第一章光的基本概念
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第⼀章光的基本概念
第⼀章光的基本概念
1.1 光的性质
就⼈的视觉来说,没有光也就没有⼀切。
什么是光?光是指辐射能的⼀部分,即具有刺激视觉器官特性的辐射能。
从物理学的观点说,光是电磁波谱的⼀部分,波长范围在380~780nm(纳⽶)之间,这个范围在视觉上可能稍有些差异。
任何物体发射或反射⾜够数量合适波长的辐射能,作⽤于⼈眼睛的感受器官,就可看见该物体。
⼀般辐射能波谱的范围,可见光谱辐射能的波长在即380~780nm 之间,仅是辐射能中很⼩的⼀部分。
在室内设计中,光不仅是为满⾜⼈们视觉的功能,还是⼀个重要的美学因素。
光可以形成空间,改变空间或者破坏空间。
因此,室内照明是室内设计的重要组成部分之⼀,在设计之初就应该加以考虑。
1.2 光度量
1、光通量
光源在单位时间内向周围空间辐射出去的并能使⼈眼产⽣光感的能量,称为光通量。
单位为流明(lm)。
光通量=光效X功率。
2、发光强度(光强)
光源在空间某⼀⽅向上单位⽴体⾓内发射的光通量与该⽴⽅体⾓的⽐值,称为光源在这⼀⽅向上发光强度,简称光强,单位为坎德拉(cd)。
3、照度
照度是⽤来说明被照⾯(⼯作⾯)上被照射的程度,通常⽤其单位⾯积内所接受的光通量来表⽰,单位为勒克斯(lx)或流明每平⽅⽶(lm/m2)。
4、亮度
亮度也是⽤来表⽰物体表⾯发光(或反光)强弱的物理量,被视物体发光⾯在视线⽅向上的发光强度与发光⾯在垂直于该⽅向上的投影⾯积的⽐值,称为发光⾯的表⾯亮度,单位为坎德拉每平⽅⽶(cd/m2)。
1.3 光与颜⾊
1、⾊温
将⼀标准⿊体加热(如⽩炽灯中的钨丝),随着温度升⾼⿊体的颜⾊开始沿着深红-浅红-橙-黄-⽩-蓝逐渐改变,当某光源发出的光的颜⾊与标准⿊体处于某温度的颜⾊相同时,我们将⿊体当时的绝对温度称为光源的⾊温,以绝对温度K 来表⽰。
基本⾊表:
早霞3000k 黄昏 4000k
正午5500k-5600k 其它⽩天时段 4800k(晴天时)
阴天6500k左右⽩天正午的阴影和⽉夜 6700k左右
⽩⾊路灯下偏紫⾊⾊温⽩炽灯⼟黄⾊
聚光灯 3200k 烛光 1850k
新闻灯 3200k 三基⾊⽇光灯 3200k
商场⽇光灯 4500k
2、显⾊性
光源对物体本⾝颜⾊呈现的程度称为显⾊性,也就是颜⾊逼真的程度,显⾊性⾼的光源对颜⾊表现较好,我们所见到的颜⾊也就接近⾃然⾊,显⾊性低的光源对颜⾊再现较差,我们所见到的颜⾊偏差也较⼤,⽤显⾊指数(Ra)表⽰。
国际照明委员会CIE把太阳的显⾊指数定为100,各类光源的显⾊指数各有相同。
如:⾼压钠灯的显⾊指数为Ra=23,荧光灯管显⾊指数Ra=60~90。
显⾊指数越接近100,显⾊性就越好。
3、颜⾊显⾊性和照度
光源的显⾊指数与照度⼀起决定环境的视觉清晰度。
研究表明,在照度和显⾊指数之间存在⼀种平衡关系:⽤显⾊指数Ra>90的灯照明办公室,就其外观的满意程度来说,要⽐⽤显⾊指数低的灯(Ra<60)照明的办公室效果好,照度值可降低25%以上。
低照度时采⽤暖⾊;⾼照度时采⽤冷⾊。
4、光⾊和显⾊性
暖⾊光:暖⾊光的⾊温在3300K以下,暖⾊光与⽩炽灯相近,红光成分较多,能给⼈温暖、健康、舒适的感觉。
适⽤于家庭、住宅、宿舍、宾馆等场所或温度较低的地⽅。
冷⽩⾊光:⼜叫中性⾊,它的⾊温在3300K~5300K之间,中性⾊由于光线柔和,使⼈有愉快、舒适、安详的感觉。
适⽤于商店、医院、办公室、饭店、餐厅、候车室等场所。
冷⾊光: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。
第⼆章电光源
2.1 电光源的种类
光源类型可以分为⾃然光源和⼈⼯光源。
我们在⽩天才能感到⾃然光既昼光。
昼光由直射地⾯的阳光 (⽇光) 和天空光(天光) 组成。
⾃然光源主要是⽇光,⽇光的光源是太阳,太阳连续发出的辐射能量相当于约 6000K ⾊温的⿊⾊辐射体,但太阳的能量到达地球表⾯,经过了化学元素、⽔分、尘埃颗粒的吸收和扩散。
家庭和⼀般公共建筑所⽤的主要⼈⼯光源是⽩炽灯和荧光灯,电灯由于其管理费⽤较少,近年也有所增加。
每⼀光源都有其优点和缺点,但和早先的⽕光和烛光相⽐,显然是⼀个很⼤的进步。
2.2 常⽤电光源的技术参数
实质上,使⽤效率最⾼的光源是低压钠灯,由于它发射单⾊的黄⾊光,因此⼏乎没有显⾊性能。
与之相对照,⽩炽灯及卤钨灯有极好的显⾊性能,但是其发光效率很低。
2.2.1 热辐射发光电光源
1、⽩炽灯
⾃从爱迪⽣时代起,⽩炽灯基本上保留同样的构造,即由两⾦属⽀架间的⼀根灯丝,在⽓体或真空中发热⽽发光。
在⽩炽灯光源中发⽣的变化是增加玻璃罩、漫射罩,以及反射板,透镜和滤光镜等去进⼀步控制光。
⽩炽灯可⽤不同的外罩制成,⼀些采⽤品亮光滑的玻璃,另⼀些采⽤喷砂或酸蚀俏光,或⽤硅⽯粉沫涂在灯泡内壁,使光更柔和。
⾊彩涂层也运⽤于⽩炽灯,如珐琅质涂层、塑料涂层及其他油滦徐层。
另⼀种⽩炽灯为⽔晶灯或碘灯,它是⼀种卤钨灯,体积⼩、寿命长。
卤钨灯的光线中都含有紫外线和红外线,因此受到它长期照射的物体都会褪⾊或变质。
最近⽇本开发了⼀种可把红外线阻隔、将紫外线吸收的单端定向卤钨灯。
⽩炽灯的优点:
1)光源⼩、便宜。
2)具有种类极多的灯罩形式,并配有轻便灯架、顶棚和墙上的安装⽤具和隐蔽装置。
3)通⽤性⼤,彩⾊品种多。
4)具有定向、散射、漫射等多种形式。
5)能⽤于加强物体⽴体感。
6)⽩炽灯的⾊光最接近于太阳光⾊。
⽩炽灯的缺点:
1)其暖⾊和带黄⾊光,有时不⼀定受欢迎。
⽇本最近制成能吸收波长为570~590nm 黄⾊光的玻璃壳⽩炽灯,使光⾊⽐⼀般的⽩炽灯⽩得多。
2)对所需电的总量说来,发出的较低的光通量,产⽣的热为 80 %,光仅为 20 %。
3)寿命相对地较短(1000h)最近,美国推出⼀种新型节电冷光灯泡,在灯泡玻璃壳⾯镀有⼀层银膜,银膜上⾯⼜链⼀层⼆氧化钍膜,这两层膜结合在⼀起,可把红外线反射回去加热钨丝,⽽只让可见光进过,因⾯⼤⼤节能。
使⽤这种lOOW 的节电冷光灯,只耗⽤相当于 40W 普通灯泡的电能。
2、卤钨灯
同额定功率相同的⽆卤素⽩炽灯相⽐,卤钨灯的体积要⼩得多,并允许充⼊⾼⽓压的较重⽓体(较昂贵),这些改变可延长寿命或提⾼光效。
同样,卤钨灯也可直接接电源⼯作⽽不需控制电路。
卤钨灯⼴泛⽤于机动车照明、投射系统、特种聚光灯、低价泛光照明、舞台及演播室照明及其他需要在紧凑、⽅便、性能良好上超过⾮卤素⽩炽灯的场合。
2.2.2 ⽓体放点发光电光源
1、荧光灯
这是⼀种低压放电灯,灯管内是荧光粉涂层,它能把紫外线转变为可见光,并有冷⽩⾊ (Cw) 、暖⽩⾊ (wW) 、Deluxe 冷⽩⾊(CWX) 、 Deluxe 暖⽩⾊(WWX)和⽇光等。
颜⾊变化是由⾸内荧光粉涂层⽅式控制的。
暖⽩⾊最接近于⽩炽灯,Deluxe 冷⽩⾊管中放射更多的红⾊,荧光灯产⽣均匀的散射光,发光效率为⽩炽灯的1000倍,其寿命为⽩炽灯的 10-15 倍,因此荧光灯不仅节约电,⽽且可节省更换费⽤。
⽇光灯⼀般分为三种启动形式,即快速起动、预热起动和⽴刻起动,这三种都为热阴极机械起动。
快速起动和预热起动管在灯开后,短时发光;⽴刻起动管在开灯后⽴刻发光,但耗电稍多。
由于⽇光灯管的寿命和使⽤起动辅率有直接的关系,从长远的观点看,⽴刻起动管花费多,快速起动管在电能使⽤上似乎最经济。
1)直管灯:⼀般使⽤的有T5、T8、T12,常⽤于办公室,商场、主宅等⼀般公⽤建筑,具有可选光⾊多,可达到⾼照度兼顾经济性等优点。
“T”表⽰灯管直径⼀个“T”表⽰1/8英⼨ T5管直径15mm T8管直径25 mm T12管直径38 mm 荧光灯都可调配出3000K 3500K 4000K 6500K四种标准“⽩⾊”。
2)⾼流明单端荧光灯⾼流明单端荧光灯⼜称为是为⾼级商业照明中代替直管荧光灯设计。
这种灯管与直管型灯管相⽐,主要的优点有:结构紧凑、流明维护系数⾼,还有它这种单端的设计使得灯具中的布线简单的多。
3)紧凑型荧光灯(CFLS)紧凑型荧光灯⼜称为节能灯,使⽤直径9-16 mm
细管弯曲或拼接成(U型、H型、螺旋型等),缩短了放电的线型长度。
它的光效为⽩炽灯的五倍,寿命约8000—10000⼩时,常⽤于局部照明和紧急照明。
⼀般分为两类:
A、带镇流器⼀体化紧凑型荧光灯这种灯⾃带镇流器、启辉器等全套控制电路;并装有爱迪⽣螺旋灯头或插式灯头。
可⽤于使⽤普通⽩炽灯泡的场所,具有体积⼩,寿命长,效率⾼,省电节能等优点,可⽤来取代⽩炽灯。
B、与灯具中电路分离的灯管(PLC)⽤于专门设计的灯具之中借助与灯具结合成⼀体的控制电路⼯作,灯头有两针和四针两种,两针灯头中含有启辉器和射频⼲扰(RFI)抑制电容,四针⽆任何电器组件。
⼀般四针PLC光源使⽤于⾼频的电⼦镇流器中。
常⽤于局部照明和紧急照明。
荧光灯控制电路(镇流器)可分为:电感式、电⼦式。
电感式镇流器的特点是功率因素低,有频闪效应,⾃⾝重量⼤,但寿命长,坚固耐⽤,成本低;电⼦式镇流器的特点是功率因素⾼,⽆频闪,重量轻。
随着技术的发展进步,低成本、长寿命的电⼦镇流器将逐步取代传统的电感镇流器。
荧光灯的优点:
1)光较率⾼,发光效率40—50 lm/W,⽽⽩炽灯3—16 lm/W,光线柔和2)寿命长 (5000⼩时)
3)呈线⾯型发光体
4)温度较低(6500K)
5)光源(⾊温)接近⼤阳光,⾊温⾼,带蓝⾊
缺点:
1)费⽤较⾼
2)对环境影响⼤,(温度、湿度、电压等影响⼤)
3)有射频⼲扰
4)线路较多,需辅助器件
5)寿命与开关次数有关,(开关次数多,寿命缩短)
6)通电发光时间较长
2、低压钠灯
光效最⾼,但仅辐射单⾊黄光,这种灯照明情况下不可能分辨各种颜⾊的。
主要应⽤是:道路照明,安全照明及类似场合下的室外应⽤。
其光效是荧光灯的2倍,卤钨灯的10倍。
与荧光灯相⽐,低压钠灯放电管是长管形的,通常弯成“U”型,把放电管放在抽成真空的夹层外玻壳内,其夹层外玻壳上涂有红外反射层以达到节能和提⾼最⼤光效的⽬的。
3、⾼强度⽓体放电灯(HID)
这类灯都是⾼⽓压放电灯,特点是都有短的⾼亮度的弧形放电管,通常放电管外⾯有某种形状的玻璃或⽯英外壳,外壳是透明或磨砂的,或涂⼀层荧光粉以增加红⾊辐射。
分为:⾼压汞灯(HPMV):最简单的⾼强度⽓体放电灯,放电发⽣在⽯英管内的汞蒸⽓中,放电管通常安装在涂有荧光粉的外玻璃壳内。
⾼压汞灯仅有中等的光效及显⾊性,因此主要应⽤于室外照明及某些⼯矿企业的室内照明。
⾼压钠灯(HPS):需要⽤陶瓷弧光管,使它能承受超过1000℃的有腐蚀性的钠蒸⽓的侵蚀。
陶瓷管安装在玻璃或⽯英泡内,使它与空⽓隔离。
在所有⾼强度⽓体放电灯中,⾼压钠灯的光效最⾼,并且有很长的寿命(24000⼩时),因此它是市中⼼、停车场、⼯⼚⼚房照明的理想光源。
在这些场合,中等的显⾊性就能满⾜需要。
显⾊性增强型及⽩光型⾼压钠灯也可⽤,但这是以降低光效为代
价的。
⾦属卤化物灯(M-H):是⾼强度⽓体放电灯中最复杂的,这种灯的光辐射是通过激发⾦属原⼦产⽣的,通常包括⼏种⾦属元素。
⾦属元素是以⾦属卤化物的形式引⼊的,能发出具有很好显⾊性的⽩光。
放电管由⽯英或陶瓷制成,与⾼压钠灯相似,放电管装在玻璃泡壳或长管形⽯英外壳内。
⼴泛应⽤在需要⾼发光效率、⾼品质⽩光的所有场合。
典型应⽤包括上射照明、下射照明、泛光照明和聚光照明。
紧凑型⾦属卤化物灯在需要精确控光的场合尤其适宜。
感应灯:刚出现不久的⽆极⽓体放电灯。
所需要的能量是通过⾼频场耦合到放电中的,变压器的次级线圈就能产⽣有效的放电。
从形式看来,感应灯是紧凑型荧光灯的另⼀种形式,但⾼压部分也许不同。
这种灯不局限于长管形(如荧光灯管),同时还能瞬时发光。
⼯作频率在⼏个兆赫之内,并且需要特殊的驱动和控制灯燃点的⼦线路装置。
4、场致发光照明
包括多种类型的发光⾯板和发光⼆极管,主要应⽤于标志牌及指⽰器,⾼亮度发光⼆极管可⽤于汽车尾灯及⾃⾏车闪烁尾灯,具有低电流消耗的优点。
2.3 选择光源的基本原则
(1)按照⾼效、长寿命原则
(2)按照环境对显⾊性的要求选择
(3)按光源的⾊表
2.4 灯光环境的质量控制
(1)视觉功效与照明的关系
(2)灯光环境质量的评价标准
A、合理的照度合照度的均匀性
B、适宜的亮度分布
C、限制眩光
D、光源的显⾊性
E、阴影
F、照明的稳定性
第三章室内照明灯具
1、灯具的特性:
标志灯具性能主要有3个⽅⾯,既效率.保护⾓(遮光⾓).配光(光分布)(1)灯具效率
从⼀个灯具内射出来的光通量FL与光源的总光通量Fs之⽐称为灯具效率灯具的效率与灯具的⾏状和材料有关。
未射出的光造成损失的部分被灯具吸收,不仅影响光能的有效利⽤,还会使温度上升,缩短光源寿命。
蔽开式灯具的销效率取决与灯具的开⼝⾯积S0与反射⾯积S的⽐值及反射罩的形状。
为了减少灯具内部的损失,⽐值S0/S愈⼤愈好。
反射罩的形状应避免灯光在罩内多次反射。
(2)灯具的保护⾓(遮光⾓)
光源的下端与灯具下缘连线同⽔平⽔线之间的夹⾓称为保护⾓。
保护⾓是任意位置的平视观察者眼睛⼊射⾓的最⼩值,具有限制直射眩光的作⽤。
灯具格栅的保护⾓决定于格⼦的宽度和⾼度的⽐例,⼀般在25-45之间。
灯具的保护⾓⼀般为10-30。
(3)配光(灯具发光强度的空间分布)
光源或照明器在空间各个⽅向对发光强度的分布称为配光
2、灯具的指标
(1)灯具的效率指标(2)灯具保护叫规定值
3、影响灯具性能和灯具效率的因素
(1)反射器(2)灯具反射器材料和投射材料
(3)格栅的影响和选择
4、选⽤灯具的基本原则
对⼤多数灯具⽽⾔,调整光线到预期⽅位,同时把光损失降⾄最低,减少光源的眩光,拥有令⼈满意的外形及强化灯点燃与未点燃环境的装饰性是它们的⼀项功能。
灯具必须是耐⽤的,且能为光源,有时也为控制电⽓附件提供⼀个电⽓、机械及热学上安全的壳体。
光源的防护:光源除需要电⽓连接以外,还必须有机械⽀撑并要受到防护,防护程度视要求⽽定。
适宜的机械性能:灯具部件必须有⾜够强的机械强度,从⽽确保在安装和使⽤时有适当的耐久性,同时有充分强的悬挂强度,⾦属部件必须有⾜够的耐腐蚀能⼒。
壳体要求:室外⽤灯必须有严格的防尘和防⽔要求,⽽对某些特殊要求的室内灯具也要提供防护,以抵御⽔和尘埃的侵⼊。
为了根据防尘和防潮的程度来划分外壳的防护等级,使⽤了防护等级代码。
5、灯具选择
(1)、灯具的款式
1)⾸先要根据⾃⾝不同的风格来购买灯具。
例如现代的风格,就适宜选⽤⼀些不锈钢和磨砂玻璃组合的灯具。
⽽欧美的传统风格,就适宜选⽤⼀些诸如洛可可线条、涂有⾦属⾊粉的灯具。
2)在可能的情况下,客厅、餐厅和卧室的灯具选⽤同⼀种设计款式的。
按照笔者的经验,这是可能的。
另⼀种⽅案是,客厅和餐厅保持同⼀种款式,⽽卧室的灯具则使⽤另⼀种款式。
3)⽽对于厕所和厨房的灯即可以⽤防⽔吸顶灯,⼀般不需要太关注于风格⽅⾯,其最主要是实⽤为主。
(2)、灯泡的类型
现在的家⽤灯泡主要是分为⽩炽灯和节能灯两种。
⽩炽灯是利⽤钨或其他⾦属丝导电发热原理运作的,灯⾊呈黄⾊(太阳⾊)。
节能灯是利⽤⽓体放电的原理运作,它的术名叫⾃镇流荧光灯,除了⽩⾊(冷光)的外,现在还有黄⾊(暖光)的。
⼀般来说,在同⼀⽡数之下,⼀盏节能灯⽐⽩炽灯节能80%,平均寿命延长8倍,热辐射仅20%。
⾮严格的情况下,⼀盏5⽡的节能灯光照可视为等于25⽡的⽩炽灯,7⽡的节能灯光照约等于40⽡的,9⽡的约等于60⽡的。
但⽬前市场上⾯⼀些产品价格偏⾼,质量⼜不怎么样,如果选择不当,往往出现"节能不节钱"的问题。
另⼀个需要注意的是,⼀般的节能灯都是不能调光的,所以只能⽤普通的开关。
切莫使⽤时钟式的调光开关对节能灯实施控制。
但据报导,国外已经研制出。
3)灯具的购买
灯具的选购是⾮常花精神的,在去购买之前,⼀定要充分做好颈部预热动作,按照我们⼩时学过的⼴播体操⽅法,转⼀转头部。
要不然你买完灯回来⼀定叫苦连天。
买灯要多看,最好是选择灯具专业市场。
很多店铺只经营特定⼏家⼚家的款式,所以多看是唯⼀的办法。
⽽灯具专业市场因为款式集中,所以你更省事省
⼒省精神,⽽且价格也有⼀个⽐较性。
6、灯具的分类和命名⽅法
灯具详细分类:
1.室外照明:景观灯 | 道路灯 | 草坪灯 | ⾼杆灯 | 庭院灯 | 地埋灯 | 护栏灯 | 探照灯 | ⼴场灯 | 交通灯 | 隧道灯
2.室内照明:台灯 | 壁灯 | 吸顶灯 | 室内装饰 | 灯灯管/灯泡 | 落地灯| 吊灯电
3.光源:卤素灯 | 杀菌灯 | 太阳能灯 | 钠灯 | ⽩炽灯 | 荧光灯 | ⼆极管 | LED系列 | 放电灯 | 节能灯 | 低压灯 | ⽯英灯| 氖灯 | 筒灯 | 射灯 | ⽇光灯 | 汞灯
4.舞台灯具: 舞台灯 | 电脑灯 | 追光灯 | 扫描灯 | 摇头灯 | 柔光灯 | 回光灯 | 聚光灯 | 激光灯
5.车⽤灯具: 前灯 | 尾灯 | 转向灯 | 氙⽓灯 | 警灯 | 边侧灯 | 刹车灯⼿
6.电筒:普通⼿电筒 | 充电⼿电筒 | 头灯 | 太阳能⼿电筒 | ⽆电源⼿电筒 | 提灯、探照灯 | 防⽔⼿电筒 | 防爆⼿电筒
7. 其它:灭蚊灯 | 灭蝇灯 | 捕⾍灯 7、灯具的安全要求
(1) 接地保护
在I类灯具完成安装或者为其更换光源或可替换的启动器或清洁⽽打开时,绝缘失效可能变为带电的灯具⾦属部件应永久地、可靠地与接地端⼦连接,其接地连接件应是低电阻的;带有连接器或类似的连接装置的可分离部件的I类灯具,在载流触点接通之前,接地连接件应先接通,在接地连接件断开之前,载流触点应先断开;当I类灯具配有附着的软线时,该软线应有⼀根黄绿双⾊的接地芯线;提供接地连续性的活动街头、伸缩管等的表⾯应确保有良好的电接触;接地端⼦应符合相关要求,其连接应充分锁定以防松动;对于配有电源连接插座的灯具,接地触点应为插座的⼀个完整的部分;对于与电源电缆或不可拆卸的软缆或软线连接的灯具,接地端⼦应邻近电源接线端⼦;尽量减⼩接线端⼦的所有部件与接地导体接触或与任意其他⾦属接触以防产⽣电解腐蚀的危险;接地端⼦的螺钉或其他部件都应采⽤紫铜或其他不锈⾦属或带有不锈表⾯的材料制成,其接触⾯应为裸露⾦属⾯;固定连接的具有功能⽤途(如环路安装)的接地连接的
II类灯具,其功能接地线路应采⽤双重绝缘或加强绝缘与可触及⾦属部件隔开。
(2) 防触电保护
灯具产品应具备⾜够的防触电保护措施和要求,确保灯具在安装、清洁、维护、更换光源或启动器⽽必须打开灯具时,避免造成触电和⼈⾝伤害。
(3) 防尘、防固体异物和防⽔灯具外壳应提供相应的防尘、防固体异物和防⽔的IP防护等级,其IP等级⽤IEC 60529《外壳防护等级》中规定的相关试验来进⾏检验。
试验完成后,灯具应能承受相关的介电强度试验,并⽬视检验符合下列要求:防尘灯具内⽆滑⽯粉沉积,尘密灯具外壳内部⽆滑⽯粉沉积;在载流部件上或安全超低电压部件上或可能对使⽤者或周围环境造成危害的绝缘体上应⽆⽔的痕迹;没有排⽔孔的灯具,应没有⽔进⼊;有排⽔孔的灯具,如果⽔可以有效地排出,⽽且不会使爬电距离和电⽓间隙降⾄规定数值以下时,试验时⽔的进⼊包括凝露是允许的;
在适⽤的灯泡标准章节“灯具设计信息”中规定的、要求防溅⽔的灯具内,其任何部件内均⽆⽔的痕迹;⽆损坏,例如,防护罩或玻璃膜的开裂或破损可能
会削弱产品的安全和防⽔性能。
(4) 绝缘电阻和介电强度
绝缘电阻和介电强度是考核灯具绝缘性能的重要安全指标,灯具外壳及其使⽤的所有绝缘材料必须有良好的绝缘性能,保证带电部件与易被触及的部件之间及不同极性的带电部件之间有⾜够的绝缘电阻和介电强度。
IEC 60598-1对I 类、II类和III类灯具的最⼩绝缘电阻和介电强度均进⾏了详细规定,同时还规定了灯具在正常⼯作时,其接触电流、保护导体电流和电流烧伤的限值(见表2.9)。
表 2.9 接触电流、保护导体电流和电流烧伤的限值接触电流最⼤限值(峰值)16 A及以下的、安装有⼀个连接到⾮接地插座上的插头的I类和II类灯具0.7 mA 保护导体电流供应电流最⼤限值(有效值)32 A及以下的、安装有⼀个或多个插头的I类灯具≤4 A2 mA >4 A且≤10 A0.5 mA/A >10 A5 mA永久连接的I类灯具≤7 A0.35 mA >7 A且≤20 A0.5 mA/A >20 A10 mA电流烧伤正在研究中
(5) 其他
IEC 60598-1对接线端⼦以及爬电距离和电⽓间隙的规定可以参见本专题的“LED模块的安全要求”栏⽬中的相应内容。
此
外,IEC 60598-1还要求:对于耐久性试验,在模拟⼯作中周期性的发热和冷却条件下,灯具不能变得不安全(包括开裂、烧焦和变形)或过早损坏;对于热试验,灯具处于⼯作温度时,灯具上徒⼿可触及的、操作的、调节的或夹持的部件,都不得过热,同时,灯具不应使被灯具照射的物体以及安装灯具的导轨过分受热;固定载流部件的绝缘材料部件应经受针焰试验;提供防触电保护的外部绝缘材料部件以及固定载流部件或安全特低电压部件就位的绝缘材料部件应经受650℃的镍铬灼热丝试验;固定载流部件或安全特低电压部件就位或者与这些部件接触的⾮普通灯具的绝缘部件,应采⽤耐起痕的材料。
除了以上部分,IEC 60598-1还对灯具的分类、标记、结构、外部和内部接线等进⾏规定,具体要求可以参看相关标准。
第四章室内照明设计基础
1、室内照明设计⽬的:照明设计的最终⽬的不应只是要达到⽣理需求的⽬标,还应达到⼼理上的美感需求,否则所谓的“设计”就产⽣不了实质意义,随便把灯摆⼀摆就⾏了。
充分考虑⼀下七点:
(1)照度的要求
(2)亮度分布与照度分布要求
(3)限制眩光的要求
(4)阴影和⽴体感的要求
(5)光⾊的要求
(6)艺术美的要求
(7)经济性的要
2、照度的要求
(1)照度标准:照度 E 勒克斯Lux 照度是光通量与被照⾯积之间的⽐例系数。
1Lux即指1Lm的光通量平均分布在⾯积1㎡的平⾯上的明亮度。
(2)照度的均匀性:Lux = ((Total Lumen) x LLF x CU)/ M ^2 照度= ((总流明数) x 减光系数 x 利⽤系数) / ⾯积这⾥的CU是必须依据灯具的RCR(室形系数)资料来查的。
所以⼀般简算法是Lux = ((Total Lumen) x 0.5)/ M ^2最快。
当然0.5可依不同的情形⽽增减,不过⼀般是减的多。
3、亮度分布的要求
(1)亮度也是⽤来表⽰物体表⾯发光(或反光)强弱的物理量,被视物体发光⾯在视线⽅向上的发光强度与发光⾯在垂直于该⽅向上的投影⾯积的⽐值,称为发光⾯的表⾯亮度,单位为坎德拉每平⽅⽶(cd/m2)。
(2)亮度⽐是指同时或相继观看视野中两个表⾯上的亮度之⽐。
⼀般是指环境亮度与作业亮度之⽐应控制在适当的范围。
亮度⽐过⼩,难以将视觉注意⼒吸引到要看的区域,环境显得平淡单调;亮度⽐过⼤会带来适应上的困难,视觉容易疲劳。
据研究,在⼯作环境中,作业对象的亮度应当⾼,作业表⾯(如阅读
的书页上)、它的贴邻表⾯(如桌⾯)和视野中远处的环境(如墙⾯、地⾯)的亮度⽐以保持在为宜。
视野中最亮的表⾯(如灯具和窗外的天空等)与作业表⾯的亮度⽐最好不超过40:1。
4、光源的显⾊性要求暖⾊光暖⾊光的⾊温在3300K以下,暖⾊光与⽩炽灯相近,红光成分较多,能给⼈温暖、健康、舒适的感觉。
适⽤于家庭、住宅、宿舍、宾馆等场所或温度较低的地⽅。
冷⽩⾊光⼜叫中性⾊,它的⾊温在3300K~5300K之间,中性⾊由于光线柔和,使⼈有愉快、舒适、安详的感觉。
适⽤于商店、医院、办公室、饭店、餐厅、候车室等场所。
冷⾊光⼜叫⽇光⾊,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。
光源对物体本⾝颜⾊呈现的程度称为显⾊性,也就是颜⾊逼真的程度,显⾊性⾼的光源对颜⾊表现较好,我们所见到的颜⾊也就接近⾃然⾊,显⾊性低的光源对颜⾊再现较差,我们所见到的颜⾊偏差也较⼤,⽤显⾊指数(Ra)表⽰。
国际照明委员会CIE把太阳的显⾊指数定为100,各类光源的显⾊指数各有相同,如:⾼压钠灯的显⾊指数为Ra=23,荧光灯管显⾊指数Ra=60-90。
显⾊指数越接近100,显⾊性就越好。
不同显⾊指数下的物体所呈现出来的效果:
5、照明的稳定性要求影响稳定性的因素很多,最主要的是电压的波动。
(1)规定允许的电源电压波动范围
(2)防⽌光源摆动引起照度变化
(3)照度补偿
4)避免频闪效应
6、光⾊的要求
(1)光⾊的物理效果
(2)光⾊的⼼理效果
(3)光⾊的⼼理效果
(4)光⾊的标志作⽤
7、限制眩光的要求视野中由于不适宜亮度分布,或在空间或时间上存在极端的亮度对⽐,以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。
视野内产⽣⼈眼⽆法适应之光亮感觉,可能引起厌恶、不舒服甚或丧失明视度在视野中某—局部地⽅出现过⾼的亮度或前后发⽣过⼤的亮度变化。
眩光是引起视觉疲劳的重要原因之⼀。
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:。