热辐射光源.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2.4,电气照明系统,一、光度学基本知识,1,、可见光 波长：,380780mm,2,、,光通量（流明,lm,）,指光源在单位时间内，向周围空间辐射的使人眼产生光感的,辐射能。,3,、发光强度（坎德拉,cd,）,指光源向周围空间某一方向单位立体角内辐射的光通量。,4,、亮度（,cd,/m,）,发光体在视线方向单位投影面上的发光强度。,2,5,、照度（勒克司,lx,）,受照物体单位面积上接受的光通量。,二、照明与视觉的关系,1,、视觉,人的眼睛，在接收光源直接发出的光或被物体反射的光，光,射入眼睛后产生的视知觉，是“光觉”（看见明亮）、“色觉”（看,见颜色）、“形觉”（看见物体的形状），“动觉”（看见物体的运,动）、和“立体觉”（看见物体的远、近、深、浅）等的综合。,人眼能否清楚地识别物体，与下列条件有关,物体的明亮程度及其与背景的亮度对比,物体的颜色和色对比以及光的颜色,物体的大小和视距的视角大小,观察时间的长短,2,、视觉的工作特点,（,1,）视野范围,:,水平范围,180,垂直范围,130,中心视场,30,范围内最清晰,（,2,）明视觉和暗视觉,明视觉,亮度在,1.0,cd,/m,以上的环境中人眼的视觉,暗视觉,亮度在,1.0,cd,/m,以下的环境中人眼的视觉,3,、颜色感觉,人眼对不同波长的光所引起的不同的色觉,0,0,0,2,2,4,、视度,在观察周围事物时，视觉的清晰程度,5,、影响视觉的因素,（,1,）亮度,物体只有具有一定的亮度才能在人烟的视网膜上成像。,在一般亮度情况下，视力随亮度的增加而提高。当观察对象,的周围亮度与中心亮度相等或周围稍暗时视力最好。若周围,比中心亮，则视力显著下降。过高的亮度或强烈的亮度对比，,则会引起眼睛的不舒适感而造成视力下降。,人眼的视觉亮度在,10,cd/m,10,cd/m,-6 2 4 2,（,2,）视角,物体的尺寸与物体到任眼的距离的比值为视角,（,3,）亮度对比,只有被观察的物体与其北京在亮度和颜色上存在差别时，人,眼才能正常分辨差别越大，看得越清楚，视觉越好。,（,4,）识别时间,指在一定的照度条件下，看清楚物体所用的时间。,视角大的物体，照度高的地方，识别时间越短,（,5,）眩光,视影响视觉的重要因素。,视力随亮度而显著地变化。在一般亮度情况下，视力随亮度的增加而提高。当观察对象的周围亮度与中心亮度相等或周围稍暗时视力最好。,若周围比中心亮，则视力显著下降。过高的亮度或强烈的亮度对比，则会引起眼睛的不舒适感而造成视力下降，这种现象称为眩光。其原因是由于高亮度的刺激使瞳孔缩小,;,角膜或晶状体等眼内组织产生的光散射在眼内形成光幕,;,视网膜受高亮度的刺激使眼的明暗适应状态变坏，甚至导致破坏。,产生眩光的主要因素,1周围暗，此时眼睛能适应的亮度很低,;,2,）光源的亮度高,;,3,）光源靠近视线,4,）光源的表观面积和数量。,产生眩光的种类分为,直射眩光、反射眩光,和光幕眩光。,降低眩光的方法,利用眩光作用于式线角度的关系可以减小和消除眩光；增大背景亮度；降低眩光源的面积；降低光源的亮度。,反射眩光产生于当光源同眼晴的位置，刚好保持正反射关系。眩光的程度使人产生不舒适惑时，称为不舒适眩光。能降低人眼视力的眩光。称为碍视眩光。在有些情况下，可以利用眩光来创造某种必要的气氛，例如很多数量小功率白炽灯泡组成花灯、串灯，用它来衬托富丽堂皇的环境，或者用投光灯把光投射在装饰物上。产生金碧辉煌的感觉。当然在多数情况下，我们的任务是限制那些不舒适的眩光和影响视力的眩光。,（,6,）明适应和暗适应,人的眼睛在明亮的条件下能看见物体，在微弱光亮下也能看见物体，除了靠变化瞳孔的大小来调节亮度之外，主要由视网膜的锥状体细胞工作，在暗处时由杆状体工作。在照明条件急剧变化的情况下，视觉过程需要适应，从黑暗中进入明亮的环境时，眼晴要经过约,2,分钟的时间才能重新恢复视力，这种现象称为明适应；从明亮处进入暗的环境时，眼睛达到适应所需要的时间更长，要有,3040,分钟才能完全恢复视力，这时称为暗适应。急剧和频繁的适应会增加眼睛的疲劳，使视力迅速下降。,（,7,）光谱灵敏度,人的视觉与光的波长有关，称为光感的光谱灵敏度。明亮时视网膜锥状体工作，最大相对灵敏度在波长为,555nm,的黄绿光处。昏暗时视网膜杆状体工作，最大相对灵敏度移到,507nm,处，此时光谱的色感觉消失了。因此，人的视觉是在锥状体工作时有色觉，而且只有在明亮的条件下才会有良好的色感觉。由于亮度不同，有的颜色有显著的变化，有的颜色则大体上没有什么变化。蓝色（,440,470nm,）、,蓝绿色（,470500nm,）、,黄色（,560600nm,）,等，在不同的亮度下色调并不变化。,三、照明方式和种类,1,、照明的方式,（,1,）一般照明,观众厅、会议厅、办公厅,均匀照明,获得相同的照度而设置的照明,分区照明,需要提高房间内某些特定工作区的照度,（2,）局部照明,局限于特定工作部位的固定或移动照明。,（,3,）混合照明,一般照明与局部照明。,2,、照明的种类,正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明等。,四、电光源,（一）分类,1,、热辐射光源。,如：白炽灯、卤钨灯,2,、气体放电光源,利用蒸汽的弧光放电或非金属的电离激发出可见光。,（,1,）金属气体放电光源,如：汞灯、钠灯,（,2,）惰性气体放电光源,如：氙灯、汞氙灯、霓虹灯,（,3,）金属卤化物灯,如：钠铊铟灯、金属卤素灯,（二）电光源的主要技术指标,1,、额定电压、额定电流和额定功率,额定电压,电光源正常工作的电压,额定电流,在额定电压下工作通过的电流,额定功率,在额定工作状态下所消耗的有功功率。,2,、额定光通量和发光效率,发光效率,光电源在额定工作状态下每消耗,1W,的有功功率,所发出的光通量,单位是,lm/w,。,发光效率越高越节能。,3,、平均寿命,电光源有效寿命的平均值。一般以小时表示。,4,、色表,光源发光的颜色称为光源的色表，它可用色温表示。色温是,指电光源发出光的颜色。,色温在,2000K,时呈橙色,;2500K,左右呈浅橙色,;3000K,左右为橙,白色,;4000K,左右为白中略橙，,45007500K,白色（,55006000K,最,为接近）,;,日光的平均色温约为,60006500K,，,蓝天的色温约在,11000,一,20000K,之间。,5,、显色性,物体的颜色是物体对所照射的光源光谱有选择地吸收、反射和透射的结果。光源的显色性是电光源发出的光照射在物体上，对物体城线的颜色的真实程度。,由于光源显色性的优劣主要取决于它的光谱分布，民用建筑中一般要求,:,宴会厅、展览厅等场所需选用显色指数大于,80,的照明光源,;,显色指数为,6080,的光源可用于办公室。教室、餐厅及一般商店的营业厅,;,显色指数在,4060,范围内的光源只能应用在那些不需特别识别色彩的库房等建筑物内,;,对于室外庭院，可采用显色指数低于,40,的光源。,6,、频闪效应,指光通量随交流电压作周期性变化，使人产生闪烁感觉。,（三）几种常用的照明电光源,1白炽灯,（,1,）原理,白炽灯是最早出现的光源。即所,谓第一代光源，它是将灯丝加热到,白炽的程度，利用热辐射发出可见光。,（,2,）特点,白炽灯具有显色性好，结构简单，使用灵活，能瞬时点燃，无频闪现象，可调光，可在任意位置点燃，价格便宜等特点。,因其极大部分辐射为红外线，故光效最低。,由于灯丝的蒸发很快，所以寿命也较短。白炽灯的色温约为,24002900K,。,（,3,）种类,白炽灯的种类很多，有普通型,磨砂型、漫射型、反射型、,装饰型、局部照明灯泡、,水下灯泡等。,钨丝灯的相对光谱功率分布,钨丝灯发出的光中有很多是我们看不见的,2,、卤 钨 灯,（,1,）原理,白炽灯的钨丝在热辐射过程中蒸发并附着在灯泡内壁，使,灯泡射出伪光通愈来愈低。为了减缓这种进程，通常在灯泡内,充以惰性气体以抑制钨丝的蒸发。,如果在玻壳内所充填的惰性气体另加入微量的卤素物质，利用卤钨的再生循环作用，被蒸发的钨与卤素结合成卤化钨，因灯管内壁具有很高的温度而不能附着其上，通过扩散或对流到高温的灯丝附近又被分解为卤素和钨，其中钨吸附在灯丝表面，卤素又和蒸发出来的钨反应，防止管壁发黑。,灯管所充的卤素为碘或溴。溴比磺的化学性活泼，所以清洁管壁的效果更好。溴乃无色透明，故溴钨灯较碘钨灯的光效高，色温也有所提高。,（,2,）特点,它与白炽灯比较，光效提高,30,，寿命增长,50%,。卤钨灯具有体积小、功率大、能够瞬时点燃、可调光、无频闪效应、显色性好和光通维持性好等特点。这种灯多用于较大空间、要求高照度的场所，其色温特别适用于电视转播摄象照明。,3,、荧 光 灯,（,1,）原理,荧光灯是所谓第二代光源，它是一种低压汞蒸气放电灯。,电感式镇流器：,（,2,）特点,荧光灯具有表面亮度低，表面温度低，,光效高，寿命长，显色性较好，光通分布,均匀等特点。它被广泛用于进行精细工作、,照度要求高或进行长时间紧张视力工作的,场所。,荧光灯的额定寿命，是指每开关一次,燃点,3,小时而言。开关频繁时，使灯丝所,涂发射物质很快耗尽，缩短了灯管的使用,寿命，因此它不适宜用于开关频繁的场所。,（,3,）种类：,按其荧光粉的不同可分为：日光色（,6500K,），,与微阴的天空光相似；白色（,4500K,）,与日出两小时后的太阳直射光相似；暖白色（,3000K,），,与白炽灯光接近。,按外形不同可分为直管形、环形和,U,形,按灯丝工作方式分为热阴极式及冷阴极式,按用途分为普通照明及装饰用的彩色荧光灯管以及小功率高光效,的节能型灯管等。,4,、高 压 汞 灯,（,1,）原理,（,2,）特点,高压汞灯具有光效高、耐震、耐热、寿命长等特点。但启动时间较长，不宜于作室内照明光源，也不能单独做为事故照明光源。多用于车间、礼堂、展览馆等室内照明，或道路、广场的室外照明。,高压汞灯的寿命通常是按每启动一次点燃,5,小时计算的，如果开关频繁则寿命缩短。,5,、高 压 钠 灯,（,1,）原理,（,2,）特点,高压钠灯具有光效高、紫外线辐射小、透雾性能好、光通维持性好、可任意位置点燃、耐震等特点，但显色性差，平均显色指数为,21,。它广泛用于道路照明，当与其它光源混光后，可用于照度要求高的高大空间场所。,6,、金 属 卤 化 物 灯,金属卤化物灯是近年发展起来的所谓第三代光源，它与高压汞灯类似，但在放电管中除了充有汞和氢气外，还加充发光的金属卤化物（以碘化物为主）。,金属卤化物灯发光效率高、显色性能好、但平均寿命短。,（,1,）镝灯,（,2,）钠铊铟灯,五、照明灯具,1,、分类,（,1,）按灯具的结构特点分,（,2,）按灯具的的安装方式分,（,3,）按灯具的配光曲线分,2,、选择（,1,）通过环境选择灯具（,2,）按配光曲线选择灯具,特深照型、深照型、配照型、漫散型、广照型等,六、照明灯具的布置,包括确定灯具的高度布置和平面布置两部分内容。即确定,灯具在空间内的具体空间位置。,1,、布置原则,灯具的布置应满足：,（,1,）合理的照度水平，并具有一定的均匀度,（,2,）适当的亮度分布,;,（,3,）必要的显色性和入射方向,（,4,）限制眩光作用和阴影的产生,（,5,）美观、协调,2,、灯具的高度布置,确定灯具的悬吊高度应考虑如下因素,（,1,）保证电气安全。,（,2,）限制直接眩光。,（,3,）便于维护管理。,（,4和建筑尺寸配合,（,5,）应防止晃动,（,6,）应提高经济性,照明灯具最低悬吊高度的规定,3,、灯具的水平布置,灯具的平面布置应考虑以下因素,:,（,1,）与建筑结构配合，做到考虑功能、照顾美观、防止阴影、,方便施工,;,（,2,）与室内设备布置情况相配合，尽量靠近工作面，但不应装,在大型设备的上方。,（,3,）应保证用电安全，和裸露导电部分应保持规定的距离。,（,4,）应考虑经济性。,常见的几种布置方案：,4,、灯具合理布置的方法,距高比法（,L/h,）,L,灯具之间的间距,h,灯具的布置高度,H,房间高度,h,F,工作面的高度,h,c,灯具的垂度,h,s,悬挂高度,hs,（,1,）部分灯具的最大允许距高比,（,2,）对称配光灯具的距高比计算,正方形布置的灯具,:L =L,1,=L,2,长方形布置的灯具,:L =L,1,L,2,菱形布置的灯具,:L =L,1,+L,2,2,2,七、照明质量,1,、合适的照度,2,、照明的均匀度,3,、合适的亮度分布,4,、限制眩光,5,、光源的显色性,6,、照度的稳定性,7,、姘闪效应的消除,八、装饰照明的主要方式,1,、灯光和灯具的色彩,（,1,）,与室内墙面的色彩相协调,（,2,）与室内的窗帘、家具等色彩求得和谐,（,3,）个人性格和喜好,光源的颜色分类,相关色温,颜色特征,5300,冷,2,、室内装饰照明的常用方式,（,1,）花吊灯作为室内装饰重点,（,2,）点光源吸顶或嵌入式直射光灯,（,3,）光带和光盒,（,4,）空间枝形网状照明,（,5,）全发光天棚,（,6,）光檐照明,九、歌舞厅照明,1,、基础照明,（,1,）顶棚嵌入式,（,2,）多灯组合嵌入式,（,3,）荧光线状排列形式,（,4,）荧光灯组合嵌入式,（,5,）顶棚分段式,（,6,）豪华吊灯式,（,7,）吸顶塑花灯式,2,、表演区照明,3,、歌舞厅效果照明,（,1,）动态灯具：旋转灯,（,2,）静态灯具：霓虹灯、聚光灯、星星灯、频闪灯等。,十、建筑物立面的泛光照明,1,、一般规定,（,1,）采用在建筑物自身或在相邻建筑物上设置灯具,（,2,）受照面的上半部的平均亮度宜为下半部的,24,倍。,2,、不同场合下建筑物立面照明的处理,（,1,）没有凹凸或缺乏建筑物细部的平立面,（,2,）有垂线条的立面,（,3,）有水平线的立面,（,4,）建筑物有凸出部分,（,5,）建筑物有凹进部分,（,6,）有坡屋顶的建筑物,（,7,）正方形或长方形的建筑物,（,8,）圆形构筑物,九、店面、橱窗照明,1,、基本照明,、聚光照明,、强调照明,、特殊照明,十、广告、招牌照明,1,、广告照明：内照式、霓虹灯式、电视墙,2,、招牌照明：室内霓虹灯式、室外霓虹灯式,十一、水景装饰照明,1,、水中照明方式,2,、水中照明灯具,十二、人工照明标准,就是保证照明设计的结果使人的眼睛能轻松地、清晰地把被观察物从背景上分辨出来，即满足一定的视力条件，根据国家的经济和电力发展水平，由国家有关部门颁布的数量依据。,1,、工业建筑照度标准,2,、民用建筑照度标准,十三、照明配电系统,1,、照明配电系统的一般要求,（,1,）照明供电电压一般采用,220V,，,若负荷电流超过,30A,时，,应采用,220/380V,电源；,（,2,）在触电危险较大的场所，所采用的局部照明，应采用,36V,及以下的安全电压。,（,3,）照明系统的每一单相回路，线路长度不宜超过,30m,，,电,流不宜超过,16A,，,灯具为单独回路时数量不宜超过,25,个。,（大型的建筑物不超过,25A,，,光源数量不宜超过,60,个）,（,4,）插座应单独设回路，若插座与的灯具混为一回路时，插,座的数量不宜超过,5,个。,2,、照明配电系统常用的几种方式,（,1,）放射式（,2,）树干式（,3,）链式（,4,）,混合式,