照明方式的研究与新方式的设想

照明方式研究与新方式设想

（序论）

研究照明方式的意义：光是人类生活所必需照明是人类文明的象征，人们利用光已经有亿万年的历史。人类超过80%的信息是通过视觉得到的，而没有光也就无法通过视觉得到大量信息。现代照明设计的关键也是——光。在社会高度发达的今天，照明已几乎渗透到人类活动的所有领域，不论是白天还是晚上，不论是自然光还是人工光，世界上万事万物都在光线的作用下发生着变化。曾经，我们只要有“光”就行，从来不去过多的讲究，而在能源、产品大大改善而且能源又非常紧张的现今，人们有条件追求更高质量的光线。不仅是要求“照亮”，更希望针对不同的场合对光线进行精确的控制，包括它的质量和数量，这是功能上的要求。同时，人们对光还有更多的装饰和艺术感的需求。如何关注光与实现光的价值，这都是照明设计的意义所在。借用照明行业人士的话“我们是在销售光，而不是灯具”。

一．照明的定义

照明：明亮；照亮。《楚辞·九辩》：“彼日月之照明兮，尚黯黮而有瑕。”《三国志·蜀志·诸葛亮传》：“助宣重光，以照明天下。”

在《辞海》中“照明”的含义如下：利用各种光源照亮工作和生活场所或个别物体的措施。利用太阳和天空光的称“天然采光”；利用人工光源的称“人工照明”。照明的首要目的是创造良好的可见度和舒适愉快的环境。

照明英文翻译：Lighting

“照明”是一种措施，它包含“天然采光”和“人工照明”。

二．人类照明历史

人类最初的照明方式就是太阳，太阳是一个巨大的自然光源，它发出的光照耀万物，使我们在白天能看到周围的一切，可是一到夜晚，没有太阳光了，人们为了看见东西，就不得不制作人造光源。

人造光源有着漫长的发展史。据考古资料，在距今约70万至20万年前，旧石器时代的北京猿人已经开始将火用于生活之中，穴居的原始人就靠着篝火照明，随后逐渐学会了使用火把。人类从用火时期进入造火时期，间隔了几十万年。据我国古籍记载，《路史》注引的《拾遗记》中就写道：“遂明国不识四时昼夜，有火树名遂木，屈盘万顷。有鸟名枭，啄树则灿然火出，圣人感焉，因取其枝以钻火，号燧人。”在《庄子》的“外物篇”中也有“燧人氏钻木出火，造火者燧人也，因以为名”的说法。最初人类用来照明的只有一个火堆，不知是谁从火堆中抽出一根燃烧的树枝，从此人类又学会了用火把照明，后来有人在火把头蘸上动物油，使火把燃烧得更好。动物油能让火燃烧得更旺，于是人们就利用凹陷的石头或贝壳放上动物油，在中间插上干草当芯，这可能算是最原始的油灯了。人类的照明方式进入“见光必见灯”的时代。

人类使用油灯照明的历史特别长。在这期间，油灯经过了多次改进。油灯用油从动物油改为植物油，最后又被煤油取代。灯芯也经历了草、棉线、多股棉线的变化过程。为了防止风把火吹灭，人们给油灯加上了罩。早期的罩是用纸糊的，很不安全，后来改用玻璃罩。这样的油灯不怕风吹，在户外也照样可以使用，而且燃烧充分，不冒黑烟。可是人类并没有满足，在使用油灯照明的同时，仍然在寻找其他的照明方法。公元前3世纪左右，有人用蜂蜡做成了蜡烛。到了18世纪，出现了用石蜡制作的蜡烛，并且开始用机器大量生产。

100多年前英国人发明了煤气灯，使人类的照明方法向前迈进了一大步。最初，这种灯

很不安全，在室内用容易发生危险，因此只当作路灯用。后来经过改进，它才走进千家万户。19世纪后期，煤油传入我国，20世纪初油灯在我国广泛流行。这期间煤油灯和植物灯在我国并行。

19世纪末，爱迪生发明了电灯，从此改写了人类照明的历史，使人类走向了用电照明的时代。电灯是迄今为止制造出来的最常用的人造光源，百余年来，已迅速普及到全世界的各个地区。从用火光照明，到使用电灯照明，足足经过了100万年的时间。

三．光、照明的基础知识

光是地球生命的来源之一。光是人类生活的依据。光是人类认识外部世界的工具。光是信息的理想载体或传播媒质。据统计，人类感官收到外部世界的总信息中，至少80％以上通过眼睛。光进入人眼引起视觉是人们认识客观世界的重要途径，使人可以看到万物的形状和颜色，因此，在日常生活中保持一个适当的照明环境极为重要。

1光的科学解释

光是一种人类眼睛可以见的电磁波（可见光谱）。在科学上的定义，光有时候是指所有的电磁波谱。光是由一种称为光子的基本粒子组成。具有粒子性与波动性，或称为波粒二象性。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。

光的实质：原子核外电子得到能量跃迁到更高的轨道上这个轨道不稳定还要跃迁回来跃迁回来释放出的就是一个光子就是以光的形式向外发出能量跃迁的能级不同释放出来的能量不同光子的波长就不同光的颜色就不一样了。

光的性质是通过很多参数来描述的，包括频率、波长、光通量、光效、照度、亮度、光强、光色、色温、显色性、效率、眩光、光束角、光比等。在此，我想重点讨论以下几个最基本、最重要的照明指标：光通量、发光效率、照度、照度均匀度、色温、显色性和眩光。在城市照明工程选择光源最基本原则是：选择光效较高、色温和显色性符合设计要求、寿命长的节能产品。

光的波长描述波长范围

紫外线辐射– C (UV-C) 100 – 280 nm

紫外线辐射– B (UV-B) 280 – 315 nm

紫外线辐射– A (UV-A) 315 – 380 nm

可见光 380 – 780 nm

红外线 A (IR-A) 780 nm – 1.4 mm

红外线 B (IR-B) 1.4 – 3 mm

红外线 C (IR-C) 3 mm – 1 mm

光的速度：光在真空中的速度为每秒30万千米（精确点就是c=299792458m/s）。, 极光人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分。电磁波之可见光谱范围大约为390～760nm(10-9m)，

光分为人造光和自然光。

光源分冷光源和热光源；

光源：自身能够发光的物体称为光源。冷光源：指发光不发热（或发很低温度的热）。如萤火虫等；热光源：指发光发热（必须是发高温度的热）。如太阳等；

有实验证明光就是电磁辐射，这部分电磁波的波长范围约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米之间。波长在0.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在0.39微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉，但可以用光学仪