光污染及其控制优秀课件
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光污染及其控制优秀课件
主要内容
● 第一节 概述 ● 第二节 光学基础 ● 第三节 光环境评价与质量标准 ● 第四节 光污染防治技术
● 第一节 概述
一、光环境 二、光源及其类型 三、光污染
一、光环境
（一）光环境的定义 （二）光环境的影响因素 （三）光环境中光的效果
（一）光环境的定义
光环境
定义：由光照射于内外空间所形成的环境。 光源：光环境中的光源包括
气体放电光源
激光光源
其他光源
场致发光光源 半导体光源
化学光源
(一)热辐射光源
热辐射光源：依靠电流通过灯丝发热 到白炽灯程度而发光的电光源。 类型：
1. 白炽灯 2. 卤钨灯
1. 白炽灯
❖优点：
❖显色性好、光谱连续、 ❖结构简单、易于制造、 ❖价格低廉、使用方便。
❖缺点
❖能量转换效率低，大部分 能量转化为红外辐射损失
❖可见光不多，发光效率低 ❖使用寿命短
1. 白炽灯
❖白炽灯的改进：
涂白白炽灯 氪(Kr)气白炽灯 红外反射膜白炽灯
发光效率高 长寿命
涂白白炽灯
Βιβλιοθήκη Baidu
2.卤钨灯
❖卤钨灯：灯泡内含一定比
例卤化物的改进型白炽灯。
❖卤钨灯内形成卤钨再循环过 程，防止钨沉积在玻璃内壳 上，降低灯丝的老化速度。
❖卤钨灯与普通白炽灯相比 ❖发光效率提高约30％； ❖高质量的卤钨灯寿命可 提高3倍左右。
天然光 人工光
（一）光环境的定义 光环境
室内光环境
定义：由光与颜色在室 内建立的、同房间形状有 关的生理和心理环境。 功能：满足物理、生理( 视觉)、心理、人体功效 学及美学等方面的要求。
室外光环境
定义：在室外空间由光 照射而形成的环境。 功能：除满足与室内光 环境相同的要求外，还要 满足节能和绿色照明等社 会方面的要求。
（二）气体放电光源
气体放电光源：电极在电场作用下，电流 通过一种或几种气体或金属蒸气而发光的电 光源
优点：气体放电光源比热辐射光源的发光 效率高得多，应用广泛。
类型：气体发电光源按充气压力大小可分 为低压气体放电灯和高压气体放电灯。
（二）气体放电光源
气体 放电 光源
低压气体放电灯 高压气体放电灯
缺点：使用电感镇流器时的功率因数低，有频
闪效应。
直管型荧光灯
直管荧光灯
粗管灯
（直径38mm）
细管灯
（直径26mm）
灯管内壁涂料
卤磷酸盐荧光粉
三基色荧光粉
能把紫外线转换成 更多的可见光，发 光效率高
环管型荧光灯
紧凑型荧光灯
镇流器和灯管一体化的新型电光源。
镇流器
电感镇流器 电子镇流器
电子节能灯
双曲形
（2）光的造型立体感效果
光的造型立体感效果 ：物体表面上由于光的 明暗变化所产生的立体感效果，简称立体感。
在光环境中室内外表面 的细部、浮雕、雕塑等 都会出现光的立体感效 果，使人们获得美好的 感受。
（3）光的表面效果
光的表面效果：室内空间中光在各表面上的 亮度分布或有无光泽。
表面亮度：室内空间中光在各表面上的反射程度 取决于表面与背景之间的亮度比。适宜的亮度比 有利于视觉功效与工作行为相协调，并能降低室 内眩光。
2.高压汞灯
内壳涂荧光粉的 高压汞灯
完全透明的高压汞灯
3.金属卤化物灯
金属卤化物灯：通电使金属Hg蒸气和Na、Tl、
In、Sc、Dy、Cs、Li等金属卤化物分解物的混合 体辐射发光的电光源 。
优点：发光效率高，显色性较好，使用寿命较
长 。可以用在要求显色性较好的场所。
注意！为避免影响光电特性，使用中有位置朝
高压汞灯
荧光高压汞灯 高压钠灯 金属卤化物灯
直管型 荧光灯 环管型
紧凑型 低压钠灯
1.荧光灯（日光灯）
荧光灯：利用低压汞（Hg）蒸气放电产生的紫
外线，激发涂在灯管内壁上的荧光粉而转化为可 见光的电光源。
优点：与普通白炽灯比，发光效率是3倍以上，
使用寿命约4倍，灯壁温度低，发光均匀柔和，应 用广泛。
表面光泽：在室内空间中光照射到表面时，由于 反射光在空间分布而呈现出表面的外观性质。
（4）光的色彩效果
光的色彩效果：在室内光环境中，光的照射 使材料表面呈现出的色彩效果。
光和色彩：对室内光环境二者不可分开，可见光
的反射比越大，色彩的明度也越大（表7-1）。
色彩效果表：7-1在色光彩环的明境度中与，光的光反照射射比的到关各系 种材料表面
明度/度
0
1
2
3
4
反会射呈比 现出0.不00同色1彩.21效果。3.通13 过光6的.5色6 彩效12果.00可获
明得度知/度觉效果5 ，还可6获得感情7 、联想8等心理效9 果。
反射比 19.77 30.05 43.06
59.10
78.66
二、光源及其类型
日光 自然光源
月光
光源
热辐射光源
人工光源
（与3任）室意周内光的顶围颜棚亮色、度相墙同面的光、
地面、家具等表面的
阴影能突出物体的 外形和深度，丰富物
体的视觉效果眩。 光 （5）
亮容度易分看布到。注 视 点 的 最 佳
环境是周围亮度大约等于
（4）
注视点亮度。
视野外的亮度分布
（三）光环境中光的效果
（1）光的方向性效果 （2）光的造型立体感效果 （3）光的表面效果 （4）光的色彩效果
（1）光的方向性效果 光的方向：顺光、侧光、逆光、顶光、底光。
顺光
侧光
逆光
（1）光的方向性效果
光的方向性效果：
增强室内空间的可见度， 增强或减弱光和阴影的对比 增强或减弱物体的立体感 在室内光环境中只要调整光源的位置和方向，就能 获得所要求的方向性效果。 光的方向性效果对建筑功能、室内表面、人物形象 及人们的心理反应都起重要作用。
（二）光环境的影响因素
在视照野中度由和于亮亮度度的（分1布）或范
（2） 光色
围是不保当证，光或环在境时的空方面存在着亮度 光的量悬和殊光对质比量，的以致引起不舒适感觉 基或本降条低件观。看细部或目标的能力
影因响素 眩光阴设在法光影控环制境（或中6避）是免有。害因素，应
光源的颜色。
按标准表色体系，将单色 光混合，可匹配出感觉到
双D形
兼具白炽灯和荧光灯的优点， 发光效率高、节电、显色性好， 单改U型善频闪双效U应形 ，提高启三动U形性能。
2.高压汞灯
高压汞灯：内部充汞和氩气，利用汞放电 时产生的高气压获得可见光的电光源。
优点：发光效率与普通荧光灯相当，使用 寿命却比较长。
缺点：显色性差些，发出蓝绿色的光，缺 少红色成份，除照到绿色物体上外，其他多 呈灰暗色，而且不能瞬时启动。
主要内容
● 第一节 概述 ● 第二节 光学基础 ● 第三节 光环境评价与质量标准 ● 第四节 光污染防治技术
● 第一节 概述
一、光环境 二、光源及其类型 三、光污染
一、光环境
（一）光环境的定义 （二）光环境的影响因素 （三）光环境中光的效果
（一）光环境的定义
光环境
定义：由光照射于内外空间所形成的环境。 光源：光环境中的光源包括
气体放电光源
激光光源
其他光源
场致发光光源 半导体光源
化学光源
(一)热辐射光源
热辐射光源：依靠电流通过灯丝发热 到白炽灯程度而发光的电光源。 类型：
1. 白炽灯 2. 卤钨灯
1. 白炽灯
❖优点：
❖显色性好、光谱连续、 ❖结构简单、易于制造、 ❖价格低廉、使用方便。
❖缺点
❖能量转换效率低，大部分 能量转化为红外辐射损失
❖可见光不多，发光效率低 ❖使用寿命短
1. 白炽灯
❖白炽灯的改进：
涂白白炽灯 氪(Kr)气白炽灯 红外反射膜白炽灯
发光效率高 长寿命
涂白白炽灯
Βιβλιοθήκη Baidu
2.卤钨灯
❖卤钨灯：灯泡内含一定比
例卤化物的改进型白炽灯。
❖卤钨灯内形成卤钨再循环过 程，防止钨沉积在玻璃内壳 上，降低灯丝的老化速度。
❖卤钨灯与普通白炽灯相比 ❖发光效率提高约30％； ❖高质量的卤钨灯寿命可 提高3倍左右。
天然光 人工光
（一）光环境的定义 光环境
室内光环境
定义：由光与颜色在室 内建立的、同房间形状有 关的生理和心理环境。 功能：满足物理、生理( 视觉)、心理、人体功效 学及美学等方面的要求。
室外光环境
定义：在室外空间由光 照射而形成的环境。 功能：除满足与室内光 环境相同的要求外，还要 满足节能和绿色照明等社 会方面的要求。
（二）气体放电光源
气体放电光源：电极在电场作用下，电流 通过一种或几种气体或金属蒸气而发光的电 光源
优点：气体放电光源比热辐射光源的发光 效率高得多，应用广泛。
类型：气体发电光源按充气压力大小可分 为低压气体放电灯和高压气体放电灯。
（二）气体放电光源
气体 放电 光源
低压气体放电灯 高压气体放电灯
缺点：使用电感镇流器时的功率因数低，有频
闪效应。
直管型荧光灯
直管荧光灯
粗管灯
（直径38mm）
细管灯
（直径26mm）
灯管内壁涂料
卤磷酸盐荧光粉
三基色荧光粉
能把紫外线转换成 更多的可见光，发 光效率高
环管型荧光灯
紧凑型荧光灯
镇流器和灯管一体化的新型电光源。
镇流器
电感镇流器 电子镇流器
电子节能灯
双曲形
（2）光的造型立体感效果
光的造型立体感效果 ：物体表面上由于光的 明暗变化所产生的立体感效果，简称立体感。
在光环境中室内外表面 的细部、浮雕、雕塑等 都会出现光的立体感效 果，使人们获得美好的 感受。
（3）光的表面效果
光的表面效果：室内空间中光在各表面上的 亮度分布或有无光泽。
表面亮度：室内空间中光在各表面上的反射程度 取决于表面与背景之间的亮度比。适宜的亮度比 有利于视觉功效与工作行为相协调，并能降低室 内眩光。
2.高压汞灯
内壳涂荧光粉的 高压汞灯
完全透明的高压汞灯
3.金属卤化物灯
金属卤化物灯：通电使金属Hg蒸气和Na、Tl、
In、Sc、Dy、Cs、Li等金属卤化物分解物的混合 体辐射发光的电光源 。
优点：发光效率高，显色性较好，使用寿命较
长 。可以用在要求显色性较好的场所。
注意！为避免影响光电特性，使用中有位置朝
高压汞灯
荧光高压汞灯 高压钠灯 金属卤化物灯
直管型 荧光灯 环管型
紧凑型 低压钠灯
1.荧光灯（日光灯）
荧光灯：利用低压汞（Hg）蒸气放电产生的紫
外线，激发涂在灯管内壁上的荧光粉而转化为可 见光的电光源。
优点：与普通白炽灯比，发光效率是3倍以上，
使用寿命约4倍，灯壁温度低，发光均匀柔和，应 用广泛。
表面光泽：在室内空间中光照射到表面时，由于 反射光在空间分布而呈现出表面的外观性质。
（4）光的色彩效果
光的色彩效果：在室内光环境中，光的照射 使材料表面呈现出的色彩效果。
光和色彩：对室内光环境二者不可分开，可见光
的反射比越大，色彩的明度也越大（表7-1）。
色彩效果表：7-1在色光彩环的明境度中与，光的光反照射射比的到关各系 种材料表面
明度/度
0
1
2
3
4
反会射呈比 现出0.不00同色1彩.21效果。3.通13 过光6的.5色6 彩效12果.00可获
明得度知/度觉效果5 ，还可6获得感情7 、联想8等心理效9 果。
反射比 19.77 30.05 43.06
59.10
78.66
二、光源及其类型
日光 自然光源
月光
光源
热辐射光源
人工光源
（与3任）室意周内光的顶围颜棚亮色、度相墙同面的光、
地面、家具等表面的
阴影能突出物体的 外形和深度，丰富物
体的视觉效果眩。 光 （5）
亮容度易分看布到。注 视 点 的 最 佳
环境是周围亮度大约等于
（4）
注视点亮度。
视野外的亮度分布
（三）光环境中光的效果
（1）光的方向性效果 （2）光的造型立体感效果 （3）光的表面效果 （4）光的色彩效果
（1）光的方向性效果 光的方向：顺光、侧光、逆光、顶光、底光。
顺光
侧光
逆光
（1）光的方向性效果
光的方向性效果：
增强室内空间的可见度， 增强或减弱光和阴影的对比 增强或减弱物体的立体感 在室内光环境中只要调整光源的位置和方向，就能 获得所要求的方向性效果。 光的方向性效果对建筑功能、室内表面、人物形象 及人们的心理反应都起重要作用。
（二）光环境的影响因素
在视照野中度由和于亮亮度度的（分1布）或范
（2） 光色
围是不保当证，光或环在境时的空方面存在着亮度 光的量悬和殊光对质比量，的以致引起不舒适感觉 基或本降条低件观。看细部或目标的能力
影因响素 眩光阴设在法光影控环制境（或中6避）是免有。害因素，应
光源的颜色。
按标准表色体系，将单色 光混合，可匹配出感觉到
双D形
兼具白炽灯和荧光灯的优点， 发光效率高、节电、显色性好， 单改U型善频闪双效U应形 ，提高启三动U形性能。
2.高压汞灯
高压汞灯：内部充汞和氩气，利用汞放电 时产生的高气压获得可见光的电光源。
优点：发光效率与普通荧光灯相当，使用 寿命却比较长。
缺点：显色性差些，发出蓝绿色的光，缺 少红色成份，除照到绿色物体上外，其他多 呈灰暗色，而且不能瞬时启动。