建筑照明-1-1課件

建筑電氣是現(xiàn)代建筑不可缺少的重要組成部分，從某種意義上講，建筑電氣的優(yōu)略標(biāo)志著建筑物的現(xiàn)代化程度，建筑電氣的設(shè)置布置的合理性與否還直接影響建筑物功能的實(shí)現(xiàn)。建筑電氣從廣義上講，可分為民用建筑和工業(yè)企業(yè)建筑兩個(gè)方面，按建筑電氣的系統(tǒng)作用可分為兩大部分：照明和動(dòng)力，即通訊與控制，也就是人們常說(shuō)的“強(qiáng)電”與“弱電”，作為建筑設(shè)計(jì)來(lái)講，首當(dāng)其沖的是建筑照明技術(shù)，因沒(méi)有建筑照明設(shè)計(jì)，就相當(dāng)于人沒(méi)有眼睛一樣，眼睛是人的心靈窗戶因此我們這門課主要講的就是電氣照明技術(shù)，主要分為九部分內(nèi)容講。電氣照明技術(shù)概述光的性質(zhì)視覺(jué)和顏色電光源照明器照明質(zhì)量與計(jì)算室內(nèi)照明設(shè)計(jì)室外照明設(shè)計(jì)控制及電氣設(shè)計(jì)電氣照明技術(shù)目錄光是人眼可以感覺(jué)到的、波長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)的電磁輻射，即電磁波。波長(zhǎng)在380~780nm(1nm=10-9m)范圍內(nèi)的電磁波能使人眼產(chǎn)生光感，這部分電磁波稱為可見(jiàn)光。與其相鄰波長(zhǎng)長(zhǎng)的部分稱為紅外線(780~34000nm)，波長(zhǎng)短的部分稱為紫外線(10~380nm)。光譜概述§一、

電氣照明的基本概念§二、電氣照明的分類§三、電氣照明的特性§四、注意事項(xiàng)§五、照明工程的實(shí)施步驟§一電氣照明的基本概念1、應(yīng)用范疇（圖示）電燈:1879年美國(guó)人愛(ài)迪生發(fā)明了第一盞有實(shí)用價(jià)值的電燈。結(jié)束了油燈、蠟燭、弧光燈的時(shí)代2、照明工程

概述會(huì)議室概述多媒體室概述概述KTV歌廳鳥(niǎo)巢概述概述2、照明工程：

通過(guò)照明器和照明技術(shù)而達(dá)到人工采光效果的系統(tǒng)工程稱為照明工程。光源的分類自然光源（陽(yáng)光）人工光源電光源（穩(wěn)定，充足）非電光源（多變化，不穩(wěn)定）照明系統(tǒng)的重要性:除特殊情況外，白天一般用自然光源采光，而一旦采光條件不佳時(shí)或特殊要求，必須進(jìn)行人工采光，以彌補(bǔ)自然光的不足。§一電氣照明的基本概念概述1、按功能分類：住宅照明、辦公照明、商業(yè)照明、賓館照明、廣場(chǎng)及園林照明等.2、按工作方式分類：一般照明、局部照明、混光照明.

概述二電氣照明的分類3、按種類分類：正常照明、應(yīng)急照明、值班照明、警衛(wèi)照明、景觀照明和障礙照明。

概述二電氣照明的分類正常照明———在正常情況下使用的室內(nèi)外照明。所有居住房間、工作場(chǎng)所、運(yùn)輸場(chǎng)地、人行車道以及室內(nèi)外小區(qū)和場(chǎng)地等，都應(yīng)設(shè)置正常照明。應(yīng)急照明———因正常照明的電源失效而啟動(dòng)的照明。它包括備用照明、安全照明和疏散照明。所有應(yīng)急照明必須采用能瞬時(shí)可靠點(diǎn)燃的照明光源，一般采用白熾燈和鹵鎢燈。概述二電氣照明的分類應(yīng)急照明中又含有以下照明：備用照明———用于確保正?；顒?dòng)繼續(xù)進(jìn)行的照明。在由于工作中斷或誤操作容易引起爆炸、火災(zāi)和人身傷亡或造成嚴(yán)重政治后果和經(jīng)濟(jì)損失的場(chǎng)所，均應(yīng)設(shè)有備用照明。例如醫(yī)院的手術(shù)室和急救室、商場(chǎng)體育館、劇院、變配電室、消防控制中心等都應(yīng)設(shè)置備用照明。概述二電氣照明的分類值班照明———非工作時(shí)間為值班所設(shè)置的照明。值班照明宜利用正常照明中能單獨(dú)控制的一部分或應(yīng)急照明的一部分或全部。警衛(wèi)照明———為加強(qiáng)對(duì)人員、財(cái)產(chǎn)、建筑物、材料和設(shè)備的保衛(wèi)而采用的照明，如用于警戒以及配合閉路電視監(jiān)控而配備的照明。概述二電氣照明的分類障礙照明———在建筑物上裝設(shè)的作為障礙標(biāo)志的照明，稱為障礙照明。例如為保障航空飛行安全，在高大建筑物和構(gòu)筑物上安裝的障礙標(biāo)志燈。障礙標(biāo)志燈的電源應(yīng)按主體建筑中最高負(fù)荷等級(jí)要求供電。景觀照明———用于室內(nèi)外特定建筑物、景觀而設(shè)置的帶藝術(shù)裝飾性的照明，包括裝飾建筑外觀照明、噴泉水下照明、用彩燈勾畫(huà)建筑物的輪廓、給室內(nèi)景觀投光以及廣告照明燈等。概述二電氣照明的分類滿足人類最基本的視覺(jué)要求。充分改善明視環(huán)境質(zhì)量，營(yíng)造良好的光照氛圍。照明器的功能性和裝飾性。概述三電氣照明特性1、光色應(yīng)與所照物裝飾色彩相協(xié)調(diào)。2、避免亮度過(guò)高或產(chǎn)生眩光。3、燈光的射向和強(qiáng)度要合適。4、節(jié)能和環(huán)保。概述四注意事項(xiàng)1、光照設(shè)計(jì)2、產(chǎn)品的選購(gòu)3、安裝調(diào)試4、運(yùn)行管理09/04概述五照明工程的實(shí)施步驟比紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)的一段為紅外線波譜，是人眼看不見(jiàn)的；波長(zhǎng)比紫光短的紫外線人眼同樣不可見(jiàn)。但是，紅外線、紫外線和可見(jiàn)光一樣可以被光學(xué)系統(tǒng)反射、透射、聚焦、成像等。如果一束光只含有單一波長(zhǎng)成分則稱為單色光；光譜上的譜色光為單色光。有兩種及以上波長(zhǎng)成分的是復(fù)合光；太陽(yáng)光就是復(fù)合光，它給人以“混合”的白光感覺(jué)。第一章光的性質(zhì)§1-1光的基本概念與所有電磁波輻射一樣，光在真空中的傳播速度為（約每秒30萬(wàn)公里）。而當(dāng)光線在不同媒質(zhì)中傳播時(shí)速度將發(fā)生變化。因光的振動(dòng)頻率f是恒定不變的，所以在折射率是n的媒質(zhì)中，光速ν是真空中光速c的1∕n，即：ν=fλ/n=c/n§1-1光的基本概念第一章光的性質(zhì)媒質(zhì)中光的波長(zhǎng)也將變成真空中波長(zhǎng)λ的1∕n，即：頻率不同的光在媒質(zhì)中的傳播速度不同，折射率亦不同。這樣，當(dāng)包含有多種頻率成分的復(fù)合光通過(guò)三棱鏡時(shí)，光中不同頻率的部分將按不同的折射角分開(kāi)而形成光譜分布§1-1光的基本概念第一章光的性質(zhì)圖1-1電磁輻射波譜分布第一章光的性質(zhì)§1-1光的基本概念§1-1光的基本概念二、光的本質(zhì)

1、輻射能能量的發(fā)射和傳播過(guò)程，稱為輻射。而這種能量形式——輻射能。2、照明工程中，光是指輻射能的一部分，即能產(chǎn)生視覺(jué)的輻射能。3、可見(jiàn)光在波譜范圍內(nèi)僅占極小的比例。4、任何物體只要能發(fā)出（380~780）NM波長(zhǎng)的輻射能就可以用于采光——光源的形成。5、輻射能在傳播過(guò)程中，不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光會(huì)引起人的視覺(jué)不同的色感覺(jué)，將依次展現(xiàn)出不同的顏色.

第一章光的性質(zhì)§1-1光的基本概念第一章光的特性第一章光的性質(zhì)波譜曲線圖380780nm可見(jiàn)光F（nm）10-7nm1014nm三、光譜光視效率

圖1-2

人的眼球構(gòu)造如圖1-2所示。眼睛是一個(gè)構(gòu)造極其復(fù)雜的器官，它的正前方的一小部分是有彈性的透明組織，稱為角膜，光線從這里進(jìn)入眼內(nèi)。其余部分為白色不透明組織，稱為鞏膜。鞏膜里面有一層虹膜，起著遮光作用。虹膜隨不同種族有不同顏色，如黑色、藍(lán)色、褐色等。在虹膜中間有一圓孔稱為瞳孔。瞳孔的大小可通過(guò)虹膜的環(huán)狀肌來(lái)調(diào)節(jié)，它可以控制進(jìn)入眼睛內(nèi)部的光通量，起著照相機(jī)中光圈的作用?！?-1光的基本概念第一章光的性質(zhì)

眼球內(nèi)層的視網(wǎng)膜由大量的感光細(xì)胞組成。當(dāng)光線通過(guò)瞳孔、晶狀體和玻璃狀液體聚焦在視網(wǎng)膜上時(shí)，感光細(xì)胞受到光刺激而發(fā)生電化學(xué)過(guò)程，其發(fā)出的生物電脈沖，經(jīng)視神經(jīng)傳入大腦的視神經(jīng)中樞形成視覺(jué)。視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞分為錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞兩種。錐狀細(xì)胞在正常光照條件下起作用，其既能分辨光線的強(qiáng)弱而形成明暗感覺(jué)，也能分辨光線的色彩。這被稱為人眼的明視覺(jué)狀態(tài)。桿狀細(xì)胞靈敏度高，在微弱的光照環(huán)境下由它負(fù)責(zé)工作。但是，桿狀細(xì)胞只有明暗的光感而無(wú)法分辨色彩。這就是為什么在夜晚微弱的光線下，人只能看到物體黑白的影像而看不出物體顏色的原因。人眼的這種狀態(tài)是暗視覺(jué)狀態(tài)。§1-1光的基本概念第一章光的性質(zhì)

人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的光線靈敏度不同。簡(jiǎn)單地說(shuō)，可見(jiàn)光范圍內(nèi)不同波長(zhǎng)的光，在人眼里會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色；現(xiàn)在即使讓它們輻射功率相同，人感覺(jué)這些彩色光也不一樣亮。經(jīng)測(cè)試人眼對(duì)黃綠光最敏感，在輻射功率相同條件下感到黃綠色光最亮，而藍(lán)、紫色光和紅光則感到很暗。人眼的這種特點(diǎn)可用視覺(jué)的光譜光效率函數(shù)V（λ）（又稱相對(duì)視敏函數(shù)）反映出來(lái)。選擇視覺(jué)正常的觀察者進(jìn)行測(cè)試，在產(chǎn)生相同亮度感覺(jué)的前提下，測(cè)出各個(gè)不同波長(zhǎng)光的輻射功率Ф（λ）?？梢韵胂蟮玫涧叮é耍┰叫?，人眼對(duì)此波長(zhǎng)光的靈敏度越高；如果Ф（λ）大，則意味著人眼對(duì)該光線不敏感?！?-1光的基本概念第一章光的性質(zhì)這樣，可以用光的輻射功率Ф（λ）的倒數(shù)來(lái)表示眼睛對(duì)波長(zhǎng)為λ的光線的敏感程度，我們把它稱為光譜光效能K（λ）。從測(cè)得的數(shù)據(jù)看，人眼對(duì)波長(zhǎng)為555nm的黃綠光最敏感，有最大的光譜光效能Km=K(555)。把任意波長(zhǎng)光的光譜光效能K（λ）與Km的比值定為人眼的光譜光效率，用函數(shù)V（λ）表示，即：§1-1光的基本概念第一章光的性質(zhì)在波長(zhǎng)為555nm時(shí)，V（555）＝1；其他波長(zhǎng)時(shí)，V（λ）<1。表1-1給出明視覺(jué)和暗視覺(jué)的光譜光效率函數(shù)V（λ）的測(cè)量數(shù)據(jù)。由圖1-3可以看出，明、暗視覺(jué)的曲線不重合。明視覺(jué)下人眼對(duì)黃綠光最敏感；暗視覺(jué)下曲線左移，對(duì)波長(zhǎng)短的光靈敏度增大。由表6-1數(shù)據(jù)可畫(huà)出光譜光效率函數(shù)V（λ）曲線，如圖1-3所示?！?-1光的基本概念第一章光的性質(zhì)表1-1光譜光效率函數(shù)值

波長(zhǎng)/nm光譜光效率波長(zhǎng)/nm光譜光效率明視覺(jué)V（λ）暗視覺(jué)(λ)明視覺(jué)V（λ）暗視覺(jué)(λ)3800.000040.0005895900.7570.06553900.000120.0022096000.6310.033154000.00040.009296100.5030.015934100.00120.034836200.3810.007374200.00400.09666300.2650.0033354300.01160.19986400.1750.0014974400.0230.32816500.1070.0006774500.0380.45566000610.00031294600.0600.5676700.0320.00014804700.0910.6766800.0170.0000715§1-1光的基本概念第一章光的性質(zhì)波長(zhǎng)/nm光譜光效率波長(zhǎng)/nm光譜光效率明視覺(jué)V（λ）暗視覺(jué)(λ)明視覺(jué)V（λ）暗視覺(jué)(λ)4800.1390.7936900.00820.000035334900.2080.9047000.00410.000017805000.3230.9827100.00210.000009145100.5030.9977200.001050.000004785200.7100.9357300.0000520.0000025465300.8620.8117400.000250.0000013795400.9540.6507500.000120.0000007605500.9950.4817600.000060.0000004255600.9950.32887700.000030.00000042135700.9520.20767800.0000150.00000013905800.8700.1212續(xù)表1-1光譜光效率函數(shù)值

§1-1光的基本概念第一章光的性質(zhì)圖1-3明視覺(jué)、暗視覺(jué)光譜光效率曲線§1-1光的基本概念第一章光的性質(zhì)§1-1光的基本概念光譜光視效率主要是評(píng)價(jià)人體視覺(jué)對(duì)各種顏色的靈敏度。————用來(lái)度量輻射能所引起的視覺(jué)能力的量稱為光譜光視效率。人眼對(duì)波長(zhǎng)為555nm的黃綠光感受效率最高，對(duì)其它波長(zhǎng)的光感受效率比較低。第一章光的性質(zhì)§1-2光的度量第一章光的性質(zhì)一、光通量[φ]

光通量是指單位時(shí)間內(nèi)輻射能量的大小，它是根據(jù)人眼對(duì)光的感覺(jué)來(lái)評(píng)價(jià)的。光通量的實(shí)質(zhì)是表征光源輻射能量的能力，是光度量概念中最基本的物理量。

40W白熾燈光通量為350Lm36W熒光燈光通量為2500Lm（T8）光通量是用人眼睛的感覺(jué)來(lái)衡量的光輻射功率的大小。波長(zhǎng)為λ的光，輻射功率Ф（λ）W，光譜光效率為V（λ）其光通量為：式中：K=683（lm/W）。§1-2光的度量第一章光的性質(zhì)

光通量的單位是流明（lm），波長(zhǎng)為555nm的光的輻射功率為1W時(shí)，光通量是683lm（或1光瓦）。當(dāng)光線中包含多種頻率成分時(shí)，總的光通量將是光線中不同波長(zhǎng)成分的光通量之和。即：

式中：Фe（λ）——光輻射體的功率波譜。

光通量在法定的計(jì)量單位中是一個(gè)導(dǎo)出單位，即：1lm的光通量等于發(fā)光強(qiáng)度為1cd（坎德拉）的均勻點(diǎn)光源在立體角為1sr（球面度）的空間范圍內(nèi)發(fā)出的光的通量。

§1-2光的度量第一章光的性質(zhì)§1-2光的度量第一章光的性質(zhì)二、發(fā)光效率[η]消耗單位電功率所發(fā)出的光通量——簡(jiǎn)稱光效。單位：lm/w例如：一個(gè)100w白熾燈，在220v個(gè)頂點(diǎn)壓下發(fā)出的光通量為1250lm，其發(fā)光效率是多少？η=1250/100=12.5%光源η光源η光源η白熾燈7~30熒光燈40~100氣體放電燈30~150三、發(fā)光強(qiáng)度[I]為了表示光源在空間各個(gè)方向上發(fā)出的光通量的不均勻性，而提出發(fā)光強(qiáng)度的概念。發(fā)光強(qiáng)度是光源發(fā)出光通量的空間角密度。如圖1-4，空間中有一個(gè)點(diǎn)光源P向四周發(fā)出光線，從P向某個(gè)方向取立體角dΩ，在此角內(nèi)的光通量為dФV，則兩者之比為此方向上的發(fā)光強(qiáng)度IV，即：，即：

§1-2光的度量第一章光的性質(zhì)立體角是從空間中一點(diǎn)放射出去而形成的錐體所包含的空間，單位是sr（球面度）。以錐頂為球心，R為半徑作一球面，錐體射出去截切球面。如切出的面積為dS，則錐體所張開(kāi)的立體角為：顯然，整個(gè)球面對(duì)球心所張的立體角為4π。§1-2光的度量第一章光的性質(zhì)此種情況可擴(kuò)展到：對(duì)任意形狀的閉合面（閉合的沒(méi)有邊界的面，球面是特殊的閉合面）。整個(gè)閉合面對(duì)內(nèi)部任何一點(diǎn)所張的立體角都是4π，而對(duì)外部點(diǎn)所張的立體角則為零。

發(fā)光強(qiáng)度的單位是cd（坎德拉），在國(guó)際單位制（SI）中是一個(gè)基本單位。定義為：輻射頻率為540×1012HZ（波長(zhǎng)是555nm）的單色光源，在某方向上的輻射強(qiáng)度為1/683（W/sr）時(shí)，則此方向上的發(fā)光強(qiáng)度是1cd。，§1-2光的度量第一章光的性質(zhì)§1-2光的度量第一章光的特性實(shí)質(zhì)發(fā)光強(qiáng)度為：光源在指定方向上單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量，是光通量的立體角密度發(fā)光強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱光強(qiáng)。它表示不同方向光通量的分布情況。單位：坎德拉（cd)I=φ/ωω：?jiǎn)挝涣Ⅲw角Φ：光通量圖1－4點(diǎn)光源的發(fā)光強(qiáng)度示意圖第一章光的性質(zhì)§1-2光的度量裸光源（40w）配燈具光源（40W）平均光強(qiáng)為28cd平均光強(qiáng)為70~80cd如配鏡面反射罩，光強(qiáng)可達(dá)數(shù)百cd第一章光的性質(zhì)§1-2光的度量第一章光的性質(zhì)光通與光強(qiáng)的關(guān)系：

在光通量不變的情況下，隨著配置燈具的不同，發(fā)光強(qiáng)度可以發(fā)生變化；從應(yīng)用中可以發(fā)現(xiàn)（上圖）：光通在空間的分布更為集中，密度更大，相應(yīng)的光強(qiáng)也提高了！四、（光）照度

（光）照度用于衡量光照射在某個(gè)面上的強(qiáng)弱，用被照面上光通量的面密度表示之，即：?jiǎn)挝幻娣e上所通過(guò)的光通量，叫照度式中：EV—照度；dS—被照面上的圓面積；dФV—圓面積上得到的光通量?！?-2光的度量第一章光的性質(zhì)如果面積S上的總光通量為ФV，那么平均照度為：

（光）照度的單位是lx（勒克斯）。在1m2的面積上得到1lm的光通量，那么照度就是1lx，即：1lx＝1（lm/m2）。§1-2光的度量第一章光的性質(zhì)§1-2光的度量第一章光的特性第一章光的性質(zhì)照度[E]歸納入下：1、被照面單位面積上接受的光通量稱為照度。2、照度是用來(lái)表達(dá)被照面上光的強(qiáng)弱的，判別被照物上的照明情況。3、E=φ/A單位：勒克司（Lx）4、1Lx表示在1M2面積上均勻分布1Lm光通量的照度值。

§1-2光的度量第一章光的特常見(jiàn)照度晴朗滿月夜0.2Lx白天良好采光100--500Lx晴天室外太陽(yáng)散射1000Lx中午太陽(yáng)直射10萬(wàn)Lx20Lx是剛能識(shí)別人臉，作為交通區(qū)域內(nèi)的最低照度。100Lx是交通區(qū)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較長(zhǎng)時(shí)間的最低照度。第一章光的性質(zhì)五、（光）亮度

具有一定面積的廣光源，其上各處的發(fā)光強(qiáng)度可能是不同的，向各個(gè)方向輻射的特性也是不一樣的，為此引入光強(qiáng)面密度的概念。如圖1-5，在發(fā)光體上取面積dS，在與此面法線成θ角的方向上觀視，這個(gè)方向上的亮度LV定義為：在此方向上的光強(qiáng)I與面積dS在該方向上的投影dS之比。即：

dS’也就是人眼在這個(gè)方向上看到的dS的大小。亮度的國(guó)際單位是cd/m2（坎德拉/平方米）。

§1-2光的度量第一章光的性質(zhì)§1-2光的度量第一章光的特性第一章光的性質(zhì)亮度[L]歸納如下：1、亮度表示光源單位面積上的發(fā)光強(qiáng)度。2、其表征發(fā)光面或被照面反射光的發(fā)光強(qiáng)弱的物理量。3、L=I/ds

單位：尼特（cd/m2)4、亮度與被照面的材料特性有關(guān)。

圖1-5廣光源的圓面積亮度§1-2光的度量第一章光的特性第一章光的性質(zhì)常見(jiàn)亮度（cd/m2）太陽(yáng)表面1．6×109以上晴天的天空8000陰天5600熒光燈（0．5—15）×104白熾燈（20—20）×106

§1-2光的度量第一章光的特性第一章光的性質(zhì)六、光度量的比較1、從定性的角度分析光度量的基本概念，了解其內(nèi)在關(guān)系。2、光通量、光效、光強(qiáng)和亮度反應(yīng)光源特性的基本量，說(shuō)明的是光源的發(fā)光情況。3、照度是表征被照物接受光通強(qiáng)弱的物理量，有著本質(zhì)的區(qū)別。4、其次在應(yīng)用中，單位上比較容易混淆；在定性和定量分析中，各有所偏重?！?-3材料的光學(xué)特性第一章光的特性第一章光的性質(zhì)一、反射比[ρ]、透射比[τ]、吸收比[α]φτφiφiφρφαφαφρρ=φρ/φiτ=φτ/φiα=φα/φi§1-3材料的光學(xué)特性第一章光的特性第一章光的性質(zhì)1、光在傳播過(guò)程中能量應(yīng)守恒。