照明基础知识.ppt
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1、照明基础知识,1、色彩的知识:人的视觉器官在色彩刺激作用引起大脑的心理反应,即视觉器官受不同波长光线的物理刺激的同时产生色彩刺激信号并传给大脑,大脑将其接受的色彩信号不断地译成色彩概念,并与储存在大脑里的视觉经验结合起来,加以解释,形成了颜色知觉。颜色分非彩色和彩色。非彩色是指白色、黑色的各种深浅不同的颜色。彩色是指黑白系列以外的各种颜色。由于感情效果和对客观事物的联想,色彩对视觉的刺激产生了一系列的色彩知觉心理效应。这种效应随着具体的时间、地点、条件(如外观形状、自然条件、个人爱好、生活习惯、形状大小及环境位置等)的不同而有所不同,一般来讲色彩可以产生温度感、距离感、重量感、空间感、阴暗感等
2、。2、色温及颜色的应用:(1)光源的色温:人们用与光源的色温相等或相近的完全辐射体的绝对温度来描述光源的色表(人眼直接观察光源时所看到的颜色)又称光源的色温。色温是以绝对温度K来表示。不同的色温会引起人们在情绪上不同的反应,我们一般把光源的色温分成三类:,三、色彩,.暖色光:暖色光的色温在3300K以下,.暖色光与白炽灯光色相近,红光成分较多,给人以温暖、健康、舒适的感觉,适用于家庭、住宅、宿舍、医院、宾馆等场所,或温度比较低的地方。.暖白光:又叫中间色,它的色温在3300K5300K之间。.暖白光光线柔和,使人有愉快、舒适、安祥的感觉,适用于商店、医院、办公室、饭店、餐厅、候车室等场所。.冷
3、色光:又叫日光色,它的色温在5300K以上,光源接近自然光,有明亮的感觉,使人精力集中,适用于办公室、会议室、教室、绘图室、设计室、图书馆的阅览室、展览橱窗等场所。演色性:光源对物体颜色呈现的程度称为演色性,也就是颜色的逼真的程度,演色性高的光源对颜色的表现较好,我们所看到的颜色也就较接近自然颜色,演色性低的光源对颜色的表现较差,我们所看到的颜色偏差也较大。,为何会有演色性高低之分呢?其关键在于该光线之分光特性,可见光之波长在380至780之范围内,也就是我们在光谱中见到的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光的范围,如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例与自然光相近,则我们眼睛所看到的颜色也就较为逼
4、真。我们一般以显色指数为表征显色性。标准颜色在标准光源的辐射下,显色指数定为100。当色标被试验光源照射时,颜色在视觉上的失真程度,就是这种光源的显色指数。显色指数越大,则失真越少,反之,失真越大,显色指数就越小。不同的场所对光源的显色指数要求是不一样的。在国际照明协会中一般把显色指数分成五类:类别 Ra 适用范围 1 90 美术馆、博物馆及印刷等行业及场所 2 8090 家庭、饭馆、高级纺织工艺及相近行业 3 6080 办公室、学校、室外街道照明 4 4060 重工业工厂、室外街道照明 5 2040 室外道路照明及一些要求不高的地方,照明光源由于它们的发光条件不同,其光电特性各异。为了正确地
5、选用照明光源,必须对它们的电气特性、光电特性和适用场合有所了解。.1、光源的分类:.照明光源的分类是按照发光的形式不同进行分类的。它可分为辐射光 源和气体放电照明光源两大类。前者是利用电流通过电丝,将其加热到白炽状态而发出可见光;后者是利用某些元素的原子被电子激发而产生辐射。.2、常用照明光源的主要特性指标:.照明光源种类 光效、(Lm/W)显色指数Ra 色温(K)、色温、频闪、效应、平均寿命(h)、再点燃、时间、备注、(功率范围)白炽灯 6.520 9599 24002700 暖色 无 1000 瞬时 15W500W 卤钨灯 1530 9599 2803300 暖色 无 2000 瞬时 20
6、W120W 卤磷酸盐荧光灯T10、T12 4060 5060 2700 4000 5400 暖色 中间色日光色 有 6000 14s 20W120W,四、光源,三基色荧光灯T8 6080 80 2700 4000 5400 暖色 中间色 日光色 有 10000 14s 18W120W 紧凑型荧光灯 5060 80 2700 4000 5400 暖色 中间色 日光色 无 8000 1s 3W120W 低压钠灯 90160 2000 暖色 有 20000 8-10min 18W180W 高压钠灯 80100 25 5500 冷色 有 20000 8-10min 35W180W 高压汞灯 4060
7、3050 40006500 冷色 有 10000 8-10min 50W1000W 金卤灯 6080 8095 40006500 冷色 有 8000 8-10min 35W3500W,3、照明光源的选择 电光源的选择应以实施绿色照明工程为基点。绿色照明工程旨在节约能源,保护环境。其具体内容是:采用高光效、低污染的电光源,提高照明质量,保护视力,提高劳动生产率和能源有效利用率,达到节约能源,减少照明费用,减少水电工程建设,减少有害物质的排放和逸出,达到保护人类生存环境的目的。(1)限制普通白炽灯的应用:普通白炽灯属于老一代光源,光效低,寿命短,应予限制,但不能完全取消,因为普通白炽灯没有电磁干扰
8、,便于调节,适合需要频繁开关场合。对于局部照明、投光照明、信号指示以及水电丰富的山区和边远农村是不可缺少的光源。(2)采用卤钨灯取代普通白炽灯:卤钨灯和普通照明的白炽灯是同属白炽灯类产品,均系电流通过灯丝白炽发光,是普通白炽灯的升级换代产品。卤钨灯光效和寿命比普通白炽灯高一倍,以上,因此,在许多照明场所如商业橱窗、展览厅(包括一般商业产品、文化艺术品以及历史文物品的展览展示等)以及摄影照明等,要求显色性高,高档冷光或聚光的场合,可采用各种结构形式不同的卤钨灯取代普通白炽灯,来达到节约能源,提高照明质量的目的。与紧凑型荧光灯相比,紧凑型卤钨灯的功效相对较低,寿命也相对较短。但紧凑荧光灯的缺点是发
9、光体尺寸比同功率的石英卤钨灯要大得多,很难实现输出光线的光学控制,因而,一般在对光束输出有严格要求的情况下,采用反射式紧凑型卤钨灯。与紧凑型荧光灯相比,紧凑型卤钨灯还具有颜色好,容易实现调光的优点,在没有特定要求情况下,应尽可能采用紧凑型荧光灯取代白炽灯。推荐采用紧凑型荧光灯取代白炽灯:与白炽灯相比,紧凑型荧光灯每瓦产生的光通量是普通照明白炽灯的五倍以上,其额定寿命是白炽灯的10倍。由于荧光粉质量的不断提高和改进,紧凑型荧光灯显色指数可以达到80左右,在一般照明情况下,人们完全可以满意接受。紧凑型荧光灯可以和镇流器联接在一起,组合成一体化灯,采用E27灯头,与普通白炽灯直接替换,十分方便。,推
10、荐采用26,16细管径荧光灯:用26,16细管径荧光灯取代白炽灯,直管型荧光灯的光效和寿命均为普通白炽灯的6倍以上,是取代普通白炽灯的最佳灯种之一。推荐采用金属卤化物灯:金属卤化物灯,属高强度气体放电灯。由于20世纪80和90年代,我国不断从国外引进先进的设备和技术,使这两类灯的技术性能指标几乎达到或接近国外同类产品的水平。各种规格的高压钠灯和金属卤化物灯由于具备高光效和长寿的特点,分别广泛用于各种环境条件室内外照明,如机场、港口、码头、道路、城市街道、体育场馆、大型工业车间、展览厅、地铁等场所。金属卤化物灯,是取代荧光高压汞灯的最佳选择。,灯具就是光源、灯罩及附件的总称。在现代照明中,光源虽
11、然是主要的,但灯罩的作用非常重要。灯罩起着固定和保护光源,控制并重新分配光在空间的分布,防止眩光等作用。.1、灯具的分类:.灯具的品种及其丰富,外形千变万化,性能千差万别,对灯具的分类方法也是多种多样,主要有:.按采用的电源分类:把灯具分成白炽灯具、荧光灯具、高压气体放电灯具等大类。按灯具的配光分类:把灯具分成直接照明型、全漫射照明型、全反射照明型、半间接照明型、间接照明型等五类。按照建筑物的安装情况分类:把灯具分成吸顶灯、吊灯、壁灯、嵌入式灯、地脚灯、庭院灯、自动应急照明灯、移动式灯、道路广场灯等等。按灯具的使用场所来分类:有开启型灯具、闭合型灯具、密封型灯具、防爆型灯具、安全型灯具、防震型
12、灯具等等。.2、灯具的应用:.深照型灯具和特深照型灯具,由于它们的光线集中,适应于高大厂房或要求工作而有高照度的场所。这种灯配镜面反射罩,并以大规律高压钠灯,金属卤化物灯,高压汞灯作光源,能将光线控制在狭隘的范围内,获得很高的轴线光强,在这种灯具照射下,水平照度高,阴影很浓。,五、灯具,石英灯也叫射灯,是一种轻型的投光灯灯具,主要用于重点照明,因此多数是窄光束配光,并且能自由转动,随意选择方向,射灯装在内设电源线的导轨,灯具可以沿轨道滑动,则灵活性更大,非常适合商店,展览馆的陈列照明。筒灯一般是嵌入式灯具,将灯具嵌入在吊顶内,这种安装不会打破吊顶的装饰效果,而且它有较好的下射配光,能形成各式各
13、样的光分布,并且具有很好的防眩光效果,能创造静幽雅的环境气氛,一般用在酒楼、宾馆、家庭的客厅等处。荧光灯支架是一种均匀配光型直接照明灯具,它能产生均匀照明的效果,不容易产生阴影,荧光灯支架具有敞开式的,荧光灯光效高,但有眩光,对保护视力不利。配棱晶罩灯具光效有所下降,但几乎没有眩光。荧光灯光效高,因此广泛地用于商店、图书馆、学校、办公楼、银行等处作一般照明,如果将荧光灯管组成一定的几何图案(如正方形、菱形、正三角形、正五边形等)安装在大厅里(营业厅、侯车厅等),会产生良好的艺术照明效果。格栅灯盘,也是一种荧光灯灯具,与荧光灯支架不同的是它采用了高效反光罩,把光线控制在一定的范围内,提高了光的利
14、用率,同时设遮光格栅来遮蔽光源,减少灯具的直接眩光,格栅灯具有嵌入式和吸顶式二种安装方式,它主要用在办公室,图书馆、商店等处用作一般照明。,3、灯具的名词解释 灯具效率:灯具效率是指在规定的条件下测得灯具所发射的光通量值与灯具内所有光源发出的光通量测定值之和的比值。1/2照度角Lk!nP 将灯轴垂直,灯下水平面上某点,如其水平照度为灯轴直下方照度的1/2时,此点和光中心连线与灯轴线所形成的夹角称1/2照度角。灯具的布置距离比入 同一类型灯具的两个相邻灯之间的距离为L,灯的安装高度为H,则距离为入=L/H。嵌入式灯具:完全式部分嵌入安装表面的灯具。普通灯具:对带电部件提供保护,但没有特殊的防尘防
15、固体异物和防水等级的灯具。,4、灯具的选择:在照明设计中,灯具的选择应考虑的主要因素有:配光要求,灯具表面亮度,显色性能,眩光度。环境条件,使用环境时防护式要求。协调性,灯具的外型是否与建筑物和室内装饰协调。经济性,如灯具效率,电功率消耗,投资运作费,节能效果等。按配光特性选择灯具:一般生活用房和公共建筑物内采用直接型,均匀散型灯具或荧光灯(露的或带罩的),使顶部和墙壁均有一定的亮度,整个室内空间分布均匀。当要求垂直照度时,可采用倾斜安装的灯具,或选用不对称配光的灯具,如教室黑板照明等。g%*大厅、门厅、会议堂、礼堂、宾馆等处的照明,除满足照明功能外,还应考虑照明灯具的装饰艺术效果,对于家庭的
16、客厅、卧室等,随着人们生活水平的不断提高,也应作以上考虑。生产厂房采用直接型灯具较多,使光通全部投射到下方面的工作面上,若工作位置集中或灯具悬挂高度较高时,宜采用深照型灯具。一般生产采用深照型灯具。特殊用房,应根据需要选用专用灯具,如舞厅、舞台、手术室、摄影棚等。,5、配光 光强在空间的分布是灯具的重要特性,通常用曲线来表示,所以又叫配光曲线,配光曲线一般有三种表示方法:一是极 坐标法,二是直角坐标法,三是等光强曲线。A、极坐标配光曲线:在通过光源中心的测光平面上,测出灯具在不同角度的光强值。从某一方向起,以角度为函数,将各角度的光强用矢量标注出来,连接矢量顶端的连接就是照相馆明灯具极坐标配光
17、曲线。如果灯具是有旋转对称轴,则只需用通过轴线的一个测光面上的光强分布曲线就能说明其光强在空间的分布,如果灯具在空间的光分布是不对称的,则需要若干测光平面的光强分布曲线才能说明其光强的空间分布状况。B、标配光曲线:对于聚光型灯具,由于光束集中在十分狭小的空间立体角内,很难用极坐标来表达其光强度的空间分布状况,就采用直角从配光曲线表示法,以横轴表示光强图I,以横轴表示光束的投角,如果是具有对称旋转轴的灯具则只需一条配光曲线来表示,如果是不对称灯具则需多条配光曲线表示。,C、光强曲线图:将光强相等的矢量顶端连接起来的曲线称为等光强曲线,将相邻等到光强曲线的值按一定比例排列,画出一系列的等光强曲线所
18、组成的图称为等到光强图,常用的图有圆形网图,矩形网图与正弧网图。由于矩形网图既能说明灯具的光强分布,又能说明光量的区域分布,所以目前投光灯具采用的等光强曲线图都是矩形网图,这里我们将不作介绍。6、照明质量 A、眩光:视野内有亮度极亮的物体或强烈的亮度对比,则可引起不舒适或造成视觉降低的现象,称为眩光。眩光可分失能眩光与不舒适光,凡是降低人眼视力的眩光,凡使人产生不快之感称为不舒适眩光。眩光是影响照明质量的重要因素之一。眩光产生的原因:由于高亮度的刺激。使瞳孔缩小。由于角膜式晶体等眼内组织产生散射,在眼内形成光幕;由于视网膜受高亮度的刺激,使适应状态破坏,灯具产生眩光的主要因素:.光源的亮度(亮
19、度越高,眩光越显著)光源的位置(越接近视线,眩光越显著)光源外观大小与数量(表面积越大,光源数目越多,眩光越显著)周围的环境(环境亮度越暗,眼睛的适应亮度很低,眩光也就显著)1、控制不舒适眩光:在教育、办公室、体育馆处,必须严格控制眩光,否则会明显地影响人们的 学习,工作及观赏活动。因此控制不舒适眩光很重要,控制不舒适眩光有以下办法:接限制光源的亮度或采用透光的材料减弱眩光。用灯具的保护角度控制眩光。控制照明照度的稳定性。控制照明对象和邻近表面的亮度的比值。消除光源的频闪效果。照度:作为基本决定因数,一个适当平面上的某个区域上的平均照度,是作为估计视觉作业实施所需求光量的常用定量标准。,由于不
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