《照明的基本知識(shí)》PPT課件.ppt

1、,電氣照明設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是在缺乏自然光的工作場(chǎng)所或工作區(qū)域內(nèi)，創(chuàng)造一個(gè)適宜于進(jìn)行視覺工作的環(huán)境。合理的電氣照明是保證安全生產(chǎn)、改善勞動(dòng)條件、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減少事故、保護(hù)工作人員視力健康以及美化環(huán)境的必要措施。適用、經(jīng)濟(jì)和美觀，是照明設(shè)計(jì)的一般原則。,第一節(jié) 照明的基本知識(shí),光是人眼可以感覺到的、波長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)的電磁輻射,即電磁波。波長(zhǎng)在380780nm (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光。與其相鄰波長(zhǎng)長(zhǎng)的部分稱為紅外線(78034000nm)，波長(zhǎng)短的部分稱為紫外線(10380nm)。,一、光的基本概念,表1-1 可見光顏色的波長(zhǎng)范圍,波長(zhǎng)范圍/

2、,波長(zhǎng)范圍/,二、常用光度量及其單位,光作為電磁能量的一部分，當(dāng)然是可以量度的。 光的基本度量單位有以下幾個(gè)：,1. 光譜光（視）效率,是指標(biāo)準(zhǔn)光度觀察者對(duì)不同波長(zhǎng)單色輻射的相對(duì)靈敏度，是用來(lái)評(píng)價(jià)人眼對(duì)不同波長(zhǎng)光的靈敏度的一項(xiàng)指標(biāo)。,光譜光（視）效率,光譜光效能,最大光譜光效能,光源在單位時(shí)間內(nèi)向周圍空間輻射出去的，并使人眼產(chǎn)生光感的能量，稱為光通量。,2. 光通量（ ）,光通量的符號(hào)為，單位為流明(lm)。,說(shuō)明光源發(fā)光能力,舉 例 手電筒小燈泡：6lm； 100W白熾燈：1038lm； 1000W白熾燈：15870lm,電光源的發(fā)光效率：光源消耗1W電功率發(fā)出的光通量,白熾燈：10 20

3、lm/W 熒光燈：50 60 lm/W 高壓汞燈：40 60 lm/W 高壓鈉燈：80 140 lm/W,3. 發(fā)光效率,發(fā)光效率是研究光源和選擇光源的重要標(biāo)志之一,4. 發(fā)光強(qiáng)度（I）,光源在某一特定方向上單位立體角(每球面度)輻射的光通量，稱為光源在該方向的發(fā)光強(qiáng)度。 發(fā)光強(qiáng)度的符號(hào)為I，單位為坎德拉(cd)，1坎德拉表示在1球面度立體角內(nèi)，均勻發(fā)出1流明的光通量，用公式表示為： lcd=1lm/sr,表征光源發(fā)光能力的物理量,5. 照度（E ）,照度的符號(hào)為E，單位為勒克斯（lx） 1 lx1 lm/2,表面上一點(diǎn)的照度等于入射到該表面包含這點(diǎn)的面元上的光通量與面元的面積之商。,單位被照

4、射面積上所接受的光通量,6.亮度（L）,亮度以L表示，單位是坎德拉每平方米，符號(hào)為cd/,發(fā)光面積上直接射入人眼的光 強(qiáng)部分才能反應(yīng)物體的明亮程度,對(duì)于均勻漫反射表面，其表面亮度L與表面照度E有以下關(guān)系,對(duì)于均勻漫透射表面，其表面亮度與表面照度則有,以上兩式反映被照物體經(jīng)過(guò)對(duì)光的折射、反射、透射等作用后，進(jìn)入人眼部分的照度，令人感覺出物體的明亮程度。,表面反射比,表面透射比,光譜光(視)效率用來(lái)評(píng)價(jià)人眼對(duì)不同波長(zhǎng)光的靈敏度，即不同生物對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有不同的靈敏度； 光通量是針對(duì)光源而言，是表征發(fā)光體輻射光能的多少，不同的發(fā)光體具有不同的能量； 發(fā)光效率也是針對(duì)光源而言，表示光源發(fā)光的質(zhì)量和效

5、率，根據(jù)這個(gè)參數(shù)可以判別光源是否節(jié)節(jié)能； 發(fā)光強(qiáng)度也是針對(duì)光源而言，表明光通量在空間的分布狀況，工程上用配光曲線圖加以描述； 照度是針對(duì)被照物而言，表示被照面接受光通量的面密度，用來(lái)鑒定被照面的照明情況； 亮度則表示發(fā)光體在視線方向上單位面積的發(fā)光強(qiáng)度，它表明物體的明亮程度。,小 結(jié),三、光與顏色,美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)把顏色定義為：顏色是除了空間的和時(shí)間的不均勻性以外的光的一種特性，即光的輻射能刺激視網(wǎng)膜而引起觀察者通過(guò)視覺而獲得的景象。,指紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等顏色。,無(wú)彩色系,有彩色系,1色彩的種類,指白色、黑色和由白色黑色調(diào)和形成的各種深淺不同的灰色。無(wú)彩色按照一定的變化規(guī)律，可以排成一個(gè)

6、系列，由白色漸變到淺灰、中灰、深灰到黑色，色度學(xué)上稱此為黑白系列。,只有一種基本性質(zhì)明度，不具備色相和純度的性質(zhì)，也就是說(shuō)它們的色相與純度在理論上都等于零。,不同明度和純度的紅橙黃綠青藍(lán)紫色調(diào)都屬于有彩色系。,2色彩的基本特性,）、藍(lán)(546.1,)、綠(435.8,色彩的純度是指色彩的純凈程度，它表示顏色中所含有色成分的比例。 含有色彩成分的比例愈大，則色彩的純度愈高，含有色成分的比例愈小，則色彩的純度也愈低。,有彩色系的顏色具有三個(gè)基本特性：,色相（色調(diào)或色別）,色相是有彩色的最大特征。 所謂色相是指能夠比較確切地表示某種顏色色別的名稱。,純度（彩度、飽和度）,明度,明度是指色彩的明亮程度

7、。,有彩色的色相、純度和 明度三個(gè)特征不可分割,用光源的色度與最相接近的黑體的色度的色溫來(lái)確定光源的色溫，這樣確定的色溫叫相對(duì)色溫。,3光源色溫,不同的光源，由于發(fā)光物質(zhì)不同，其光譜能量分布也不相同。一定的光譜能量分布表現(xiàn)為一定的光色，對(duì)光源的光色變化，用色溫來(lái)描述。,如果一個(gè)物體能夠在任何溫度下全部吸收任何波長(zhǎng)的輻射，那么這個(gè)物體稱為絕對(duì)黑體。,色溫是以溫度的數(shù)值來(lái)表示光源顏色的特征。,色溫用絕對(duì)溫度“K”表示,表1-3 天然光源色溫表,表1-4 常見人工光源色溫表,4光源的顯色性,顯色性指數(shù)最高為100。顯色性指數(shù)的高低表示物體在待測(cè)光源下變色和失真的程度。光源的顯色性由光源的光譜能量分布

8、決定。,光源的顯色性一般以顯色性指數(shù)Ra值區(qū)分： 80100時(shí)，顯色優(yōu)良；5079時(shí)，顯色一般；50以下顯色性較差,光源顯色性和色溫是光源的兩個(gè)重要的顏色指標(biāo)，色溫 是衡量光源色的指標(biāo)，而顯色性是衡量光源視覺質(zhì)量的指標(biāo)。,四、照明質(zhì)量,適當(dāng)?shù)恼斩人?舒適的亮度分布,宜人的光色和 良好的顯色性,沒有眩光干擾,正確的投光方向與 完美的造型立體感,2. 照度均勻度 公共建筑的工作房間和工業(yè)建筑作業(yè)區(qū)域內(nèi)的一般照明照度的均勻度，按最低照度與平均照度之比確定，其數(shù)值不應(yīng)小于0.7，而作業(yè)面鄰近周圍的照度均勻度不應(yīng)小于0.5。 采用分區(qū)一般照明時(shí)，房間或場(chǎng)所內(nèi)的通道和其他非工作區(qū)域，一般照明的照度值不宜

9、低于作業(yè)區(qū)域一般照明照度值的1/3。,3. 光源顏色 色溫、色表、顯色指數(shù),4. 限制眩光,5. 造型立體感,表1-5 光源的色表類別,表1-6 各種光源的色溫,3. 光源顏色,表1-7 各種光源的顯色指數(shù)（ ）,長(zhǎng)期工作或停留的房間或場(chǎng)所，照明光源的顯色指數(shù)不宜小于80。在燈具安裝高度大于6m的工業(yè)建筑場(chǎng)所，顯色指數(shù)可低于80，但必須能夠辨別安全色。 常用房間或場(chǎng)所的顯色指數(shù)最小允許值應(yīng)符合本章第二節(jié)中居住建筑、公共建筑、工業(yè)建筑和公用場(chǎng)所照度標(biāo)準(zhǔn)值表的要求 。,3. 光源顏色,定義：由于視野中的亮度分布或亮度范圍不適宜，或存在極 端的對(duì)比，以致引起不舒適感覺或降低觀察細(xì)部或目 標(biāo)能力的視覺

10、現(xiàn)象。,分類：直接眩光(由高亮度光源直接引起的) 反射眩光（由高反射系數(shù)表面（如境面）反射亮度引起） 光幕眩光（反射直接進(jìn)入眼睛產(chǎn)生視覺困難）,影響因素：光源的亮度和大小、光源在視野內(nèi)的位置、觀察 者的視線方向、照度水平和房間表面的反射比等 諸多因素，其中光源的亮度是最主要的。,眩光會(huì)產(chǎn)生不舒適感，嚴(yán)重的還會(huì)損害視覺功效，所以工作必須避免眩光干擾。,4. 眩光限制,（1）眩光限制首先應(yīng)從直接型燈具的遮光角來(lái)加以限制。,表1-8 各種燈的亮度值,4. 眩光限制,（2）減少光幕反射和反射眩光的措施。,避免將燈具安裝在干擾區(qū)內(nèi)，這主要從燈具和作業(yè)位置布置來(lái)考慮。,圖1-5（a）為避免光幕反射不應(yīng)裝燈

11、的區(qū)域 圖1-5（b）燈具避開干擾區(qū)布置在閱讀者兩側(cè),4. 眩光限制,從房間各表面采用的裝飾材料方面考慮，應(yīng)采用低光澤度的材料。如采用無(wú)光漆、無(wú)光澤涂料、麻面墻紙等漫反射材料。 限制燈具本身的亮度，如采用格片、漫反射罩等，限制燈具表面亮度不宜過(guò)高。 照亮頂棚和墻表面，以降低亮度對(duì)比，減弱眩光，但要注意不要在表面上出現(xiàn)光斑。,（2）減少光幕反射和反射眩光的措施。,（3）公共建筑和工業(yè)建筑場(chǎng)用房間或場(chǎng)所的不舒適眩光應(yīng)采用統(tǒng)一眩光值（UGR）評(píng)價(jià)。,4. 眩光限制,4. 眩光限制,（4）室外體育場(chǎng)所的不舒適眩光應(yīng)采用眩光值（GR）評(píng)價(jià)，按國(guó)標(biāo)建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50034-2004），其最大允許值

12、宜符合表1-9的規(guī)定。,表1-9 體育建筑照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值,注：GR值僅適用于室外體育場(chǎng)地,5. 造型立體感 造型立體感是說(shuō)明三維物體被照明表現(xiàn)的狀態(tài)，它主要由光的主投射方向及直射光與漫射光的比例決定的。選擇合適的造型效果，既使人賞心悅目，又美化環(huán)境。,第二節(jié) 照度標(biāo)準(zhǔn),照度的正確選擇與計(jì)算是電氣照明設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。因此在照明工程中，對(duì)照度設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。目前我國(guó)的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50034）自2004年12月1日起實(shí)施和城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（CJJ45）-自2007年7月1日起實(shí)施，其中照明節(jié)能部分為強(qiáng)制性條文必須嚴(yán)格執(zhí)行。,建筑照明照度標(biāo)準(zhǔn)值均按以下系列分級(jí)：

13、 0.5lx、1lx、3lx、5lx、10lx、15lx、20lx、30lx、50lx、75lx、100lx、150lx、200lx、300lx、500lx、750lx、1000lx、1500lx、2000lx、3000lx和5000lx。,1工業(yè)建筑 工業(yè)建筑一般照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合表1-10的規(guī)定。,2公用場(chǎng)所 （1）公用場(chǎng)所照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合表1-11。 （2）應(yīng)急照明的照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合下列規(guī)定： 備用照明的照度值除另有規(guī)定外，不低于該場(chǎng)所一般照明照度值的10%； 安全照明的照度值不低于該場(chǎng)所一般照明照度值的5%； 疏散通道的疏散照明的照度值不低于0.5lx。,3居住建筑 居住建筑照明標(biāo)準(zhǔn)宜符

14、合表1-12的規(guī)定。,4公共建筑 （1）圖書館建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值如表1-13所示。 （2）辦公建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值如表1-14所示。 （3）商業(yè)建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值如表1-15所示。 （4）影劇院建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值如表1-16所示。 （5）旅館建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值如表1-17所示。 （6）醫(yī)院建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值如表1-18所示。 （7）學(xué)校建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值如表1-19所示。 （8）博物館建筑陳列室展品照明標(biāo)準(zhǔn)值如表1-20所示。 （9）展覽館展廳照明標(biāo)準(zhǔn)值如表1-21所示。 （10）交通建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值如表1-22所示。 （11）體育建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合下列規(guī)定： 無(wú)彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合表1-23（a）的規(guī)定；

15、有彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合表1-23（b）的規(guī)定； 體育建筑照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合表1-9的規(guī)定。,5本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的照度值均為作業(yè)面或參考平面上的維持平均照度值。 6符合下列條件之一及以上時(shí)，作業(yè)面或參考平面的照度，可按照度標(biāo)準(zhǔn)值分級(jí)提高一級(jí)。 （1）視覺要求高的精細(xì)作業(yè)場(chǎng)所，眼睛至識(shí)別對(duì)象的距離大于500mm時(shí)； （2）連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間緊張的視覺作業(yè)，對(duì)視覺器官有不良影響時(shí)； （3）識(shí)別移動(dòng)對(duì)象，要求識(shí)別時(shí)間短促而辨認(rèn)困難時(shí)； （4）視覺作業(yè)對(duì)操作安全有重要影響時(shí)； （5）識(shí)別對(duì)象亮度對(duì)比小于0.3時(shí)； （6）作業(yè)精度要求較高，且產(chǎn)生差錯(cuò)會(huì)造成很大損失時(shí)； （7）視覺能力低于正常能力時(shí)； （8）建筑等級(jí)和功能要求高時(shí)。,7符合下列條件之一及以上時(shí)，作業(yè)面或參考平面的照度，可按照度標(biāo)準(zhǔn)值分級(jí)降低一