建筑光環(huán)境二

15-1電光源15-2室內(nèi)工作照明第十五章電燈發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)時(shí)期：第一個(gè)時(shí)期，從1879年到本世紀(jì)三十年代末的前五十年，這是白熾燈發(fā)明、改進(jìn)和成熟的時(shí)代；第二個(gè)時(shí)期，三十年代末開(kāi)始的是開(kāi)發(fā)氣體放電燈的時(shí)代，熒光燈的普及應(yīng)用，是低壓氣體放電燈的時(shí)代；六十年代中期發(fā)明金屬鹵化物和高壓鈉燈為開(kāi)端，由此進(jìn)入了高壓氣體放電燈的照明時(shí)代?，F(xiàn)代人工光環(huán)境的設(shè)計(jì)理論和應(yīng)用技術(shù)是在電燈發(fā)展的第二個(gè)時(shí)期，高光效、多品種的氣體放電燈問(wèn)世以后才逐漸形成和完善的。15-1電光源一、熱輻射光源

（一）普通白熾燈（二）鹵鎢燈（三）反射型白熾燈

二、氣體放電光源

（一）熒光燈（二）高壓汞燈（三）金屬鹵化物燈（四）高壓鈉燈

三、燈具（一）燈具的光特性（二）燈具分類(lèi)從照明應(yīng)用角度對(duì)燈的性能要求：

高光效—用少量的電獲得更多的光；長(zhǎng)壽命—耐用，光通衰減??；光色好—有適宜的色溫和優(yōu)良的顯色性能；能直接在標(biāo)準(zhǔn)電源上使用；接通電源后立即燃亮；形狀小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，便于控光。電光源的主要性能指標(biāo)：光通量：表征燈的發(fā)光能力，以流明值表示。光效：燈發(fā)出的光通量與它消耗的電功率之比。壽命：有效壽命和平均壽命。平均亮度：燈的發(fā)光體的平均亮度，以表示。燈的色表：指燈光顏色給人的直觀感受，以色溫或相關(guān)色溫為數(shù)量指標(biāo)。顯色指數(shù)：顯色性能的定量指標(biāo)。燈的起燃與再起燃時(shí)間。電特性：電源電壓波動(dòng)對(duì)燈的其它參數(shù)的影響。這些特性是評(píng)判燈的質(zhì)量與確定燈的合理使用范圍的依據(jù)。一、熱輻射光源（白熾燈）：熱輻射光源發(fā)出的光是電流通過(guò)燈絲，將燈絲加熱到高溫而產(chǎn)生的。（一）普通白熾燈：組成：燈絲，外玻殼，充入氣體與燈頭燈部分。如圖15-1。燈絲特點(diǎn)：現(xiàn)代白熾燈燈絲用熔點(diǎn)高（）蒸發(fā)速度較慢的鎢制造。平均光效：只有左右；平均壽命：約為1000小時(shí)；通電即亮，顯色性好，便于控光，價(jià)格便宜。電源電壓的變化對(duì)白熾燈的工作性能有比較顯著的影響，二者關(guān)系如圖15-2。（二）鹵鎢燈將鹵素元素（碘或溴）填入，它能和游離的鎢合成氣態(tài)碘化鎢或溴化鎢，它們靠近高溫的鎢絲時(shí)分解，鎢附著在鎢絲上。如此循環(huán)，消除了燈泡黑化，延長(zhǎng)壽命，光效提高到20lm/W以上。鹵鎢燈管壁由耐高溫的石英玻璃制造，使用時(shí)必須水平放置特點(diǎn)：在玻殼內(nèi)表面有一層金屬反射鍍膜，使燈光射向預(yù)定的方向。這種反射器一般不會(huì)受到任何損傷、腐蝕或污染，因此使燈能保持高光輸出。同時(shí)還可簡(jiǎn)化燈具設(shè)計(jì)。（三）反射型白熾燈：橢球形的反射面代替拋物面的改進(jìn)。如圖15-5。燈管兩電極加上電電壓后產(chǎn)生氣體放放電，放電產(chǎn)生紫紫外線(xiàn)，紫外線(xiàn)激激發(fā)管壁上的熒光光粉發(fā)出可見(jiàn)光。。直管型熒光燈的構(gòu)構(gòu)造（如圖）。二、氣體放電光源源（一）熒光燈：氣體放電燈沒(méi)有燈燈絲，它是借助兩兩極之間氣體激發(fā)發(fā)而發(fā)光，稱(chēng)為冷冷光源。熒光粉的成分決定定燈的光效和顏色色。目前，我國(guó)規(guī)規(guī)定的熒光燈顏色色僅有日光色（9500K）、冷白色（4300K）、暖白色（2900K）三種。平均光效60lm/w，壽命5000小時(shí)時(shí)，顯色指數(shù)90%以下（與光效效矛盾）。三基色窄帶熒光燈燈：光效90，顯顯色指數(shù)85%以以上。橙紅（611nm）、綠（543nm）、藍(lán)（450nm），窄帶譜熒光粉。其它形狀熒光燈如如圖。熒光燈線(xiàn)路如圖。。熒光燈的性能參數(shù)數(shù)受電壓變化的影影響較小，但它的的光效值隨環(huán)境溫溫度的變動(dòng)而波動(dòng)動(dòng)；另外開(kāi)關(guān)次數(shù)數(shù)對(duì)燈的使用壽命命（一般5000小時(shí)）也有較大大影響。節(jié)能的小型熒光燈燈（緊湊型熒光燈燈）如圖SL燈和PL燈，其性能見(jiàn)表。。結(jié)構(gòu)如圖。特點(diǎn)：發(fā)光呈藍(lán)白白色，包包括黃、綠、、藍(lán)色線(xiàn)狀狀光譜輻輻射，但缺乏紅紅色，所以一一般照明用的高壓壓汞燈均在外玻殼殼內(nèi)壁涂熒光粉以以補(bǔ)充紅色，改善善燈的顯色性。功功率范圍在之之間，光效效約，，壽命為。。（二）高壓汞燈：：結(jié)構(gòu)類(lèi)似于高壓汞汞燈，只是在放電電管內(nèi)又添加了金金屬碘化物。金屬屬鹵化物燈與汞燈燈相比，不但提高高了光效，顯色性性也有很大改進(jìn)。。（三）金屬鹵化物物燈：（四）高壓鈉燈：：結(jié)構(gòu)如圖。是目前一般照明應(yīng)應(yīng)用的電光源中光光效最高（））、壽命最長(zhǎng)（））的的燈。三、燈具：燈具：光源、燈罩罩及附件的總稱(chēng)。。分裝飾燈具和功能能燈具。（一）燈具的光特特性：配光曲線(xiàn)：其上的的每一點(diǎn)表示燈具具在該方向上的發(fā)發(fā)光強(qiáng)度。因此，，知道燈具對(duì)計(jì)算算點(diǎn)的投光角，，就可查查到相應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)強(qiáng)度，，利用公式可求求出點(diǎn)光源在計(jì)算算點(diǎn)上形成的照度度。如圖。1.配光曲線(xiàn)和空空間等照度曲線(xiàn)空間等照度曲線(xiàn)：：（如圖）只要知知道燈的計(jì)算高度度和計(jì)計(jì)算點(diǎn)力燈具的水水平距離，，就可查出照度度。。2.消除眩光保護(hù)角：：指燈罩邊和發(fā)光光體邊沿的連線(xiàn)與與水平面所成的夾夾角，如圖。計(jì)算算公式保護(hù)角光源亮度超超過(guò)時(shí)時(shí)，，人眼就不能忍受受。燈具效率：：燈具發(fā)出出的光通與與光源光通通之比比，即取決于燈罩開(kāi)口的的大小和燈具材料料的反光、投管系系數(shù)。一般由實(shí)驗(yàn)驗(yàn)得。3.燈具效率燈具通常按總光通通在空間的上半球球和下半球的分配配比例分類(lèi)的。一一般可以分為直接接、半直接、均勻勻漫射、半間接、、間接等五種類(lèi)型型。各類(lèi)燈具的光光通分布見(jiàn)表。（二）燈具分類(lèi)：：特點(diǎn)：燈具利用率率最高，有以以上的的光通向下照射。。直接型燈具的光強(qiáng)強(qiáng)分布大體可以分分為三類(lèi)：窄配光光、中配光和寬配配光，如圖示。1.直接型燈具2.半直接型燈具具特點(diǎn)：可在燈具上上方發(fā)出少量的光光線(xiàn)照亮頂棚，減減小燈具與頂棚間間的強(qiáng)烈對(duì)比，使使環(huán)境亮度分布更更加舒適。特點(diǎn)：將光線(xiàn)均勻勻地投向四面八方方，對(duì)工作面而言言，光通利用率較較低。直接-間接型燈具具：將一對(duì)直接型型一間接型地?zé)艚M組合在一起，或者者用不透光材料遮遮住住燈泡，而上下下均敞口透光，其其輸出出光通分配也近于于上下各各半。3.均勻漫射型燈燈具特點(diǎn)：大部分燈光光投向頂棚和上部部墻面，增加了室室內(nèi)地的間接光，，使光線(xiàn)更柔和宜宜人。4.半間接型燈具具5.間接型燈具特點(diǎn)：將燈光全部部投向頂棚，使頂頂棚成為二次光源源。室內(nèi)光線(xiàn)擴(kuò)散散性極好，幾乎沒(méi)沒(méi)有陰影和光幕反反射，也不會(huì)產(chǎn)生生直接眩光。如圖圖。15-2室內(nèi)工作照明一、照明方式選擇擇（一）一般照明、、（二）局部照照明、（三）混混合照明二、照明標(biāo)準(zhǔn)及照照度值的選擇（一）照明數(shù)量、、（二）照明質(zhì)質(zhì)量三、光源和燈具的的選擇（一）光源的選擇擇、（二）燈具具的選擇、（三）燈具的布置置工作照明可分為兩兩類(lèi)：一一類(lèi)是以滿(mǎn)足視覺(jué)覺(jué)工作要求為主的的室內(nèi)工作照明，，如工廠(chǎng)車(chē)間、學(xué)學(xué)校等場(chǎng)所的照明明，它主要是從功功能方面考慮；另另一類(lèi)是以室內(nèi)內(nèi)藝術(shù)環(huán)境觀感為為主的照明，如大大型門(mén)廳、休息廳廳等處的照明，這這類(lèi)照明除滿(mǎn)足照照明功能外，還要要強(qiáng)調(diào)藝術(shù)效果，，以提供舒適的休休息、娛樂(lè)場(chǎng)所。。一、照明方式選擇擇（一）一般照明：：一般照明：是在工工作場(chǎng)所內(nèi)不考慮慮特殊的局部需要要，為照亮整體被被照面而設(shè)置的照照明裝置。如圖。。這種照明方式適合合于對(duì)光的的投射方向沒(méi)有有特殊要求，在在工作面內(nèi)沒(méi)有有特別需要提提高視度的工工作點(diǎn)和工作點(diǎn)點(diǎn)很密或不固固定的場(chǎng)所。（二）局部照明：：局部照明：是在工工作點(diǎn)附近專(zhuān)門(mén)為為照亮工作點(diǎn)而設(shè)設(shè)置的照明裝置。。如圖。常設(shè)置在要求照度度高或?qū)饩€(xiàn)方向向性有特殊要求處處，但不允許單獨(dú)獨(dú)使用局部部照明明，因?yàn)闀?huì)造成工工作點(diǎn)點(diǎn)與周?chē)鷩h(huán)境間極大的亮亮度度對(duì)比，不利視覺(jué)覺(jué)工作。（三）混合照明：：混合照明：是在同同一工作場(chǎng)所，既既設(shè)有一般照明解解決整個(gè)工作面的的均勻照明，又有有局部照明以滿(mǎn)足足工作點(diǎn)的高照度度和光方向的要求求。如圖。二、照明標(biāo)準(zhǔn)及照照度值的選擇（一）照明數(shù)量：：照明標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)識(shí)識(shí)別物件的大小、、物件與背景的亮亮度對(duì)比、國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展情況等等因素規(guī)定必要的的物件亮度。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：混合照照明中的一般照明明的照度為該級(jí)總總照度的5%——10%，并不得得低于；；另外，一般照明明的均勻度（指房房間內(nèi)工作面上最最低照度與平均照照度之比）不宜小小于0.7。。（二）照明質(zhì)量：：1.照度均勻性2.限制眩光首先是對(duì)直接眩光光的限制。眩光同光源亮度、、背景亮度、光源源位置等有關(guān)。其其中前兩項(xiàng)有燈具具類(lèi)型及其布置方方式所確定。控制燈端電壓不低低于額定電壓值，，如達(dá)不到要求時(shí)時(shí)，在條件許可的的情況下，應(yīng)將動(dòng)動(dòng)力和照明電源分分開(kāi)，甚至在照明明電源上增設(shè)穩(wěn)壓壓裝置。3.照度的穩(wěn)定性性4.消除頻閃效應(yīng)應(yīng)在交流電路中，氣氣體放電燈發(fā)出的的光通量隨電壓的的變化而波動(dòng)，對(duì)對(duì)移動(dòng)的物體會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致視覺(jué)失真。為為減輕這種影響，，可將相鄰燈管（（泡）或燈具分別別接到不同相位的的線(xiàn)路上。（一）光源的選擇擇：各種光源的適用場(chǎng)場(chǎng)所見(jiàn)表三、光源和燈具的的選擇（二）燈具的選擇擇：燈具主要是根據(jù)照照明場(chǎng)所的空間尺尺度和照度要求確確定。根據(jù)懸掛高度選擇擇燈具的原則：當(dāng)懸掛高度為4-6m時(shí)，宜采用配罩型型燈具；當(dāng)當(dāng)懸掛高度為6-12m時(shí)，宜采用搪瓷深深罩型燈具；當(dāng)當(dāng)懸掛高高度為12-30m時(shí)，宜采用鏡面深深罩型燈具；有有擴(kuò)散罩罩的燈具，僅用于于懸掛高度不能滿(mǎn)滿(mǎn)足限制眩光的工工作地點(diǎn)以及對(duì)光光照要求柔和的場(chǎng)場(chǎng)所。15-３室內(nèi)外環(huán)境照明設(shè)設(shè)計(jì)一、室內(nèi)環(huán)境照明明設(shè)計(jì)（一）以燈具的藝藝術(shù)裝飾為主（二）用燈具排列列成圖案（三）建筑大面積積照明的藝術(shù)處理理二、室外環(huán)境照明明設(shè)計(jì)（一）建筑立面照照明的方法（二）建筑立面照照明的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與建筑本身有著密密切聯(lián)系，并突出出藝術(shù)效果的照明明設(shè)計(jì)稱(chēng)之為“室室內(nèi)外環(huán)境照明設(shè)設(shè)計(jì)”。在進(jìn)行室內(nèi)外環(huán)境境照明設(shè)計(jì)，要結(jié)結(jié)合建筑物的使用用要求、建筑空間間尺寸及結(jié)構(gòu)形式式等實(shí)際條件，對(duì)對(duì)光的分布、光的的明暗構(gòu)圖、裝飾飾的顏色和質(zhì)量作作出統(tǒng)一規(guī)劃，使使之達(dá)到預(yù)期的藝藝術(shù)效果，并形成成舒適宜人的光環(huán)環(huán)境。一、室內(nèi)環(huán)境照明明設(shè)計(jì)（一）以燈具的藝藝術(shù)裝飾為主1.吊燈多數(shù)吊燈是由幾個(gè)個(gè)單燈組合而成，，又在燈架上加以以藝術(shù)處理。適用用于高度較大的廳廳堂。如圖。2.暗燈和天棚燈燈將燈具放在天棚里里（稱(chēng)暗燈）或緊緊貼在天棚上加以以藝術(shù)處理，與燈燈具相互配合，構(gòu)構(gòu)成各種圖案，可可形成裝飾性很強(qiáng)強(qiáng)的照明環(huán)境，并并和天棚上的建筑筑裝修結(jié)合在一起起，形成一個(gè)非常常美觀的整體。如如北京人大會(huì)堂的的照明形式。3.壁燈安裝在墻上，用來(lái)來(lái)提高部分墻面亮亮度，主要以本身身的亮度和燈具附附近表面的亮度，，在墻上形成亮斑斑，以打破一大片片墻的單調(diào)氣氛，，對(duì)室內(nèi)照度的增增加多大作用，故故常用在一大片平平坦的墻面上。也也用于鏡子的兩側(cè)側(cè)或上面，以照亮亮人又防止反射眩眩光。用簡(jiǎn)單而風(fēng)格一致致的燈具排成圖案案，并與建筑有機(jī)機(jī)地配合取得裝飾飾效果。（二）用燈具排成成圖案（三）“建筑化””大面積照明的藝藝術(shù)處理將光源隱蔽在建筑筑構(gòu)件之中，并和和建筑構(gòu)件（天棚棚、墻沿、梁、柱柱等）或家具合成成一體的一種照明明形式。分為兩大類(lèi)：一類(lèi)類(lèi)是透光的發(fā)光天天棚、光梁、光帶帶等；另一類(lèi)是反反光的光檐、光龕龕、反光假梁等。。共同特點(diǎn)：發(fā)光體不再是是分散的點(diǎn)光源，，而擴(kuò)大為發(fā)光帶帶或發(fā)光面，因此此能在保持發(fā)光表表面亮度較低的條條件下，在室內(nèi)獲獲得較高的照度；；光線(xiàn)擴(kuò)散性極極好，整個(gè)空間照照度十分均勻，光光線(xiàn)柔和，陰影淺淺淡，甚至完全沒(méi)沒(méi)有陰影；消除除了直接眩光，大大大減弱了反射眩眩光。發(fā)光天棚：由天窗窗發(fā)展而來(lái)，為了了保持穩(wěn)定的照明明條件，模仿天然然采光的效果，在在玻璃吊頂至天窗窗的夾層里裝燈，，便構(gòu)成發(fā)光天棚棚。發(fā)光天棚的構(gòu)造方方法：一種是把燈燈直接安裝在平整整的樓板下表面，，然后用鋼框架作作成吊天棚的骨架架，再鋪上某種擴(kuò)擴(kuò)散透光材料；另另一種是為了提高高光效率，使用反反光罩，使光線(xiàn)更更集中地投到發(fā)光光天棚的透光面上上。如圖。1.發(fā)光天棚2.光梁和光帶將發(fā)光天棚的寬度度縮小為帶狀發(fā)光光面，就成為“光光梁”或“光帶””。光帶的發(fā)光表表面與天棚表面平平齊，光梁則凸出出于天棚表面。光學(xué)特性與發(fā)光天天棚相近。光帶的缺點(diǎn)：由于于發(fā)光面和天棚處處于同一平面，無(wú)無(wú)直射光射到天棚棚上，使二者的亮亮度相差較大。為為改善這種狀況，，可采用光梁。光帶的軸線(xiàn)最好與與外墻平行布置，，并且使第一排光光帶盡量靠近窗子子，這樣，燈光照照明和天然光線(xiàn)方方向一致，可減少少出現(xiàn)不利的陰影影和不舒適眩光的的機(jī)會(huì)。3.格片式發(fā)光天天棚構(gòu)造原理：如圖。。格片是用金屬屬薄板或或塑料板組成的網(wǎng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)；保護(hù)角由由格片的的高和和寬形形成，，常作成；；格格片片上方的光源，把把一部分光直直射到工工作面上，另一部部分則經(jīng)經(jīng)過(guò)格片反射（不不透光材料）或反反射兼透射（擴(kuò)散散透光材料）后進(jìn)進(jìn)入室內(nèi)；光效率率取決于保護(hù)角和和格格片所用材料的光光學(xué)性能。如圖幾種照照明形式的的光源表面面亮度比較較。發(fā)光面面亮度太高高易引起眩眩光，常采采用的方法法中最常用用的就是格格片式發(fā)光光天棚。格片天棚表表面亮度的的均勻性是是由它上表表面照度的的均勻性決決定的。它它隨燈泡的的間距和和它離離格片的高高度而而變變。采用裸裸燈時(shí)，若若格片用不不透明材料料作成，則則小小于或等等于格片的的保護(hù)角；；用透明材材料做格片片時(shí)，小小于或等等于2即即可。格片式天棚棚的優(yōu)點(diǎn)：：亮度較低低；可根據(jù)據(jù)不同材料料和剖面形形式控制表表面亮度；；很容易通通過(guò)調(diào)節(jié)格格片與水平平面的傾角角，得到到指向性的的照度分布布；直立格格片比平放放的發(fā)光天天棚積塵機(jī)機(jī)會(huì)少；外外觀比透光光材料作成成的發(fā)光天天棚生動(dòng)；；亮度對(duì)比比小等。4.反光照照明設(shè)施反光照明設(shè)設(shè)施是將光光源隱藏在在燈槽內(nèi)，，利用天棚棚或別的表表面（如墻墻面）作成成反光表面面的一種照照明方式。。特點(diǎn)：具有有間接型燈燈具的特點(diǎn)點(diǎn)，又是大大面積光源源，所以光光的擴(kuò)散性性極好，可可以使室內(nèi)內(nèi)完全消除除陰影和眩眩光。由于于