LED照明技术应用系统基础篇.doc

照明技术应用系统
照明设计基础
照明设计是一门综合性学科，需要兼顾应用光学、点学、建筑学、生理学、心理学、卫生学等方面的技术才干获得满意的效果。不同场合的照明设计有其共性的内容，也有特殊的需求。本章重要就照明设计中的共性问题，如设计程序、照明质量、照明方式、照明种类、照明标准、照明节能等方面作简要的阐述。
一、照明的目的和规定
1. 照明目的
照明的目的是给周边的各种对象以适宜的光分布，通过视觉达成对的辨认人们所欲知的对象和确切了解人们所处的环境状况。根据照明的目的不同，分为明视照明和环境照明。
1)明视照明
以工作面上的视看物为照明对象的照明技术称为明视照明，属照明生理学范畴。例如工厂车间、办公室、教室、商场营业厅等的照明是以明视为主的。
2) 环境照明
以周边环境为照明对象，并以舒适感为主的照明称为环境照明，属照明心理学范畴。例如剧场休息厅、门厅、宾馆客房的照明是以环境照明为主的。
2. 照明规定
不同目的的照明对照明设计的规定及考虑的重要因素列于表6-1。
明视照明和环境照明的设计规定及考虑的重要因素
对比项目
明视照明
环境照明
视看对象
工作面（阅读、机床超作等）、人脸
室内的空间及各表面
照度及其均匀度
工作面上要有充足的亮度，且亮度分布应均匀
亮或暗要根据需要设计，有时需要暗光线导致气氛。照度要有差别，不可均一，采用变化的照明可导致不同的感觉
光的方向性、眩光及阴影
不应有眩光，要尽量减少及至消除眩光，阴影要适当
可采用金属、玻璃或其他光泽的物体以小面积的眩光导致魅力感。有时需要将阴影夸大，从而起到强调或突出的作用
光源的颜色及显色性
光源的显色性要好
采用特殊颜色的光作为色彩照明 或用夸张手法进行色彩调节
照明器的布置
照明器布置应与建筑物协调，要考虑照明的心理效果
采用特殊的装饰照明手段，以舒适感为主
照明器的布置
照明器布置应与建筑物协调，要考虑照明的心理效果
采用特殊的装饰照明手段，以舒适感为主
经济性
照明方案应经济、应用
从全局看应是经济的，但从局部看也许是不经济的或过度豪华的
二、照明设计程序
1．了解和收集有关资料
为使所设计的照明能最大限度地满足使用规定，在设计前必须充足了解以下情况和收集有关资料：
1）确照明设施的用途和对照明的规定。在进行照明设计前，先要明确建筑物的功能和使用目的，了解是否有多用途规定及其他特殊规定，以便针对性地进行照明设计
2）收集建筑物平剖面布置及结构型式的资料，在充足理解这些资料的基础上，进行灯具选择、灯具布置及线路敖设等。
3）了解建筑物的环境条件，对易爆炸、易引起火灾、潮湿、有腐蚀气体等的场合，则应了角其浓度情况，拟定危险等级，并按相应的规范规定进行照明设计。
4）收集供电电源的资料，拟定供电电源的方向及进线位置等。3

2．与建筑设计师及其他公用设施设计者的综合协调
照明灯具的型式及布置方案特别是环境照明设计必须与建筑协调。电气设计者必须与建筑设计师充足协商，才干使照明设计更合理。同时，照明设施必须避免与其他公用设施相碰撞，只有事先进行充足协调才干防止发生矛盾。
3．照明光照的设计
1） 拟定照度 照明设计应根据国家照明标准，达成规定的照度。各种场合的照度标准可参考相关章节。
2） 拟定照明方式及照明种类 根据建筑物的功能及使用规定拟定合适的照明方式，配置完善的照明种类。参考相关的章节。
3） 选择光源 根据使用场合对照度、光色、显色性、点灯特性的规定选取择合适的光源。参考相关章节。
4） 选择灯具 按照明方式、照明种类、光源种类、灯距高度、照度规定等因素选择合适的灯具。参考相关章节。
5） 拟定灯具布置方案 结合建筑物平面布置及柱、梁的位置并考虑与建筑物及其他公用设施的协调，进行有规则的面灯。参考相关章节。
6） 计算照度 有两种计算方法
1． 根据上述5）所拟定的灯具布置方案，按照相关的照度计算方式进行照度计算，拟定为满足上
所拟定照度的光源功率。
2． 假定光源功率，按照相关的照度计算方法，算出为满足上述1)所拟定照度所需的灯具数，然后进行灯具布置，拟定布灯方案。
7） 检查照明质量的各项指标 由上述1)~6)，对最后拟定的灯具布置方案，需对照度水平、照度均匀
度、亮度分布、眩光、阴影、显色性等照明质量指标进行检查。根据检查结果，如需对布灯方案进行修改时，则上述2）~6）应重新进行设计。这往往需反复多次，才干获得最佳方案。有关照明质量各项指标详见相关章节。
4．照明电气的设计
照明电气的设计大体涉及一列内容：
1） 拟定照明控制方式，拟定电源部开关及分派电箱的安装位置。
2） 进行照明负荷计算及楞率因数补偿计算。
3） 选择照明线路保护装置。
4） 拟定照明线路敷设方式，选择导线型号规格，并进行电压损失计算和机械强度校验。
5） 照明装置的电气安全考虑。
5．照明设计施工图的绘制
将上述内所拟定的内容以图样和说明的形式表达出来，以便按图进行安装。一般涉及照明配电系统
图、照明控制图、照明平面图、复杂部位的剖面图、照明装置的安装图、施工安装说明等。
6．开列设备材料清单及预算方案。
三、照明质量的评价因素
照明设计的优劣重要用照明质量来评价。照明质量的评价因素涉及照度、照度均均匀度、亮度分布、眩光限制、显色性、照度的稳定性等。在照明设计时应全面考虑和恰当和理上述各质量因素。
1． 合适的照度
照度是衡量物体明亮限度的间接指标。照度与视力、生产率、事故率均有密切的关系。在一定范围内增长照度可以提高视力、提高劳动生产率、减少事故的发生，但照度并不是越高越好，太高会刺眼，同时还需要考虑电能消耗和经费开支。所以对于不同的工作场合，应按照度与视力、生产率、事故率的关系找了合适的照度值。
照度与视力的关系：

1） 照度与视力和人的心理感受的关系
从上图可以看出照度低的视楞能也很低，随着照度的提高，视功能逐步提高，但当照度增长到1000lx以后随着照度的增长，视功能提高就不显著了。不同的照度给人产生不同的感受，照度太低容易导致疲劳和精神不振，照度太高往往因刺激太强，而承受不了太过兴奋。
视觉满意度是用来描述实际可接受性的一个照明术语。它重要由下列两方面决定：一是在实际条件下进行工作的容易限度；二是在集中精力工作后为了轻松一下而仰望四周时，视环境的如意或舒适快乐的限度。影响视环境的重要因素是照度、反射系数和颜色的组合、光源的亮度等。为了拟定满意的水平照度，照明学者们通过大量实验和研究，以视觉满意度判据为基础，根据实验、研究结果拟定了工作房间内满意照度的调研的结果曲线（见图）。从图可知，从供人舒适照明的角度看，最适宜的平均照度应为2023lx。综合以上两种结果，并考虑能耗和经费，一般有1000lx的照度基本上可以满足各种环境的照度规定，为合适的工作照度。
2） 照度与工作效率和事故率的关系
合适的照度可以减少视疲劳，人而减少事故的发生，提高工作效率。从下图2中给出了照度与生产中有关因素的关系，在照度小于500lx时，每条曲线的斜率很大，超过500lx时，曲线开始发生斩折，直到1000lx以后曲线趋向平坦，照度再增长对提高工作效率、减少事故没有大的作用。由此结论： 500~1000lx的照度范围是大多数连续工作的室内作场合的合适照度。

3） 年龄与需要照度的关系，随着年龄的增长，眼球晶状体的透明度逐渐下降，进行同样的视觉作业则需要更高的照度，下图给出了年龄与视力比和所需亮度的关系。从图a可看出，以20岁为基准，到70岁的视力己衰退到20岁时的60%。从图b可知对从事同一工作，要得到相同的工作效果，年老人所需要的照度成倍增长，到70岁人所需的照度为年轻人的2.6倍。

4） 合适照度的拟定
对于各种不同工作性制裁所需的合适照度，应以使人易于辨别所从事的工作细节，同时消除或适本地控制那些会导致视觉不舒适的因素为依据。
室内照明，以人、书籍、机器设备、加工的零件为重要视看对象，而人脸则是非常重要的仅次于书籍的视看对象，故以人的面部特性的辨认作为照度评价的依据。国际照委会〈CIE室内照明指南〉指出：可以刚好辨认人脸的特性需大约1cd/m²的亮度。在水平面照度为20lx左右的普通照明条件下，可以达成这个亮度。所以 20lx被认为是所有通道及非工作房间等的最低照度。实验表白，不需要特别费力即能辨认脸部特性约需要10~20/m²的亮度。水平面照度为200lx的普通照明环境下可以达成此亮度，故200lx可作为连续工作的普通作业场合所需要的最低照度。
国际照明委员会和各工业发达国家的照明标准，对各种业活动推荐的照度范围以及我国依目前经济水平和供电能力制订的GB50034-1992《工业公司照明设计标准》和GBJ133-1990《民用建筑照明设计标准》见相关表格（机械工业出版社《照明技术手册》第二版第六章P467~492页，其中部分包具有眩光等级）。照明设计时的合适照度不低于表中所列的照度值。表中的照度范围由三个连续的照度级组成，基中间值是应当采用的推荐照度值。当符合下列条件之一及以上时，工作面上的照度标准值应采用照度范围的高值：
1） 1~5等的视觉作业，当眼睛至辨认对象的距离大于500mm时；
2） 连续长时间紧长的视觉作业，对视觉有不良影响时；
3） 辨认对象在活动面上，辨认时间短促而辨认困难时；
4） 工作需要特别注意操作安全时；
5） 辨认对象反射比小时；
6） 当作业精度规定较高，由于生产差错导致损失很大时；
7） 当精度或提高生产率非常重要时；
8） 当工作人员的视觉能力较低时。
当符合下列条件之一及以上时，工作面的照度标准值应采用照度范围的低值：
1） 临时性地完毕工作；
2） 当精度或速度无关重要时；
3） 当反射比或对比特别高时。
2． 照度的均匀度
在工作环境中视看对象的分布位置千差万别，很难预测，若一个工作环境中有彼此照度极不相同的表面，将会导致工作者视觉不适，容易引起视觉疲劳，因此希望工作区内的照度均匀。虽在一个工作环境内的照度不也许完全相等，也无必要，但希望照度变化平缓，因此需规定一个最低的照度均匀度，以保护工作者的眼睛，保证工作质理。照度均匀度分某一工作面的局部照度均匀度和一个工作室的一般照明的照度均匀度。
照度均匀度可用给定工作面上的最低照度过与该工作面的平均照度之比来衡量。这里的最低照度是指工作区域内某相关点上的最低照度，而平均照度是指整个工作区的平均照度，对于室内边沿无工作对象的区域可不计算在内。
1） 我国照明标准规定的照度均匀度
a) 工作区域的一般照度均匀度不宜于0.7；
b) 采用分区一般照明时，作业空间内的非作业区域的一般的照度值不宜小于作业区域一般照明照度的确良1/5；
c) 局部照明和一般照明共用时，作业面上的一般照明的照度值宜为总照度值的1/3~1/20但不能低于20lx;
d) 垂直工作面的垂直照度最小值与最大值之比不小于0.4；平均垂直照度与平均水平照之比不宜小于0.25；水平作业面最小值与最大值之比不宜小于0.5。
2） CIE推荐照度均匀度
a) 在一般情况下，作业面上最小照度与平均照度之比通常不应小于0.8;
b) 工作房间非作业面的平均照度通常不应小于作业面平均照度的1/3；
c) 相邻空间的平均照度彼此不应有超过5：1的变化。例如照度为200lx的办公区域，外面的走廊至少应有40lx的照度。
3） 照度均匀度的保证措施
为了获得满意的照度均度，在照明设计的灯具布置的距高比不应大于所选用灯具的最大允许距高比。常用灯具距高比参见有关表格。
当照明均匀度规定较高时，可采用间接型、半间接型灯具或光带等照明形式。
3． 亮度分布
1) 亮度与视觉的关系
人眼观测物体时的明暗取决于物体在人眼视网膜上成像的照度，即物体的亮度。被观测物不仅需有一定的亮度，且被观测物与背景亮度需有一定的差别才干看清物体。物体能被识虽的最小亮度对比值c是背景亮度的函数，如下图：
2）合适的亮度分布
作业环境中各一有面亮度分布是决定物体可见度的重要因素，而视野内有合适的亮度分布是舒适视觉的必要条件。室内亮度分布变化过大，会容易引起视觉疲劳和不舒适感。但过度均匀的亮度分布，会减少物体的清楚度，且使室内气氛过于呆板，形成阴暗感，使人不满意。一个良好的视觉环境，要注意合理选择室内各个表面的反射系数，高反射系数能使光线充足运用，但过高的反射系数不宜与过高的照度相结合，那会使人感觉视觉不适，也容易产生不舒适眩光，而过低的反射系数使光运用率低，在低照度情况下会形成低沉和压抑的气氛。对于以气氛照明为主的场合，有时会运用亮度变化来改变室内单调的气氛，以形成快乐的、活泼的气氛。
3）分布的推荐值
（1）照明设计标准 我国《工业公司照明设计标准》和《民用建筑照明设计标准》规定：在办公室、阅览室等长时间连续工作的房间，其表面反射比和照度比宜按下表选取
工作房间表面反射比与照度比
表面名称
反射比
照度比
顶棚
0.7~0.8
0.25~0.9
墙面、隔断
0.5~0.7
0.4~0.8
地面
0.2~0.4
0.7~1.0
家具、设备
0.25~0.45

（2）《CIE室内照明指南》的推荐值
a） 工作区的亮度分布 与作业相邻环境亮度低于作业表面的亮度的比值不低于1/3，即作业环境与其相邻环境的反射比最佳为0.3~0.5。
b） 顶棚、墙面和地面的亮度外围视野的平均亮度应尽量不低于作业亮度的1/10。最佳统筹考虑照度和反射比两因素。在工作房间，为了减弱灯具同其周边攻顶棚间的对比，特别当采用嵌入式暗装灯具时，顶棚的反射比要尽量亮（至少为0.6）。为避免顶棚显得太暗，顶棚照度不应低于作业照度的1/10。工作房间内墙面的反射比为0.3~0.7。地面的反射应为0.1~0.3。
c） 英国照明工程学会（IES）推荐的室内各表面的反射比下
d） 美国照明工程学会（IES）推荐的室内各部分的亮度比
亮度比
地区
办公室
车间
工作对象与其相邻的周边之间
3:1
3:1
工作对象与其离开较远的表面之间
5:1
10:1
照明器或窗与其附近之间

20:1
在视野中的任何位置

40:1
反射比
表面名称
反射比推荐值%
顶棚
80(80~90)
墙面
50(40~60)
工作面
35(25~35)
地面
30(20~40)

4． 眩光限制
在视野内因看见亮度过高的发光体或视野中的光泽表面反射高亮度物体的光线所引起的视觉障碍称为眩光。眩光对视力危害很大，会引起不舒适感、视觉疲劳或减少可见度，严重时甚至失去部分视功能或短暂致盲，影响工作，还会导致事故。长时间的轻微眩光也会使视功能下降，所以在照明设计和灯具布置时，要注意尽量避免产生眩光。
一） 眩光的种类及形成因素
根据眩光的形成因素不同可分为直接眩光和间接眩光两类。而根据眩光所导致的视觉障碍限度不同可分为失能眩光、不舒适眩光、反射眩光和光幕眩光四种。
1) 直接眩光 由观测者视野内出现的高亮度发光体而引起的眩光称为直接眩光。直接眩大多来自怀发光体垂直线夹角成45º~90º，尤以70º~90º最为严重，如下图

a） 不舒适眩光 当视野内存在的过亮发光体并不影响观测者的视功能，只是使人产生不舒适感或烦恼等心理感觉时，则称为不舒适眩光。不舒适眩光的限度只能通过主观评价来估计。
b） 失能眩光 当视野地内存在的过亮发光体引起辨认物与背景的亮度对比减小，并损害观测者的视觉功能时，则称为失能眩光，并损害观测者视觉功能时，则称为失能眩光。眩光严重会导致观测者短暂致盲，此时称为失明眩光。失能眩光可根据视觉灵敏度的减少来测量。
2) 间接眩光 由观测者视野中的光泽表面反射高亮发光体的光线所引的眩光称为间接眩光。间接眩光的出现不仅与发光体的亮度有关，并且与发光体的光分布及其布置有关。间接眩光通常来自与发光体垂直成0º~45º的光线，根据该反射面的不同也可分为两种：
a) 反射眩光 由视看对象周边的光泽表面反射的光线所引起的眩光称为反射眩光。这也许产生轻度的精神分散，也也许产生严重的不舒适感觉。
b) 光幕反射 由视看对象本射的光泽表面反射的光线所形成的眩光，引起视看对象对比减少时称为光幕反射。光幕反射除产生干扰外，还减少了作业对比，使人看不清对象的细节。
二）眩光的评价方法
由止述可知，形成眩光的重要因素是发光体的亮度、大小和数量、位置及周边环境亮度等。对于室内照明的眩光评价和计算方法，目前尚无一个为国际公认的统一方法。下面有几种方式：
1） 眩光指数法 本法以眩指数GI表达不舒适眩光。对于各种作业和活动场合，它提供了许多组数据表格，用以推导灯具布置很有规律时照明装置的眩光指数。在通常的室内照明中，眩光指数最佳在19以下。
2） 视觉舒适概率法-VCP法 本法根据对某一给定的照明装置以舒适的人数的比例作为视觉舒适度的评价依据。它考虑了影响视觉的关键因素，合用于室内照明。在室内照明中，视觉舒适概率VCP值一般在70以上。
3） 亮度曲线法 有时也叫欧洲眩光限制法。该法以模型实验和实际房间内照明设施的主观评价为依据，以质量等级表达不舒适眩光，并对各种作业和活动给出不同的质量等级，具体规定极限亮度分布的方法。根据工作面上水平照度和照明器所在位置等条件，定出两组极限亮度分布曲线。这是一种防护法
4） 亮度限制----遮光角法 该方法对半透明漫射罩灯具或裸露的荧光灯应用一套分段可调的亮限制，同时对截光型灯具采用另一种分级的遮光角方法。它是一种防护法。
5） CIE眩光评价法 国际照明委员会（CIE）1986年《CIE室内照明指南》中推荐了下两种方法：
a) CIE眩光指数法 该法属综合法，它采用计算方式来定出眩光指数CGI
CGI=8log(2.(1+Ed/500)/(Ei+Ed)∑(L²W/P²))
CGI-CIE眩光指数；
Ed- 眼睛处直接来自眩光光源的垂直照度（lx）；
Ei- 眼睛区间接来自背景的垂直照度(lx)；
L- 眩光光源的亮度（cd/m方）；
W- 眩光光源的大小（sr）；
P- Guth位置指数。
b) CIE眩光防护法 这是亮度曲线和遮光角法的结合。它给出两组限制灯具亮度分布
的亮度限制曲线及其计算公式，并将灯具最小遮光角作为补充规定。
6） 发光顶棚的亮度限制 上述评价方法，只能用于分散布置在顶棚上的灯具所引起的眩光。由发光顶棚产生的眩光是难以评价的，目前尚无一个简朴而又公认的方法，只有建立在经验基础上的大约原则：即当拟定一般的室内反射比和照度的情况下，对于发光顶棚和均匀间接照明，只要从下垂线计算大于45º的角度上顶棚的亮度不超过500cd/m2，则眩光的限制是恰当的。
7） 几中眩光评价方法的比较

眩光指数法
亮度曲线法
VCP法
遮光角法
45ºt和90º间灯具亮度分布
-
+
+
-
照度水平
-
+
（+）
-
顶棚、墙面和地面的反射率
+
（+）
（+）
-
房间尺寸或室形指数
+
—+
（+）
+
质量等级的选择
是
是
非
非
采用方法的难易
复杂
简朴
简朴
简朴
注：+表达考虑; -表达不考虑； （+）表达只合用于固定参数值的情况。
国际照明委员会1996年《CIE室内照明指南》中，对三种眩光评价方法概括地进行比较，各方法所用量值之间的关系见下表。该表得出的条件为：在符合通用法给定条件的前提下，采用仅有水平发光面和相称漫射的亮度分布的灯具组成的照度为500-1000lx的照明装置。
三种眩光评价方法所用量值之间的关系
眩光评价方法
各量值之间相应关系
亮度曲线法
曲线字符
a
b
c
d
e
f
r
h
眩光指数法
GI
15.5
17.0
18.5
20.0
21.5
23.0
24.5
26
视觉适概率法
VCP
-
-
75%
65%
55%
45%
-
-
三）眩光的限制措施
1）直接眩光的限制 我国《民用建筑照明高计标准》对民用建筑室内照明直接眩光的限制等
级，按眩光限度分为三级（见下表）
质量等级
眩光限度
合用场合举例
Ⅰ
无眩光感
有特殊规定的高质量照明房间
Ⅱ
有轻微眩光
照明质量规定一般的房间
Ⅲ
有眩光感
照明质量规定不高的房间
CIE和我国《工业公司照明设计标准》对室内照明直接眩光限制等级分为五级（见下表）
限制等级
作业或活动的类型
A级（很高质量）
很严格的视觉作业
B级（高质量）
视觉规定高的作业
C级（中档质量）
视觉规定和集中注力规定中档的作业
D级（低质量）
视觉规定和集中注意力规定低的作业
E级（很低质量）
工作人员不限于一个岗位，视觉规定低的房间
室内一般照明直接眩光的限制宜采用亮度曲线进行计算和评价，并限制灯具在眩光区的亮度值，眩光区如下图：

灯具的亮度限制曲线如下图
a）无发光侧边灯具的亮度曲线
眩光级
1.15
1.5
1.85
2.2
2.55

a
b
c
d
e
f
g
h

质量级
A
B
C
D
E
使
用
照
度
/lx
2023

1000
2023

500
1000
2023

≤300
500
1000
2023

≤300
500
1000
2023

≤300
500
1000

≤300
500

≤300

b) 有发光侧边灯具的亮度曲线
眩光级
1.15
1.5
1.85
2.2
2.55

a
b
c
d
e
f
g
h

质量级
A
B
C
D
E
使
用
照
度
/lx
2023

1000
2023

500
1000
2023

≤300
500
1000
2023

≤300
500
1000
2023

≤300
500
1000

≤300
500

≤300
a) 根据设计场合的照明质量等级和照度标准值，选择相应的限制曲线。
b) 计算灯具的亮度值。灯具在γ角方向的平均亮度值值可由γ角方向的光强值除以发光面在与该方向垂直面上的投影面积求即：L=IF/1000S，式中L：γ方向上的亮度值（cd/m²）；I：γ方向上光通量为1000lm时的光强值（cd）；F：光源初始光通量（lm）；S：灯具出光口在γ角方向的垂直面上的投影面积（m²）
c) 将计算的灯具亮度值画在选择好的图中，并与相应的亮度比较。若灯具亮度低于限曲线亮度，即亮度曲线在限制曲线左边，则眩光的限制满足规定。若亮度曲线高于限制曲线，即亮度曲线在限制曲线右边，则此灯具不能满足眩光限制的规定。若亮度曲线与限制曲线相交，则必须保证定内重要观测方向上的灯具亮度低于限制亮度。一般只要控制γ在45º~85º之间，灯具的亮度不超过限制亮度，就不会有显著的直接眩光。
使用上述亮度曲线法时，必须分别考虑两个主方位上的亮度分布。亮度曲线法合用于灯具有规则排列的一般照明，其视线重要是水平的和向下的，且顶棚的反射比到少为0.5，墙和家具的反射比至少为0.25。
从45º垂直角及以上所观测到的光源或某个部分灯具，不仅要按亮曲线法来限制灯具的亮度，同时应根据光源的亮度和选定的直接眩光限制等级将光源加以遮光角。遮光角系灯具出光口遮蔽光源发光体，使之完全看不见时与水平线间的夹角α.
各种类型灯具的遮光角
灯具出光口的平均亮度/（X10³cd/m²）
直接眩光
限制等级
光源类型
A、B、C
D、E
L≤20
20º
10º
管状荧光灯
20<L≤500
25º
15º
涂荧光粉或为漫射光玻璃的高强气体放电灯
L<500
30º
20º
透明玻壳的高强气体入电灯、透明玻璃白炽灯
直接眩光限制还可下表的规定限制灯具的最低悬挂高度。直接眩光限制等级为A、B级的房间，当采用发光顶棚或均匀间接照明时，发光面的亮度在眩光角范围内不应大于500cd/m²。
室内一般照明灯具悬挂高度
序号
光源种类
灯具型式
灯具遮光角
光源功率/W
最低悬挂高度
1
白炽灯
有反射罩
10º~30º
≤100
150~200
300~500
2.5
3.0
3.5
乳白玻璃罩
-
≤100
150~200
300~500
2.0
2.5
3.0
序号
光源种类
灯具型式
灯具遮光角
光源功率/W
最低悬挂高度
2
荧光灯
无反射罩
-
≤40
>40
2.0
3.0
有反射罩
-
≤40
>40
2.0
2.0
3
荧光高压汞灯
有反射罩
10º~30º
<125
125~250
≥400
3.5
5.0
6.0
有反射罩带格栅
>30º
<125
125~250
≥400
3.0
4.0
5.0
4
金属卤化物灯、高压纳灯、混光光源
有反射罩
10º~30º
<125
125~250
250~400
≥400
4.5
5.5
6.5
7.5
有反射罩带格栅
>30º
<125
125~250
250~400
≥400
4.0
4.5
5.5
6.5
2）反射眩光的限制 反射眩光和光幕反射不仅与灯具亮度及布置有关，并且与灯具和工作区域的相对位置及照度水平有关。对工作面的反射眩光和作业上的光幕反射应有效地加以控制。最有效的控制方法是对的安排工作人员与光源的位置，力求使工作照明来适宜的方向。在工作者视线的垂直面上不应布置灯具，使视觉作业不处在也不接近任何照明光源与眼睛形成的镜面反射角上，如下图

为了对水平视看作业者不产生光幕反射，照明器应尽量避免布置在上图中所示范围内。另一方面采用视线方向发光强度小的特殊灯具。此外视觉作业和工作房间内的表面应尽量无光泽。采用间接照明方式是最有效的措施。
四）眩光的运用
眩光在某种场合可用来发明必要的气氛。高亮度的光源给人带来兴奋和刺激，使人心情快乐。因此在照明设计中可运用亮度和闪烁，发明出各种气氛。例如星级酒店和艺术博物馆和特殊聚会场合等。关于亮度和闪烁的效果，目前还不能实现定量化，应根据场合的目的和规定，拟定与场合相适应的源与方位。眩光的另一种用途是运用物体的反射光来表现物体的材质，例如贵重金属、宝石、水晶玻璃工艺品等，在光线照射下的闪闪发光给人以豪华、魅力和美的感觉。这种方法常用于舞台照明和商店橱窗照明的设计中。
5．光的方向性和扩散性
根据光照方向的不同，在被照物上产生的阴影、反射情况和亮度分布均不同，给人的感觉也不同；在不同的场合对光的方向性规定也不同，需要采用不同的照明形式以达成最佳效果。
一）扩散照明
被照面止的光通量来自空间的不同方向的照明称为扩散照明（也称为漫射光照明）。此光通量在各个方向上的分散限度为扩散度。光通量分散得越均匀，扩散度越好。提高顶棚、墙面和地面的反射比，可有效地改善照明的扩散度。
良好的扩散照明能使被照物体在各个方向都受到光线的照射，因而阴影薄弱，并使不同倾斜面上的照度均匀。对于规定避免阴影的场合（例如绘图室）宜采用扩散照明。在设计工业厂房照明时，应尽量避免工业设备或其他构件形成的阴影，某些国家规定在工作场合的水平照明度与垂直照度之比不大于4：1。
发光顶棚或间接照明方工能提供良好的扩散照明，光线柔和，不会产生阴影和眩光。但光通量利率低，经济性差，且对表现物体的立体感和实体感不利，导致平淡乏味和没有气愤的朦胧感觉。
二）定向照明
被照面上的光通量来自某一方向的照明称为定向照明。定向照明将产生较强的阴影剧院和反射光。这种照明重要用在需要表现物体的造型（立体感）和材质感的场合，如检查照明、建筑物或雕塑的立面照明、商店橱窗的照明等均需采用适当的定向照明。但定向照明过强，阴影过度显著会导致生硬感，也是不希望的。
三）阴影及其解决
光的方向性也许导致如下两种阴影：
1）妨碍视觉工作的阴影 由于方向性照明使视觉工作对象上产生阴影时，将使对象的亮度
和亮度对比减少，或在工作面上产生人手和身体的阴影。这对视觉工作是不利的，同时在人脸上产生阴影也是不希望的。为避免此类阴影的产生，需注意合理布灯。对于指向很强的灯具，应避免在离开工作面较远的地方分散布置，并根据不同场院合采用第一）节所述的不同扩散度的扩散照明。
2）必要的阴影 在下列场合适当的阴影对视觉是有利的：
a）运用阴影造型 运用光的方向性来表现物体的外形的方法在技术上称为光造型。通过
实验得出，运用阴影造型时，物体上最亮部分和最暗部分的亮度比及其给人导致的不同感觉如下表，造型效果的好坏与光的强弱、方向和视线方向等有关。
主观评价
亮暗比
平板感
2：1
过度强烈
10：1
最抱负
3：1
b) 运用阴影表现物体的材质 当观测物的表面凹凸不平时，可以运用照明的效果将其所产生的细小阴影突显出来（例如纺织品表面或喷砂表面），并以此来表现出不同的质地的材质感。通常用指向性光源从斜方向照明，即能达成这种效果。
在进行检查照明、建筑物立面照明和商店照明等的设计中都应注意有效地运用阴影，以取
得较好的视觉效果和心理效果。
6．光源的颜色特性
室内各物体表现的颜色是由物体对光的反射、透射特性（物体色）以及照射光源的颜色特性
（色温和显色性）决定的。光源的光色将影响定内的气氛、人的情感和物体的颜色。
1）光源色
光源的颜色特性表现在色温和显色能力（显色指数）两方面。光源按色温的不同而有冷、
暖之分。室内照明常用的光源按它们的相关色温的分类及其合用场合于下表。一般情况下
光色类别Ⅱ在室内照明应用最普遍。为了调节冷、暖感，可根据不同地区或环境的气候状
况，采用与感觉相反的色表特性光源来增长舒适感。如在温暖地区宜采用高色温的冷色调
光源；冷饮室宜采用冷色光源；寒冷地区则宜采用低色温的暖色调光源；在白天需要补充
自然光的场合或无窗建筑中最佳选择色温大于5300K的冷色调光源。在需要进行彩色电
视、电影、照相的摄像或转播场合选用光源的色温配合摄像的规定。
色表类别
色表特性
相关色温K
合用场合举例
Ⅰ
暖
≤3300
车间局部照明、宾馆、客房、卧室
Ⅱ
中间
3300~5300
一般车间、办公室、商店、图书馆
Ⅲ
冷
≥5300
热加工车间、规定高照度或需白天外部采光的场合
对的切的色视觉只有在照明光源的光谱接的天然光的情况下才干达成，在光谱组成与天然
光相差较大的照明条件下，被照物的颜色将有失真，因此，在照明设计中，应根据视觉作
业对颜色辨别的规定选用不同显色性的光源。室内常用光源的一般显色指数分类及其合用
场合于下表。一般情况下，同一种光源的光效往往随显色性能的改善而下降，所以在照明
设计中不能不考虑显色性而单纯根据光效选用光源。为了获得合适的显色性和光效，在同
一场合也可采用品有合适光谱的两种或以上光源的混光照明（例如荧光汞灯与高压纳灯的
混光）。
显色级
显色指数
合用场合举例
ⅠA
Ra≥90
颜色匹配、颜色检查、医疗诊断、画廊等
ⅠA
90>Ra≥80
印刷、食品、油漆、纺织工业、客房、卧室、绘图室、商店、医院等
Ⅱ
80>Ra≥60
机电装配、表面解决、控制室、办公室、体育馆、候车室、体息室等
Ⅲ
60>Ra≥40
机械加工、热解决、铸造车间、行李房
Ⅳ
40>Ra≥20
粗加工工业、仓库
2）照度与光色舒适感的关系
在视野中除亮度对比外，还涉及颜色对比。在亮度对比较差时，颜色对比可以大大改善
视觉工作条件。颜色效果的评价除取决于光源的显色性外，还与环境及人们对颜色的爱好
有关。不同波长的光在视觉上所感受的色调在舒适感方面有所不同。同一色温的光源当照
度不同时，人的感觉也不同。在暖色调的灯光下（≤3300K）较低的照度即可达舒适感，
而在高照度下则会感到过度刺激。在冷色调的灯光下（>5300K）需要较高的照度才觉得
舒适，而在低照度下会觉阴沉昏。下图表达出照度水平与光色舒适感的关系。

从视觉心理分析，在相同照度下，显色性好的光源比显色性差的光源在感觉上要明亮些，因而选
用显色指数较差的光源时，应适当提高照度水平。光源显色指数与相对照度系下下表。我国《工
业公司照明设计标准》中规定，对颜色辨认有规定的场合，当使用照度在500lx以下而采用光源
的显色指数低时，宜提高其照度标准值。提高值为按正常的照度标准值乘以下表中的相对照度系
数值。
显色指数
300≤E≤500
E<300
80>Ra≥60
1.20
1.25
60>Ra≥40
1.30
1.40
7．照度的稳定性和频闪效应
1）照度不稳定性的危害及防止
照度不稳定重要是由光源光通量的变引起的；另一方面，光源的摆动也会影响照明的稳定。照
度变化所引起的照明忽亮忽暗，不仅会分散工作人员的注意力，对安全生产不利，并且将
导致视觉疲劳。
光源的光通量的变化重要是由于照明电源电压的波动所致，因此必须采用措施保证照明供
电电压的稳定，如将照明电源与动力电源分开，或采用照明专用变压器。对照度稳定性要
求特别高的场合，可局部采用稳压装置供电。此外应避免将照明器设立在工业气流或自然
气流经常冲击的地方。
2）频闪效应的产生及限制措施
电光源的光通量随交流电源电压的周期性交变而变化，使人眼产生明显的闪烁感觉。当被
照物体处在转动状态时，会使人眼对转动状态的辨认产生错觉。特别当被照物体的转动频
率是灯光闪烁频率的整数倍时，转动的物体看上去像不动同样。这种现象称为频闪效应。
它容易使人产生错觉而出事故。光通量波动的限度用波动来表达，其表达式为：
δ=(（Фmax-Фmin）/2Фav))X100%
δ=光通量波动深度；Фmax=光通量最大值（lm）；Фmin=光通量最小值(lm)；
Фav=光通量平均值（lm）
实验证明，当光通量波动深度减少到25%以下时，频闪效应对人的影响可以忽略不计。各
类电光源光通量平均波动深度见下表
各类电光源光通量平均波动深度

光源类型
工作频率/Hz
波动深度
白炽灯
50
5%~15%
钠灯或金卤灯
50
80%~130%
荧光汞灯（水银灯）
50
65%
普通荧光灯（铁心）
50
55%
电子荧光灯（