资源描述
主要内容:
绪论
第一章 光和光度量
一. 光的基本概念
二. 常用的光度量
三. 材料的光学性质
第二章 光与视觉
一. 视觉特性
二. 视觉功效
第三章 颜色
一. 颜色视觉
二. 光源的显色性
第四章 照明电光源
一. 概述
二. 白炽灯
三. 卤钨灯
四. 荧光灯
五. 新光源
第五章 照明灯具
一. 灯具特性、分类
二. 灯具选用
第六章 照明光照设计
一. 照明方式与种类
二. 灯具布置
三. 办公室照明
四. 住宅照明
五. 商业照明
六. 旅馆照明
第七章 电的基本知识
一. 交流电的基本概念
二. 供配电的基本概念
第八章 室外环境照明
一. 概述
二. 城市夜景照明
三. 投(泛)光照明
四. 室外装饰照明
第九章 照明电气设计
一. 照明供电
二. 导线选择与敷设
三. 照明装置的电气安全
四. 照明供配电系统图
五. 照明平面布置图
概述:
一. 光
1. 光;
光是一种能量,是照明设计最主要的部分。光能借助辐射方式传送,即能产生视觉的辐射能光也可穿透所有种类的透明物质,并可在真空中传递而无须依靠任何介质。自然光源为太阳光或月光或闪电等。人工光源主要为白炽灯以及气体放电灯。白炽灯是加热灯丝至600℃,而气体放电灯则是借激发电子撞击气体原子释放能量产生光辐射。
2. 辐射能谱与可见光:
根据不同的辐射能与频率排列所得到的图形称为辐射能波谱或电磁能波谱,它表明了各种不同辐射能波长范围之间的关系。
主要有:宇宙射线(波长最短,频率最高)、γ射线、χ射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波、电力传送(波长最长,频率最低)等电磁波。
可见光位于辐射能谱的中央地带,而紫外线与红外线分别在其两侧。可见光部分波长在380~780nm,我们之所以能看见周围事物全借此部分对人眼产生的视觉作用。1666年,牛顿使一束自然光通过棱镜,从而发现彩虹的全部颜色,可见光谱的颜色实际是连续光谱混合而成的,可见光的波长不同,其颜色亦有不同,从380 nm向780 nm增加时,光的颜色也从紫色开始,按兰、绿、黄、橙、红的顺序逐渐变化。
高 频率 低
紫 可 红
外 见 外
线 光 线
短 波长 长
380 ~ 780 nm
3. 光谱光视效率:
用来评价人眼对不同波长的灵敏度,它可以用图形表示,可说明对不同波长相关亮度的反应。在明亮的环境中,人眼对波长为555 nm的黄绿光感受最灵敏,感觉最明亮。在暗视觉下,人眼尖峰敏感度转向波长较低的507 nm左右的兰绿色光。此结果值得注意的是:在明视觉下看起来较亮的一个层面,可能在暗视觉下发现会显得较暗,反之亦然。此外,天色渐黑时,辨色力最先丧失的是红色,早晨最先感应的则是兰色。
明视曲线用于决定所有光源光谱能量分布曲线所代表的光通量。若以人眼对同瓦数的555 nm与450 nm的光所感受的光通量作比较,前者高于后者几乎达25倍,这主要是因为人眼对450 nm的波长不敏感,看起来较暗所致。在明视曲线上还可以看到光源无法产生光谱红及兰色区域的光,而作为优良的光源所具有的显色性,就应具有对颜色的真实表现。这就造成光源的显色性与光源的光视效率往往不能很好的兼顾的缘故。例如高压钠灯的光效较高,但其显色性却较差。
二.常用光度量:
1.光通量:是指单位时间内辐射能量的大小。它是根据人眼对光的感觉来评价的,我们称光源发出光的量为光通量。
Φ ——光通量,单位 流明 (lm)
lm是发光强度为1cd的均匀光源在1球面度(sr)内发出的光通量。
如;100W灯泡可产生1750 lm
40W冷白色荧光灯可产生3150 lm的光通量。
2. 发光强度:简称光度,指从光源一个立体角(sr)所发射出的光通量。单位为烛光(坎德拉)。
发光强度(I)=光通量 / 立体角
1 lm / sr = 1cd 1cd= 12.57lm
3. 照度:受照平面上接受光通量的密度,是用来表示被照面上光的强弱。
照度(E)= 光通量 / 面积 E=Φ / A
E的单位为 勒克斯(lx)
A ——面积 1 lx = 1 lm / m2
4. 亮度:表征发光面或被照面反射光的发光强弱的物理量。
亮度(L)=发光强度 / 面积
单位:坎德拉/平方米 (cd/ m2)
几种发光体的亮度值
发光体
亮度(cd/ m2)
发光体
亮度(cd/ m2)
太阳表面
晴天的天空
微阴的天空
电视屏幕
2.25×109
8000
5600
1700~3500
从月球表面观察地球
充气白炽灯表面
40W荧光灯表面
2500
1.4×107
5400
三. 材料的光学性质:
1. 光的反射
1) 镜反射;在光亮平滑的表面,光线的反射角恰等于其入射角。
2) 定向扩散反射:又称为半镜反射,因反射表面的微小差异,使光线朝反射方向有些微扩散,反射光的集光程度可引起某种程度的眩光及视觉干扰。
3) 漫反射:即光离开一平面,而呈全方向的反射现象,可造成一般的柔和感。
灯具常用反射材料的反射特性
反射板材料
反射率%
吸收率%
特 性
镜反射
银
铬
铝
不锈钢
90-92
63-66
60-70
50-60
8-10
34-37
30-40
40-50
亮面或镜面材料
光线入射角等于反射角
定向扩散反射
铝/ 磨砂/毛丝面
铝漆
铬/毛丝面
亮面白漆
55-58
60-70
45-55
60-85
42-45
30-40
45-55
15-40
磨砂或毛丝面材料
光线朝反射方向扩散
漫反射
白色塑胶
雾面白漆
90-92
70-90
8-10
10-30
具均匀亮度的雾面,使光线朝全方向反射
2. 光的透射
1) 直接透射:通常可直接透射者为透明材质,因部分被透射物所吸收,投射光通常略弱于入射光 ,但其行进方向没有改变,几透射角等于入射角‘以至光源之影象清晰可见。
2) 定向扩散透射:通常半透明材质具有此种特性,光穿透后略有扩散,但其光束方向仍大体位维持一定,光源亦隐约可见。
3) 漫透射:透射光朝各方向散开,且其光束的整体已不可辨,亦使光源影象模糊。
常用透光材料的透射特性
透光材料
厚度
mm
透射率
%
反射率
%
吸收率
%
特 性
直接透射
清玻璃、塑胶
彩色玻璃、塑胶
红
绿
蓝
3-9
80-94
8-17
10-17
3-5
8-10
2-10
无漫透射、透射率高
无漫透射
定向扩散透射
酸蚀玻璃
面朝光源
背朝光源
喷砂玻璃
面朝光源
背朝光源
2-6
2-6
82-88
63-78
77-81
70-77
7-9
12-20
11-16
13-18
5-10
7-11
10-16
透射率高、漫射性差
透射率高、漫射性差
漫透射
乳白玻璃
半透明塑胶、压克力
2-6
1.5-6
12-40
30-65
40-78
30-75
4-31
5-30
漫射性强
漫射性强
3. 折射;当光由一种介质通过另一种介质,行进方向的位移或改变的屈折现象,称为折射。主要是由于介质密度的改变导致光线的弯折。
各种材料的反射比与吸收比
材料
反射比
吸收比
规则反射
银
0.92
0.08
铬
0.65
0.35
铝(普通)
0.6~0.73
0.27~0.4
铝(电解抛光)
0.75~0.84
镍
0.55
0.45
玻璃镜
0.82~0.88
0.12~0.18
漫反射
硫酸钡
0.95
0.05
氧化镁
0.975
0.025
碳酸镁
0.94
0.06
氧化亚铅
0.87
0.13
石膏
0.87
0.13
无光铝
0.62
0.38
率喷漆
0.35~0.40
0.65~0.60
建筑材料
木材(白木)
0.40~0.60
0.60~0.40
抹灰、白灰粉刷墙
0.75
0.25
红墙砖
0.30
0.70
灰墙砖
0.24
0.76
混凝土
0.25
0.75
白色瓷砖
0.65~0.80
0.35~0.20
透明无色玻璃(1~3mm)
0.08~0.1
0.01~0.03
第二章 光与视觉
一. 基本概念:
1. 眼睛与照相机的对比:
眼睛
照相机
巩膜
机盖或机壳
视网膜
胶卷
虹膜
光阑
瞳孔
孔径
眼睑
快门
晶体状
透镜
脉络膜
中间衬层
视网膜是人眼感受光的部分,网膜上布有两种不同的细胞,边缘部位杆状细胞占多数,中央部位锥状细胞占多数。这两种细胞对光的感受性是不一样的,杆状细胞对光的感受性很高,而锥状体对光的感受性很低。所以,在微弱的照度下(10-6~10-2 cd/m2),只有杆状体工作,而锥状体不工作,这种视觉状态称为暗视觉。当亮度达到10cd/m2以上时,锥状体的工作起到主要作用,这种视觉状态称为明视觉。
杆状体虽然对光的感受性很高,但它却不能分辨颜色,只有锥状体感受光刺激时才有颜色感。只有在高照度下才有良好的颜色感,而在低照度下,颜色感很差,此时,物体给人的感觉都是灰、蓝的色感。
光刺激必须达到一定数量才能引起光感。能引起光感的最低限度的光通量称为视觉的绝对阈值。
2. 视野:眼睛所能看到的区域称为视野。人眼进行观察时,总要使观察对象的精细部分处于中心视野,以便获得较高的清晰度。因而周围的环境照明对视觉功效会造成重要影响。人眼所能看到的亮度范围很广,(最大和最小值相差1012倍),不同照明程度的转换,使眼睛的视觉系统亦要进行调整以及适应。
3. 眩光:由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜,或存在极端对比,以至引起不舒适的感觉或降低观察细部或目标的能力的视觉现象,统称为眩光。眩光影响视觉功效,并刺激眼睛造成不适。直接眩光主要是由于光源或灯具发出过度的光线直射人眼。间接眩光或反射眩光通常是由于光滑平整的表面对入射光线的镜反射或半镜反射引起的。眩光从其对视觉系统所造成的影响可分为失能眩光以及不舒适眩光。
失能眩光:
失能眩光:因入射光线过强,导致视觉影象对比的降低,造成瞬间对周围环境感知能力丧失的现象。如迎面而来的车灯、面对窗外的直射阳光等。失能眩光的程度,视眩光光源的亮度及距离而定。
不舒适眩光:视野中出现远高于周围其它表面的亮度所引起的眼睛不适。例如高亮度的窗户、光源或灯具等。
4. 视觉的年龄效应:视觉特性并不是一成不变的。人从出生到老年,眼睛一直处于变化中,婴儿时代,眼睛明亮清澈,对色彩较能集中注意力;青少年则喜好五光十色以及鲜艳的色彩,然而在20岁以后,视觉系统逐渐退化,对视觉功能有负面影响。到40岁以后眼睛的水晶体开始衰减,产生了“老花眼”,随着年龄的增长,水晶体亦随之加厚,使光线易散射而使视力模糊。超过50岁以后,随着角膜与水晶体的日益黄化,黄色素过滤光的进入,使物体看起来微黄,导致兰色看起来较暗并易于绿色相混淆。同时老年人由于眼睛不能像年轻人那样迅速对焦及迅速适应明暗的变化,因而视力衰退、对眩光更为敏感。因而对照明的需要量也有很大的差异。通常50岁以上的长者需比年轻人多至少2倍以上的光亮,才能达到与其相等的工作速度及精确程度。
3.2
2.4
1.8
1.0
20岁 40岁 50岁 60岁
不同年龄段对照度的要求
视觉的年龄效应
年龄
相对视力(%)
对眩光敏感度(%)
20
30
40
50
60
70
100
95
87
74
59
35
100
100
100
120
150
200
(引自《室内照明设计原理》 石晓蔚)
年龄与照明需要量
年龄
达相等工作速度/精确性所需照明量(%)
40以下
40~50
50~60
100
150
200
因此,在照明设计中应对年长的使用者作特别的考虑,如避免相邻空间的照度差异过大、提高工作面的照度、在室内色彩上避免使用兰色,而应使用高彩度的色调及高对比的配色。
第三章 颜色
人的视觉器官不但能反映光的强度,而且也能反映光的波长。前者表现为亮度的感觉,后者表现为颜色的感觉。颜色是物体的属性,通过颜色视觉,人们能从外界获得更多的信息。
一. 颜色的辨认:
颜色视觉正常的人,在明亮条件下能看见光谱的各种颜色的波长及其范围。
颜色
波长(nm)
波长范围(nm)
红
700
640 ~780
橙
620
600~640
黄
580
550~600
绿
510
480~550
蓝
470
450~480
紫
420
380~450
颜色与波长的关系,除了光谱上的572 nm(黄)、503 nm(绿)、和478 nm(蓝)三点具有固定关系外,其余波长、光的颜色都受该波长光线强度的影响,即一定波长的光,当强度改变时,所看到的颜色也改变,其基本符合这样的规律:当强度增加时,都略向红色或兰色变化。
光谱的波长变化时,颜色也随着变化,人眼观察颜色的差别(波长的差别)的能力很高,在光谱的有些部分,只要改变1 nm,人眼便能观察颜色有了差别,在大多数情况下,波长改变2~3 nm才能看出颜色的变化,在整个光谱区,人眼能分辨出上百种颜色
二. 颜色对比:
同时或相继观看的视野两部分颜色差异的主观判断称为颜色对比。它包括色调对比、明度对比和彩度对比。
三. 颜色特性
1. 颜色的特性
颜色可分为无彩色和彩色两大类。
无彩色指白色、黑色和各种深浅不同的灰色
彩色是指黑白系列以外的各种颜色。彩色有三个特性:色调、明度、彩度。
色调——又称色相,表示可见光谱不同波长的辐射在视觉上的属性,如红、黄、绿、蓝等。光源的色调决定于辐射的光谱组成对人眼所产生的感觉。物体的色调决定于对光源辐射有选择地反射或透射对人眼所产生的感觉。
明度——在同样的照明条件下,依据表现为白色或高透射比的表面的视亮度来判断的某一表面的视亮度。
彩度——在同样照明条件下
2. 颜色立体
用一个三维空间的立体,可以把颜色的三个特性表征出来,称之为颜色立体。如图中所示。
彩度
色调
白
明度
蓝 绿
紫
红 黄
颜色立体
在颜色立体中,垂直轴代表黑白系列明度变化,色调由水平面上的圆周表示,圆周上的各点代表不同的光谱色(红、橙、黄、绿、蓝、紫)。圆的中心是中灰色,它的明度与圆周上各种色调的明度相同。从圆周向圆心过渡,表示颜色彩度逐渐降低。从圆周向上下白黑方向的变化也表示颜色彩度的降低。当颜色在立体的同一平面上变化时,只改变色调或彩度而不改变明度。
四. 光源的显色性
1. 色温——人们用黑体加热到不同温度所发出的不同的光色来表达一个光源的颜色,称为光源的颜色温度,简称为色温,即某个光源所发射的光的色度与黑体在某一温度下所发出的光的色度完全相同时,则黑体这个温度就称为该光源的色温。符号:TC,单位为K。
黑体温度与光色
黑体温度(K)
发出光色
室温
黑
800
红
3000
黄白
4000
白
5000
冷白
8000
蓝白
60000
深蓝
光色越偏蓝,色温越高,偏红则色温越低。一天中昼光的光色亦随时间的变化而变化:日出后40分钟,光色较黄,色温约3000K;正午阳光强烈,色温上升到4800~5800K。阴天正午时分则约6500K;日落前光色偏红,色温又降至2200K左右。
各种光源的色温表
光源
色温(K)
光源
色温(K)
北方晴空
8000~8500
钨丝白炽灯(1000W)
2920
太阳(地表面)
4000~5000
荧光灯(日光色)
6500
兰色天空
18000~22000
荧光灯(冷白色)
4300
月亮
4125
荧光灯(暖白色)
2900
蜡烛
2000
金属卤化物灯)
煤油灯
1920
钠鉈铟灯
4200~5000
钨丝白炽灯(10W)
2400
镝鈥灯
6000
钨丝白炽灯(100W)
2740
鈧钠灯
3800~4200
弧光灯
3780
高压钠灯
2100
2. 显色性:
光源对物体的显色能力称为显色性,即为通过与同色温的参考或基准光源(白炽灯或日光)下物体外观颜色的比较。光所发射的光谱内容决定光源的光色。
常用的标准光源:
1) 标准光源A:为温度约为2865K的完全辐射体(黑体)发出的光,常用的标准光源A是色温为2856K的充气钨丝灯泡。
2) 标准光源B:是在标准光源A上加上一个特定的液体滤光器,从而得到近似4874K的黑体放射光。用它来代表直射阳光。
3) 标准光源C:是在标准光源A上加了一个特定液体滤光器,从而得到近似6774K的黑体放射光,用它来代表平均昼光。
4) 标准光源D65:表示色温约为6504K的合成昼光。CIE还规定了色温为5505K的D55和色温为7504K的D75等标准光源。
现在,一般用标准光源A作为低色温光源的参照标准,用标准光源D65作为高色温的参照标准,用以衡量在各种不同光源照明下的颜色效果。CIE制订了一种评价光源显色性的方法,即用“显色指数”(Ra)表示光源的显色性。
显色指数将昼光与白炽灯的显色指数定义为100,视为理想的标准光源。光源的显色指数越高,其显色性就越好。
显色指数与显色性评价
指数(Ra)
等级
显色性评价
一般应用
90~100
1A
优良
需要色彩精确比对与检测场合
80~89
1B
需要色彩正确判断及表达的场合
60~79
2
普通
需要中等显色性之场合
40~59
3
显色性要求较低,但色差不可过大场合
20~39
4
较差
显色性不重要,明显色差也可接受
3. 光色的心理效果:
一般说来,暖色系(黄~橙,红~紫红)在视觉感受上有趋近感、温暖感;冷色系(蓝紫~蓝、蓝绿~黄绿)则看起来有远离感、清冷感。光的色调亦可唤起人们对自然环境或生活经历的记忆,例如火红的太阳、阴蓝的月色、魅绿的荧光等。在剧场灯光的运用上,除特定时间场景的光色使用外,琥珀色可以强调自然肤色,用粉红色突现正派人物,如恶棍等反派角色则可用绿光来照,光源中若缺乏红色波长会使人的肤色看起来苍白或不健康。
即便是通称为白色的昼光,亦因其色温的变化而呈现不同的环境观感,会引起人们的心理变化。
色温与心理感受
色温
心理感受
∠ 3300K
温暖
3300~5300K
适宜
>5300K
清冷
色温在3300K以下光色调开始变黄,使人感受较为温暖;色温超过5300K光色转为青白,则感觉清冷。一般来说,在同一个空间应尽量使色温一致,但在某些情况下,不同色温的光源也可以用来分隔空间,强调空间的差异性。
第三章 照明电光源
一.概述:
灯具布光形式分类
灯具布光形式
向上布光量
向下布光量
直接
半直接
间接
半间接
漫射
0- 10%
10-40%
90-100%
60-90%
40-60%
90-100%
60-90%
0- 10%
10-40%
40-60%
布光形式;
1, 直接照明;直接或半直接照明型灯具主要系直接向下布光,到达工作面,故直接型灯具效率最高。常用灯具:嵌入式灯具、吸顶灯、吊灯等。
2, 间接照明;间接或半间接型灯具系以向上布光为主,照亮墙面上部或经由天花板漫反射回空间,形成柔和的间接光线,最终到达工作面的光线多少受天花板反射率所影响,且灯具所发出的光部分被天花板所吸收。故间接型灯具效率最低。常用灯具包括吊灯、壁灯、落地灯、整合于室内构筑内等。
3, 直接—间接照明;主要是同时向上及向下布光,唯在接近灯具水平面部分布光稀少,直接—间接照明兼具直接与间接型灯具的优点,所用灯具以吊灯、壁灯为主。
4, 全漫射照明;灯具本身形同一发光体作全方向的布光,主要利用透光性灯罩降低刺眼的亮度,同时兼具装饰作用。
配光资料;
配光曲线
光度/亮度分布
灯具效率
维护系数
照明系统
向下式照明
向上式照明
工作照明
投射照明
光源远置型照明系统
紧急照明
按灯具的布局方式分类:
一般照明
局部照明
混合照明
按照明功能分类:
工作照明
事故照明
值班照明
障碍照明
电气照明的基本要求:
照明质量
适当的亮度分布
限制眩光和阴影
光源的显色性
照明安全与经济
荧光灯
光色标示
光 色 标 示
色 温
暖白色
< 3100K
白色
3100~4000K
冷白色
4100~5000K
日光色
>5000K
标准荧光
三基色荧光——发展于1980年代初,以三原色稀土族荧光混合,使光谱能量分布主要在蓝(短波)、绿(中波)、红(长波)三区段,可大幅度改善荧光灯的显色性,Ra可至80以上。光效可达92lm/W。
多波长荧光——混合荧光以包含所有可见光,具有连续性光谱能量分布曲线,并含有少量近程紫外线辐射。因接近自然光,显色性最佳,Ra可达90以上。缺点在于仍无法有效地发出光谱的红色部分,主要用于显色性较高的场所,如美术馆、服饰店、产品展示间等。
高频型荧光灯——灯管使用高频电子镇流器,光效可达104 lm/W。快速启动,无频闪现象。
精巧型荧光灯——又称PL灯。应用三波长荧光,显色性好,现被大量应用,一般大型(18W以上),寿命为8000小时,小型为5000小时。尺寸越小,光效越低。
特定波长荧光——某些荧光灯产生特定波长辐射区以提供特殊用途,包括种植照明、商品重点照明、人工日光浴、医疗、杀菌等。
荧光灯的光效是白炽灯的四倍以上,寿命在10000~20000。
黑灯管(Black light)——为气体放电灯的一种,灯管内壁涂覆特殊深蓝色荧光,可使内部水银蒸汽所发出的短波紫外线转变为长波紫外线及紫色可见光(300~400nm),降低有害于眼睛、皮肤的紫外线成分。由于灯管或灯泡本身为黑色玻璃制成,故称黑灯管。
灯关型4~40W,灯泡型为125~160W。黑灯管现用于舞台、广告等中,可取代霓虹灯。
感应灯(Induction lighting)
感应灯内部构造无钨丝或电极,发光原理既非钨丝发光亦非气体放电,而是结合电磁感应与气体放电原理,以电子镇流器供给高频电流(2.65MHz)通过感应线圈,使其振荡产生磁场,并持续释放出高能量电子波,撞击灯泡内的低压水银气体放射出紫外线,再经灯泡内壁涂覆的荧光粉层转化为可见光辐射。光源寿命为100,000小时,经济寿命60,000小时,是普通钨丝灯泡的60倍,荧光灯、高强度气体放电灯的6倍。
感应灯特性
瓦数
85W
55W
光通量
6000 lm
3500 lm
发光效率
70 lm/W
67 lm/W
色温
3000K~4000K
3000K~4000K
显色性
Ra≥80
Ra≥80
平均寿命
60000小时
60000小时
高频操作确保无频闪现象,且可在低至 –20C°或热的环境以小于0.5秒的时间快速启动。
现正在开发高瓦数的灯种,使其更适用于于大楼门厅、旅馆与购物中心等天花板较高、维修不易的场所。
硫磺灯——为另一种无极的新型电光源,是以微波激发出硫磺发出全光谱的光辐射,显色指数Ra为85,色温6700K,光效可达120 lm/W~300 lm/W。寿命限于微波制造的原因,仅为15000小时。若装置固态电子式微波发生器,则理论上的寿命可达无限。
其他光源:
1. 低压钠灯:是以低压气体的放电产生光。低压,钠灯是放电灯中效率最高的灯种,唯光色品质低于令人满意的程度,只能发出单一光色即黄色波长的光,使除黄色以外的任何颜色皆显得棕黑色暗沉而无法辨认。显色指数Ra为44。一般用于仓库、小街道等。
2. 复金属灯——又称金属卤化物灯,构造及外观与水银灯相似,不同之处在于复金属灯弧光管内除了水银和氩外,另添加不同的金属卤化物,其蒸发分解的金属部分可发出不同的光谱,使复金属的光效与显色性均优于水银灯。为达到蒸发金属卤化物所需要的温度,复金属灯的弧光管较水银灯短,同时借封入不同金属卤化物的组合,可制成不同光色与发光强度。
复金属灯一般光色较白(4000~4400K)平均显色指数为65~92,光效为69~125 lm/W。
照明品质
1.眩光
3250 cd/㎡
1460 cd / ㎡
90° 45° 730 cd /㎡
30°
0°
人眼所能接受的亮度值越接近中心视线越低
为确保视觉上的舒适,并降低直接眩光的可能,应对安装于天花板的灯具特别是自垂直面起60°—85°范围内的亮度加以限制。
原高度2/3
原高度1/2
※ ※ ※
1 2。5 4
正下方亮度比
照明器最低悬挂高度
视觉舒适可能度VCP:系用来决定某照明器在一既定空间中,使用者以眩光观点来评价该照明器视觉舒适程度的一个参数。IES所建议的室内灯具VCP值最小值为70,即100个人中有70人满意。
灯具设计、表面材料特性及所安装房间的大小等均影响VCP值,通常房间越小,VCP值升高,否则,反之。
2.反光
对应于作业面的天花板反关光区内避免配置灯具
3.阴影:
在某些情况下,阴影常用来显示出被照物的立体表现或区域界定。但阴影有时会造成视觉不适或视野干扰的来源。如办公室内屏风位置不当,会使屏风挡住灯光,影响工作。
4.亮度比
视野区域内或物体间的亮度差异。
灯具种类:
建筑(Architectural)照明——纯属功能而非装饰性照明
装饰(Decorative)照明——旨在增添空间美感、彰显室内风格。如台灯(Table lamps)、壁灯(Wall scones)、枝形吊灯(Chandeliers)、立灯(Floor lamps)等。
建筑照明根据灯具安装方式不同,可分为:
1.嵌入式:将灯具嵌入天花板,在视觉上可避免灯具本身造成的突兀观感。安装时须考虑天花板上空间是否能容纳所选灯具深度。
2.吸顶灯:适合于未加天花板或强调灯具造型等用途。由于其直接固定于天花板表面,无须挖孔,安装方便,唯不适合天花板高度较低的空间,以免灯具底部过于接近人头部,造成灼热及压迫感。
3.轨道灯:
1)普通轨道:轨道为一简便的电力分布系统,以正常电压供电,电流在绝缘锹状金属构件中通过,可防触电,灯具安装位置不限,可单一或多回路控制一组灯具,轨道的长度可现场裁剪,主要为直线型。
轨道安装简易,可直接安装于天花板、墙面,或以吊杆或钢缆悬吊,轨道除有特别形式及颜色可供选择外,亦允许不同类型光源应用于同支轨道,组合弹性大。需注意计算总安培数以免同支轨道超载。
2) 低压轨道:轨道以低压供电,变压器需依整体回路负载设置,同时应考虑变压器藏置的位置。
A. 弧形轨道:主要为金属杆件,可依设计弯曲,有些类型有最小半径及需使用同类型轨道灯的限制。
B. 钢丝轨道:线灯,利用金属线的导电性取代传统的导线,可随需要作水平或垂直向设置,增加应用上的多样性与效果,线灯多为MR灯。
4.壁挂(Wall-bracketed):壁灯的种类繁多,因壁灯安装位置通常在观者视线上,故设计上的共同点是降低视角内灯具表面的亮度,而使光主要向侧边(上下/左右)照射,或以较柔和的全漫射型态布光。
5.悬吊:吊灯常以其造型外观,成为空间中装饰的要点与视觉的焦点,吊灯因其轮廓一目了然,故为潜在的眩光源。灯具设计应适当控制表面亮度,或具有良好的侧向遮光。安装吊灯宜强化固定及悬吊构件,以具备某种程度的耐震能力。
6.活动灯具:是最具有弹性的照明设施,包括台灯、立灯。通常用来增补局部区域或作业面的照度,可以实际需要或装饰用途而移动或增添,以节省能源,维修方便。
7.建筑化照明:1
1) 发光天棚:室内吊顶部分或大部分为透光材料,并在吊顶内部均匀设置光源。发光顶棚的亮度一般不大于500cd / ㎡,否则会有眩光现象。
2) 发光灯槽:是利用建筑结构或室内装修结构对光源进行遮挡,使光投向上方或侧方,并通过反射光使室内得到照明的间接照明装置。发光灯槽会使吊顶局部降低150—300㎜。光源大都为荧光灯。
3) 光带:是发光天棚的一种。光带的形式多种多样,表面可以用格栅,可以用透光板,也可以不加遮挡。装饰性极强。
4) 檐口照明:利用不透光的檐板遮住光源,使墙面或某个装饰立面明亮的照明装置,檐口照明会使墙面富有层次,使狭小的空间产生通透的感觉,从而改善空间的视觉尺度感。
由于光檐具有照明和装饰的双重作用,在照度与艺术效果方面都要兼顾,光檐距离顶棚不能太近,否则顶棚和墙面亮度就会不均匀,因为光檐上部墙面和顶棚亮度是光源的直射光和光檐、顶棚的反射光所形成,而距光源较远处主要取决于房间的反射系数,所以,光源应离墙面一定距离,其安装尺寸:
H
20°
L
无反射罩 有反射罩
光檐合适尺寸
H(毫米)
310
380-510
630-760
L(毫米)
64
90
115
灯具的选择与设计:
1) 外观造型、尺寸、光色、布光模式等影响空间效果之因素。
2) 照度、亮度、输出光通量、光束角等配光特性
3) 整体;光源寿命、灯具效率、热防护及热效应,安装方式、维护成本等。
我国照度通常按0.2,0.5,1,2,3,5,10,20,30,50,75,100,150,200,300,500,700,1000,1500,2000lx分级。民用建筑中还沿用15lx这一分档。
照度计算:
光通利用系数法:适用于均匀布置的一般照明。
逐点照度计算法;常用来验算工作点的照度,精确性高。
单位容量法:它是从利用系数法演变来的。其具体方法如下:
1. 首先根据不同房间和场所对照明设计的要求,选择照明光源和灯具。
2. 根据所要达到的照度要求,查相应灯具的单位面积安装容量表。
3. 将查到值按下述公式计算灯具数量,据此布置灯具,确定布灯方案。
计算公式:ΣP=ws
N=ΣP/p
其中:ΣP—总安装容量(功率) W(瓦)
w—在某最低照度值的单位面积安装容量W/m2,具体可查表。
N—在规定照度下所需灯具数。
P—一套灯具的安装容量,W
日光色荧光灯均匀照明近似单位容量值
计算高度(h)
E(lx)
A(m2)
30瓦40瓦带灯罩
30瓦、40瓦不带灯罩
50
75
100
150
200
50
75
100
150
200
2-3米
10-15
15-25
25-50
50-150
150-300
4.2
3.6
3.1
2.8
2.6
6.2
5.4
4.8
4.3
3.9
8.3
7.2
6.4
5.7
5.2
12.5
10.9
9.5
8.6
7.8
16.7
14.5
12.7
11.5
10.4
4.7
4.2
3.5
3.1
2.9
7.1
6.3
5.4
4.7
4.3
9.5
8.3
7.2
6.3
5.7
14.3
12.5
10.9
9.5
8.6
19
16.7
14.5
12.7
11.5
3-4米
10-15
15-20
20-30
30-50
50-120
120-300
6.2
5
4.2
3.6
3.1
2.8
9.3
7.5
6.2
5.4
4.8
4.3
12.3
10
8.3
7.2
6.4
5.7
18.5
15
12.5
10.9
9.5
8.6
24.7
20
16.7
14.5
12.7
11.5
7.1
5.7
4.7
4.2
3.5
3.1
10.6
8.6
7.1
6.3
5.4
4.7
14.2
11.5
9.5
8.3
7.2
6.3
21.2
17.1
14.3
12.5
10.9
9.5
28.2
22.9
19
16.7
14.5
12.7
照度选择;IES标准
1. 定义视觉工作
2. 选择照度类别
3. 决定照度范围
4. 建立目标照度
1) 照度分类A—C:
空间中使用者年龄
室内表面的平均反射率
2) 照度分类D—I
空间中使用者年龄
视觉工作之速度或精确性要求
作业物背景的反射率
室内一般活动之照度分类
行为模式与作业特点
照度类别
照度范围(lx)
参考作业面
较暗之空间
短暂停留所需简单方向感
偶发性视觉作业空间
A
B
C
20-30-50
70-75-100
100-150-200
空间全面照明
从事高对
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