽灯的光效率很低，只有10181毫瓦，而且它的寿命相对较短，约为1000小时。38、学习交流PPT，第二代电光源是气体放电光源。气体放电光源通过蒸汽电弧放电或非金属电离激发发出可见光，如荧光灯和氙灯。它们的共同特点是光效高、

8、寿命长。荧光灯的发光效率为25671毫瓦，平均寿命为2000.3万小时；高压汞灯为30501毫瓦，寿命为25005000小时；氙灯的功率为20371毫瓦，寿命较短，约为5001000小时。39，学习交流PPT，第三代电光源仍然是气体放电光源，但它是一种高效气体放电，其光效率达到1001毫瓦，其寿命更长，达到2000.3万小时。金属卤化物灯、高压钠灯和低压钠灯都是第三代电光源。40，学会交流PPT，(3)几种常用照明电光源1。白炽灯(1)原理白炽灯是最早的光源。也就是说，所谓的第一代光源将灯丝加热到白炽水平，并通过热辐射发射可见光。(2)特点白炽灯具有显色性好、结构简单、使用灵活、瞬时点火、无频

9、闪现象、可调光、任意位置点火、价格低廉的特点。41，学会交流PPT，因为它的大部分辐射是红外线，所以光效率是最低的。因为灯丝蒸发很快，所以它的寿命很短。白炽灯的色温约为24002900千。(3)白炽灯有很多种，包括普通磨砂、漫射、反光、装饰、局部照明灯泡、水下灯泡等。学习交流PPT，43，学习交流PPT，2，卤钨灯(1)原理白炽灯的钨丝在热辐射过程中蒸发并附着在灯泡内壁上，使灯泡发出的虚假光通量越来越低。为了减缓这一过程，通常在灯泡中充入惰性气体来抑制钨丝的蒸发。44岁，学习交换PPT。如果在玻璃灯泡中填充的惰性气体中加入少量的卤素，蒸发的钨和卤素通过卤化钨的再生循环结合成卤化钨，卤化钨不能附

10、着在内管上溴无色透明，因此溴钨灯比碘钨灯具有更高的光效和色温。45，学习交流PPT，46，学习交流PPT，47，学习交流PPT，(2)功能与白炽灯相比，其发光效率提高了30%，寿命提高了50%。卤化钨灯具有体积小、功率大、瞬时点火、可调光、无频闪、显色性好、光连续性好的特点。这种灯多用于空间大、照度高的地方，其色温特别适合电视转播摄像机照明。荧光灯(1)原理荧光灯是所谓的第二代光源，它是一种低压汞蒸汽放电灯。电感镇流器：49，学习交流PPT，50，学习交流PPT，(2)特点荧光灯具有表面亮度低，表面温度低，光效高，寿命长，显色性好，光通量分布均匀的特点。广泛应用于精细工作、高照度要求或长期高强

11、度视觉工作的场所。荧光灯的额定寿命是指每个开关3小时的点火时间。开关频繁时，涂在灯丝上的发光物质很快耗尽，缩短了灯管的使用寿命，因此不适合开关频繁的地方。51，学习交流PPT的原理，4，高压汞灯(1)，52，学习交流PPT，(2)特点高压汞灯具有光效高，耐冲击，耐热，寿命长的特点。但是启动时间长，不适合室内照明，不能单独作为应急照明使用。主要用于车间、礼堂、展厅等室内照明。或道路和广场的室外照明。高压汞灯的寿命通常计算为启动后5小时，但如果频繁开关，寿命会缩短。53，学习通讯PPT，54，学习通讯PPT，55，学习通讯PPT，5，高压钠灯(1)原理，56，学习通讯PPT，(2)特性高压钠灯具有

12、光效高、紫外线辐射小、透雾性能好、光通讯维护好、任意位置点火、抗震等特点。但其显色性差且一般。广泛用于道路照明。当与其他光源混合使用时，可用于高照度要求的高空间场所。57，学会交流，58，学会交流，6。金属卤化物灯金属卤化物灯是近年来发展起来的所谓第三代光源，类似于高压汞灯，但除了汞和氢之外，放电管中还填充有发光的金属卤化物(主要是碘化物)。金属卤化物灯发光效率高，显色性能好，但平均寿命短。(1)镝灯(2)钠铊铟灯，59，学习交流PPT，60，学习交流PPT，61，学习交流PPT，222电光源主要参数，(1)额定电压和电流指在规定的工作电压下流经电光源的工作电流。在额定状态下工作时，电光源的光

13、效最高。(2)额定功率指灯泡或灯管在额定状态下消耗的有功功率。(3)发射光通量和光效电光源的发射光通量(即光通量输出)是指电光源在额定状态下工作时发出的光通量；光学视觉效率是每消耗1W电能，电光源发出的光通量。发射光通量和光学视觉效率随着使用时间的延长而逐渐降低，这是表征电光源经济效果的参数。(4)寿命电光源的寿命可分为完全寿命、有效寿命和平均寿命。整个寿命是指光源不能再被点燃的使用时间；有效寿命是指电光源的发光强度(或光通量)降至初始值的70%时的使用时间；平均寿命是每批样品的平均有效寿命。一般来说，寿命是指平均寿命。(5)光谱能量分布光谱能量分布函数表示由电光源发射的各种频率或波长的光的分

14、量和相对强度的分布。A c因为具有不同光谱能量分布的光源可能具有相同的色温，但是显色性可能有很大的不同。例如，荧光高压汞灯的光谱成分接近于阳光，光的颜色像阳光一样明亮，但光谱能量分布与阳光大不相同。(图2-10，表2-1，表2-2)，66，学习交流PPT，以混合方式使用三种光源，当一种光源不能达到照明效果时，可以在同一个地方使用多种光源进行混合照明。例如，高压汞灯虽然是一种高功率、高视觉效率的光源，但其光色较差，不适合单独在室内使用，可与白炽灯(或碘钨灯)混合使用，称为混合光。混合光的主要目的是提高光的显色性。混合光的通光率FH由以下公式定义：0，67，学习交流电PPT。当FH30%时，这种混

15、合光可以在所有颜色识别上达到良好的效果，也就是说，当白炽灯的容量大约是高压汞灯的两倍时，可以获得良好的光色。当FH为3050%时，除橙色外，所有颜色都能达到良好的效果，因此可用于一般颜色要求的场所。当FH=5070%时，只能在颜色要求低的地方使用。一般来说，只要白炽灯的容量不小于高压汞灯的容量，人们在视觉上就不会有明显的不适。68，学习交流PPT，第3节灯和灯罩的特性和分类(1)提高光源发出的光通量的利用率，换句话说，灯罩可以重新分配光源的光通量。并将其分布在所需的方向范围内。(2)减少光源引起的眩光，保护视力，在一定程度上保护光源。(3)装饰和美化的效果。69，学会交流PPT，1。在研究灯具

16、的功能时，其光分布是最重要的特征之一。因为它是决定使用场所、照明方案和计算的基本依据。配光光源光通量的重新分布灯的配光曲线代表灯的光强空间分布，因此也称光强分布曲线。(图2-11)，70，学习交流PPT，大多数灯的形状是一个与其轴对称的旋转体，因此它们的发光强度的空间分布也与其轴对称。因此，只有通过灯的轴的一部分的光分布曲线可以解释灯的发光强度的空间分布，这被称为对称光分布。一些灯在形状上是不对称的，例如荧光灯，因此有必要在穿过灯的轴的几个部分上具有光分布曲线，以解释灯的发光强度的空间分布。这种光分布称为不对称光分布。71，学会交流PPT，2。空间等照度曲线(图2-13)在不同高度，可以根据相同照度的连接轨迹绘制空间等照度曲线；不同的照度有不同的空间等照度曲线，可以形成一族空间等照度曲线。72，学会交流。灯的保护角和效率光源的下端和灯的下边缘与水平线的夹角称为保护角。保护角用于测量灯罩保护人眼不受光源眩光影响的程度，以减少眩光。眩光与视角有一定的关系，灯具保护