ch3.电气照明技术课件
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三、灯具的效率-质量指标
▲定义：相同使用条件下，灯具的效率是指灯具发出的总光 通量与灯具内所有光源发出的总光通量之比（＜1）。
. 张刘春设计
第二节 灯具的分类
一、按灯具出射光线的分布分类
1．CIE光通分类
按灯具光通量在上下两个半球空间的分布比例分为5类， 见表3-4。
. 张刘春设计
2．直接型灯具按距高比分类
共供电，让电流安全地流过灯泡(管)；
②控制灯泡(管)发出光线的扩散程度，实现需要的配光，
防止直接眩光；
③保证照明安全，如防爆等；
④装饰美化环境。
.
张刘春设计
在不作任何说明的情况下，本书所用的“照明灯具”或 “灯具”指的就是照明器。但在做工程预算时希望不要混淆 了这两个概念。
本章重点介绍灯具的光学特性、主要种类及选择原则。
.
张刘春设计
. 张刘春设计
极坐标表示法的优点： 光强分布与空间位置相一致 直观形象 便于定性分析
不足：图解法精确度不易保证。
在实际使用中，将极坐标曲线配光特性与列表表示的配光特性 结合使用，可获得较为精确的光强值。表3—1给出的是图3—3所 示灯具的配光特性。
.
张刘春设计
3．直角坐标配光曲线
对于某些光束集中于狭小的立体角内的灯具(如聚光型投光灯) ，用极坐标难以表达清楚时，可用直角坐标配光曲线表示，即纵 轴表示光强(Ⅰθ)，横轴表示光束的投射角θ，所绘制的光强分布曲 线。见图3-4。
I,I,0f
√纵向配光函数值：
f I, I0,
I,0
I0,0
为了使线光源的光强分布和外观趋向规范化，把线光 源的纵向配光特性归纳为五种理论配光特性，分别用A、 B、C、D、E类理论纵向配光特性，分别以函数表达式、 曲线和数据表格三种形式表示。
.
张刘春设计
线光源纵向配光函数表达式、曲线及数据表如下：
张刘春设计
▲ 定义： 指光源发光体最边缘的一点和灯具出光口的 连线与水平线之间的夹角，如图3—9所示。
. 张刘春设计
可见，灯具保护角的实际意义在于限制光源的直射光，从而 防止或限制直接眩光。灯具的保护角愈大，光分布就愈窄，效
率也愈低。所以为了控制灯具在450~850垂直角范围内的亮度值， 一般灯具应选取150~300保护角。
. 张刘春设计
f
在照度计算中如何做呢？
△灯具的横向光强→从横向配光特性上获得（查表、曲线） △ 纵向配光的类用式（3—4)来判断，即f（α）与表3-2中的 比较，选择就接近的。
.
张刘春设计
5.实际光强的换算 为了对各种灯具的配光效果作比较，规定灯具中光源的光通量
输出为1000lm（基准值）。当实际光源光通量输出不足1000lm 时，进行如下换算：
分布曲线，纵坐标为垂直角θ（眩光角，γ），横坐标为亮度 Lθ（对数坐标）。
对于非旋转对称配光的灯具，一般只计算横向和纵向两个
方向上的亮度分布。
2．保护角
在实际中，环境的照度和视觉舒适性对灯具表面的平均亮 度值的要求是相互矛盾的！ 只要限制450~850角范围内的表面亮度即可解决-如何解决？
选择合适的灯具保护角（遮光角） .
在一个垂直平面内wenku.baidu.com光的极坐标曲线。
最适合旋转对称配光特性灯具。
用一个垂直平面上的极坐标曲线就 可以表示灯具在整个空间的光强分 布情况(见图 3—2)。
.
张刘春设计
对于非旋转对称配光的灯具，仅仅采用其一个垂直面 上的极坐标曲线，是无法完整地表示灯具在整个空 间的光强分布情况。实际应用中，通常只取两个垂 直平面的配光曲线，即纵向平面(包含灯具纵轴的 垂直平面．即A—A方向)和横向平面（与灯具纵轴 垂直的垂直平面．即B—B方向)。也有部分资料还 给出水平角为450C垂直平面配光曲线，即C45平面 (c—c方向)。见图3—3。
原先的光强分布将会发生变化，成为灯具的配光。 照明工程中，室内照明灯具的配光特性的主要三种表示方法： ①极坐标曲线 ②列表 ③直角坐标曲线
.
张刘春设计
1.（点光源）配光术语 见图3-1。
. 张刘春设计
2.极坐标配光特性曲线-应用最多的一种图解表示方法
以极坐标原点为光中心，以极坐标的角度表示灯具的垂直 角θ，以极坐标矢量的长度表示光强的大小，以一定比例的光 强值为半径作一系列同心圆表示等光强线。那么，通过光中心 作灯具在一个垂直平面内不同方向上(不同垂直角θ)的光强有 向线段，把这些有向线段末端连接起来，得到的曲线就是灯具
. 张刘春设计
4.线光源的配光特性 线光源：指光源或灯具的宽度或直径较长度小很多的光源。
线光源配光术语及光强分布见图3-5。。
. 张刘春设计
线光源的配光特性通常采用数学解析式。
√横向平面光强分布（横向配光特性）： I,0I0 ,0f
纵向垂直平面光强分布：
I0 ,I0 ,0f1
√某一段纵向垂直平面光强分布（纵向配光特性）：
2008
.
张刘春设计
第三章 照明灯具
照明设计的一个重要任务就是根据照明要求和环境条．选
择合适的照明器或照明装置。并要求照明功能和装饰效果的协
调和统一。
术语： ▲照明器-是指光源也灯具的组合。
▲ 灯具-除光源以外所有用于固定和保护光源的全部零件，以
及与电源连接所必需的线路附件。
主要作用有：
①固定光源及其控制装置，保护它们免受机械损伤，并为
二、亮度分布和保护角
-是评价视觉舒适感的参数。
1．亮度分布 Lθ 定义：灯具在不同观察方向(垂直角θ)上的平均亮度值。
灯具发光面形状不同时，.AP的计算方法也不同。
张刘春设计
工程实践证明：对照明质量产生影响的亮度值主要发生在垂直
角450~850的范围内，否则会产生眩光！
实际应用中:用直角坐标给出垂直角在450~850 。范围内的亮度
(1)灯具的距高比 —两个相邻灯具中心之间的距离s与灯具到工作面
的高度(即灯具的计算高度)h之比。 (2)灯具的允许距高比
—s与h之比的最大允许值。
. 张刘春设计
第一节 灯具的光学特性
灯具的光学特性：主要是指光强的空间分布特性(配光特性)、保 护角和效率。
一、光强的空间分布特性(配光特性)—点光源、线光源
配光：照明器在空间各个方向上的光强分布。意为光的分配。 配光特性：光强在空间各个方向分布状态的表示（曲线、表格、
数学式）。 光源本身有配光，当光源装入灯具后．由于灯具的作用，光源
▲定义：相同使用条件下，灯具的效率是指灯具发出的总光 通量与灯具内所有光源发出的总光通量之比（＜1）。
. 张刘春设计
第二节 灯具的分类
一、按灯具出射光线的分布分类
1．CIE光通分类
按灯具光通量在上下两个半球空间的分布比例分为5类， 见表3-4。
. 张刘春设计
2．直接型灯具按距高比分类
共供电，让电流安全地流过灯泡(管)；
②控制灯泡(管)发出光线的扩散程度，实现需要的配光，
防止直接眩光；
③保证照明安全，如防爆等；
④装饰美化环境。
.
张刘春设计
在不作任何说明的情况下，本书所用的“照明灯具”或 “灯具”指的就是照明器。但在做工程预算时希望不要混淆 了这两个概念。
本章重点介绍灯具的光学特性、主要种类及选择原则。
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张刘春设计
. 张刘春设计
极坐标表示法的优点： 光强分布与空间位置相一致 直观形象 便于定性分析
不足：图解法精确度不易保证。
在实际使用中，将极坐标曲线配光特性与列表表示的配光特性 结合使用，可获得较为精确的光强值。表3—1给出的是图3—3所 示灯具的配光特性。
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张刘春设计
3．直角坐标配光曲线
对于某些光束集中于狭小的立体角内的灯具(如聚光型投光灯) ，用极坐标难以表达清楚时，可用直角坐标配光曲线表示，即纵 轴表示光强(Ⅰθ)，横轴表示光束的投射角θ，所绘制的光强分布曲 线。见图3-4。
I,I,0f
√纵向配光函数值：
f I, I0,
I,0
I0,0
为了使线光源的光强分布和外观趋向规范化，把线光 源的纵向配光特性归纳为五种理论配光特性，分别用A、 B、C、D、E类理论纵向配光特性，分别以函数表达式、 曲线和数据表格三种形式表示。
.
张刘春设计
线光源纵向配光函数表达式、曲线及数据表如下：
张刘春设计
▲ 定义： 指光源发光体最边缘的一点和灯具出光口的 连线与水平线之间的夹角，如图3—9所示。
. 张刘春设计
可见，灯具保护角的实际意义在于限制光源的直射光，从而 防止或限制直接眩光。灯具的保护角愈大，光分布就愈窄，效
率也愈低。所以为了控制灯具在450~850垂直角范围内的亮度值， 一般灯具应选取150~300保护角。
. 张刘春设计
f
在照度计算中如何做呢？
△灯具的横向光强→从横向配光特性上获得（查表、曲线） △ 纵向配光的类用式（3—4)来判断，即f（α）与表3-2中的 比较，选择就接近的。
.
张刘春设计
5.实际光强的换算 为了对各种灯具的配光效果作比较，规定灯具中光源的光通量
输出为1000lm（基准值）。当实际光源光通量输出不足1000lm 时，进行如下换算：
分布曲线，纵坐标为垂直角θ（眩光角，γ），横坐标为亮度 Lθ（对数坐标）。
对于非旋转对称配光的灯具，一般只计算横向和纵向两个
方向上的亮度分布。
2．保护角
在实际中，环境的照度和视觉舒适性对灯具表面的平均亮 度值的要求是相互矛盾的！ 只要限制450~850角范围内的表面亮度即可解决-如何解决？
选择合适的灯具保护角（遮光角） .
在一个垂直平面内wenku.baidu.com光的极坐标曲线。
最适合旋转对称配光特性灯具。
用一个垂直平面上的极坐标曲线就 可以表示灯具在整个空间的光强分 布情况(见图 3—2)。
.
张刘春设计
对于非旋转对称配光的灯具，仅仅采用其一个垂直面 上的极坐标曲线，是无法完整地表示灯具在整个空 间的光强分布情况。实际应用中，通常只取两个垂 直平面的配光曲线，即纵向平面(包含灯具纵轴的 垂直平面．即A—A方向)和横向平面（与灯具纵轴 垂直的垂直平面．即B—B方向)。也有部分资料还 给出水平角为450C垂直平面配光曲线，即C45平面 (c—c方向)。见图3—3。
原先的光强分布将会发生变化，成为灯具的配光。 照明工程中，室内照明灯具的配光特性的主要三种表示方法： ①极坐标曲线 ②列表 ③直角坐标曲线
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张刘春设计
1.（点光源）配光术语 见图3-1。
. 张刘春设计
2.极坐标配光特性曲线-应用最多的一种图解表示方法
以极坐标原点为光中心，以极坐标的角度表示灯具的垂直 角θ，以极坐标矢量的长度表示光强的大小，以一定比例的光 强值为半径作一系列同心圆表示等光强线。那么，通过光中心 作灯具在一个垂直平面内不同方向上(不同垂直角θ)的光强有 向线段，把这些有向线段末端连接起来，得到的曲线就是灯具
. 张刘春设计
4.线光源的配光特性 线光源：指光源或灯具的宽度或直径较长度小很多的光源。
线光源配光术语及光强分布见图3-5。。
. 张刘春设计
线光源的配光特性通常采用数学解析式。
√横向平面光强分布（横向配光特性）： I,0I0 ,0f
纵向垂直平面光强分布：
I0 ,I0 ,0f1
√某一段纵向垂直平面光强分布（纵向配光特性）：
2008
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张刘春设计
第三章 照明灯具
照明设计的一个重要任务就是根据照明要求和环境条．选
择合适的照明器或照明装置。并要求照明功能和装饰效果的协
调和统一。
术语： ▲照明器-是指光源也灯具的组合。
▲ 灯具-除光源以外所有用于固定和保护光源的全部零件，以
及与电源连接所必需的线路附件。
主要作用有：
①固定光源及其控制装置，保护它们免受机械损伤，并为
二、亮度分布和保护角
-是评价视觉舒适感的参数。
1．亮度分布 Lθ 定义：灯具在不同观察方向(垂直角θ)上的平均亮度值。
灯具发光面形状不同时，.AP的计算方法也不同。
张刘春设计
工程实践证明：对照明质量产生影响的亮度值主要发生在垂直
角450~850的范围内，否则会产生眩光！
实际应用中:用直角坐标给出垂直角在450~850 。范围内的亮度
(1)灯具的距高比 —两个相邻灯具中心之间的距离s与灯具到工作面
的高度(即灯具的计算高度)h之比。 (2)灯具的允许距高比
—s与h之比的最大允许值。
. 张刘春设计
第一节 灯具的光学特性
灯具的光学特性：主要是指光强的空间分布特性(配光特性)、保 护角和效率。
一、光强的空间分布特性(配光特性)—点光源、线光源
配光：照明器在空间各个方向上的光强分布。意为光的分配。 配光特性：光强在空间各个方向分布状态的表示（曲线、表格、
数学式）。 光源本身有配光，当光源装入灯具后．由于灯具的作用，光源