建筑照明系统1课件

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I

(5) 照度 对被照物体表面而言,它单位面积上 所接受的光通量,称为该被照面的照度,照度用符 号E表示,单位为勒[克斯](lx)
被光均匀照射的平面照度为:
E S
表5.1给出了一些情况下的照度。
(6) 亮度 某一物体(或发光体)的表面亮度是该 物体单位面积向视线方向发出的发光强度。亮度用 符号L表示,其单位为坎[德拉]每平方米(cd/m2)。
(二)
照度均匀度
为了减轻人眼对因照度的极不相同的频繁适用所
造成的视觉疲劳,室内照度的分布应该具有一定的均 匀度。包括两方面:
工作面上照明的均匀性 工作面与周围环境(墙、顶棚、地板等)的
亮度差别。
照明均匀度常用给定工作面上的最低照度与平均 照度之比来衡量,即Emin/Eav。 最低照度是参考面上某一点最低照度,平均照度 是整个参考面上的平均照度。
灯具间最有利的距高比
距高比L/h 宜采用单行布置的房间高度/m 多行布置 单行布置 2.3~3.2 1.8~2.5 1.6~1.8 1.2~1.4 1.4~1.5 1.2~1.4 1.9~2.5 1.8~2.0 1.5~1.8 1.2~1.4 — — 1.3h 1.2h 1.0h 0.75h — —
工作区域内一般照明的均匀度应不低于0.7,作 业面邻近周围的照度均匀度不应小于0.5;房间或场 所内的通道和其他非作业面区域的一般照明的照度值 不宜低于工作面照度的1/3。
为了获得满意的照度均匀度,一般照明方式中的灯具应均匀 布置,并且其实际布灯的距高比不应大于所选灯具的允许距高 比。 当照度均匀度要求较高时,可采用间接、半间接型灯具或光 带等方式;当采用多种光源照明时,还应考虑光源光电参数的 差异对照明质量的影响。

建筑物内墙壁及顶棚、地面的反射率的近似值 如表5.3所示。
图5.1 电磁波谱
图5.2 发光强度的定义
表5.1 一些情况下照度值
被照物体表面 无月夜晚的地面上 月夜里的地面上 中午太阳光下的地面上 晴天室外太阳散射光(非直射)下的地面上 照度值(lx) 0.002 0.2 100000 1000
B. 根据其形式分类:
直接眩光
由发光体的直接照射引起的。
反射眩光
由反射面反射发光体发出的光而形成的眩光。
影响眩光的因素 ① 周围环境较暗时,眼睛的适应亮度很 低,即使是亮度较低的光,也会有明显的眩 光。 ② 光源表面或灯具反射面的亮度越高, 眩光越明显。 ③ 光源的大小
抑制眩光的措施:
适当利用眩光,以烘托独特的气氛。 如迪斯科舞厅的灯光设计
一般照明灯具的最低悬挂高度
光源种类 灯具形式 有反射罩 白炽灯 乳白玻璃漫射罩 无反射罩 荧光灯 有反射罩 荧光高压汞灯 有反射罩 有格栅反射罩 有反射罩 金卤灯、高压钠灯 有格栅反射罩 100~300 > 300 100~300 >300 灯具遮光角 100~300 最低悬挂高度 2.5~3.5 2.0~3.0 2.0~3.0 2.0 3.5~6.0 3.0~5.0 4.5~7.5 4.0~6.5
由于物体在各个方向的亮度不一定相同,因此 常在符号L的右下角注明角度,用以表示与物体表面 法线成α角方向的亮度。
I L S cos
物体的亮度越大,人们就会感到它越亮。
(7) 色温 色温是电光源的技术参数之一。当光 源的发光颜色与黑体(能吸收全部光能的物体)加热 到某一个温度所发出的光的颜色相同时,称该温度 为光源的颜色温度,简称色温。

降低光源的亮度,降低灯具的表面亮度。采用 磨砂玻璃、漫射玻璃或格栅。 局部照明的灯具采用不透明的反射罩,且灯具 的保护角γ≥30°;若灯具的安装高度低于工作 者的水平视线时,γ应限制在10°~30°之间。


选择好灯具的悬挂高度。

玻璃水晶灯,可以大大减少眩光。 1000W金属卤化物灯有紫外线防护措施时, 悬挂高度可适当降低。灯具安装选用合适的距 高比。
5 建筑照明系统
5.1 照明基本知识 5.2 常用照明电光源和灯具 5.3 照度计算 5.4 照明设计
5.1 照明基本知识 5.1.1 照明技术的基本概念
(1) 与所有物质一样,光也是一种物质,是物质 的一种存在形式,是能引起视觉的辐射能,它以电 磁波的形式在空间传播。可见光的波长在380~780纳 米(nm)范围内,不同波长的光给人的颜色感觉不同, 如图5.1所示。
表5.3
反射面性质
墙壁及顶棚、地面的反射率的近似值
反射率(%)
70~80 50~60
反射面性质
混凝土地面 钢板地面
反射率(%)
10~25 10~30 11~12 8~10
抹灰并大白粉刷的 顶棚和墙面 砖墙或混凝土面 (石灰、大白)喷白
墙、顶棚为水泥砂 浆抹面
混凝土屋面板 红砖墙
30
30 30
沥青地面
Ra=100~80,显色性优良 Ra=79~50,显色性一般 Ra<50,显色性较差
(9) 反射率 当光通量投射到被照面后,一部分 被反射,一部分透过被照面,一部分则为被照面所 吸收。这就是在相同照度下,不同物体有不同亮度 的原因。
被物体反射的光通量中Φ′与射向物体的光通量Φ 之比,叫做反射率或称反射系数ρ,即
各种光源的色温
光源 太阳(大气外) 太阳(在地表面) 蓝色天空 月亮 蜡烛 煤油灯 钨丝白炽灯(10W) 钨丝白炽灯(100W) 弧光灯 色温/K 6500 4000~5000 18000~22000 4125 1925 1920 2400 2740 3780 光源 钨丝白炽灯(1000W) 荧光灯(日光色) 荧光灯(冷白色) 荧光灯(暖白色) 金属卤化物灯 钠铊铟灯 镝钬灯 钪钠灯 高压钠灯 色温/K 2920 6500 4300 2900 4200~5000 6000 3800~4200 2100
白天采光良好的室内
100~500
表5.2 常用电光源的一般显色指数Ra
光源
白炽灯 日光色荧光灯 白色荧光灯 暖白色荧光灯 卤钨灯
显色指数Ra
97 80~94 75~85 80~90 95~99
光源
高压汞灯 高压钠灯 金属卤化物灯
显色指数Ra
22~51 20~30 60~65 60~65
镝灯
85以上
人眼对可见光中波长为555nm的黄绿色光最灵敏, 波长离555nm越远(如波长较长的红光和波长较短的 紫光)灵敏度越低,所以光通量与光辐射的强弱及其 波长都有关系。
(4) 发光强度 发光强度是表征光源(物体)发光 能力大小的物理量。
光源在某一特定方向上单位立体角内(每球面度, 球的面积为4πR2所张球面度为4π)辐射的光通量, 称为光源在该方向上的发光强度(简称光强),用符号 I表示,单位为坎[德拉](cd)。 如图5.2所示,对于向各方向均匀辐射光通量的 光源,各方向的光强相等,其值为:
一、评价指标
Biblioteka Baidu
(一)
照度水平
照度是决定物体明亮程度的直接指标。
请参看《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)中各场所 的照度标准和《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)中的照 明标准。
“照度标准”中给出的照度值是指各种工作场所参考平面的评价照度 值。
《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)适用于新建、 改建和扩建的居住、公共和工业建筑的照明设计。标准针 对不同场所规定的照度标准值,为照明设计提供了可遵循 的依据。 该标准也给出了照度标准值的选择原则。 《建筑照明设计标准》规定的常见民用建筑的照度标准 请参见教材表6-1。
灯具型式 乳白玻璃圆球灯 防水防尘、天棚灯 无漫射罩的配照型灯 搪瓷深照型灯 镜面深照型灯 有反射罩的荧光灯 有反射罩的荧光灯,带隔栅
荧光灯的最大允许距高比
效率 (%) 1× 40W YG1-1 81 简式荧光灯 1× 40W YG2-1 88 2× 40W YG2-2 97 密闭型荧光灯1× 40W YG4-1 84 密闭型荧光灯2× 40W YG4-2 80 吸顶式荧光灯2× 40W YG6-2 86 吸顶式荧光灯3× 40W YG6-3 86 嵌入式格栅荧光灯(塑料格栅)3× 40W YG15-3 45 嵌入式格栅荧光灯(铝格栅)2× 40W YG15-2 63 名称 型号 最大允许距高比 A-A B-B 1.62 1.22 1.46 1.28 1.33 1.28 1.52 1.27 1.41 1.26 1.48 1.22 1.5 1.26 1.07 1.05 1.25 1.2 光通量/lm 400 2400 2× 2400 2400 2× 2400 2× 2400 3× 2400 3× 2400 2× 2400 A B A B
对于具有严格工作性质的照明设计来说, 进行详细的亮度计算是应该的,但对于普通光 环境和要求达到特殊艺术效果的光环境来说, 遵守某些简单的,旨在避免出现不舒适的极端 对比的规则就够了!
(四)
眩光限制
由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜,或存在极端的 对比,以致引起人眼的不舒适感觉或者降低观察细部(或目标)的 能力,这种视觉现象称为眩光。 夜里汽车开着大灯,感到刺眼。因为晚上,周围很暗,车 灯亮度与周围背景亮度形成大的亮度对比。 夏日晴天的太空,仰望晴空感到刺眼。冬日阳光下的白雪 会刺眼。因为视野内出现了太亮的发光体。
(三)
亮度分布
亮度分布是照度设计的补充,是舒适视觉的必要 条件。 CIE推荐被观察物的亮度为它相近环境的3倍时,视 觉清晰度较好,即相近环境与被观察物本身的反射比之 比最好控制在0.3~0.5的范围内。
为避免顶棚显得太暗,顶棚照度不应低于工作面照度的1/10; 工作房间内的墙壁或隔断的反射比最好在50%~70%之间; 地板的反射比在20%~40%。 适当增加作业对象与作业背景的亮度之比。 《建筑照明设计标准》规定了长时间工作的房间表面反射比 的选取。
在确定被照环境所需照度水平时,必须在考虑 被观察物的大小尺寸,要使电气照明达到良好的质量, 必须处理好影响照明质量的几个主要因素。 ① 照度均匀与稳定性 ② 适当的亮度分布 ③ 限制眩光和减弱阴影
④ 光源的显色性
(3) 照明的经济性 在照明设计中既要保证足够 的照度,又要注意节约电能。
5.1.3 照明质量及其评价
无色透明玻璃
5.1.2
电气照明的基本要求
(1) 照度标准 照度标准就是指工作面应有合适 的最低照度值。 在民用建筑照明设计中,应根据建筑性质、建 筑规模、等级标准、功能要求和使用条件等选定照 度值。 (2)照明质量 良好、舒适的光环境,是靠高质 量的照明效果达到的,而高质量的照明效果又必须 是对受照环境中的照度、亮度、眩光、阴影、显色 性、稳定性等因素全面正确的处理才能实现。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
眩光强度
无眩光感 轻微眩光 有眩光感
适宜场所
有特殊要求的高质量照明房间,如计 算机房、制图室等
照明质量要求一般的房间,如办公室、
候车室等 照明质量要求不高的场所,如停车场、
仓库等
眩光的分类
根据其造成的后果分为:


不舒适眩光 产生不舒适感觉,但不一定降低视觉对象的可见度的眩光。 失能眩光 降低视觉对象的可见度,但不一定产生不舒适感觉的眩光。
眩光是由光源和灯具等直接引起的,也可能是光 源通过反射比高的表面,特别是像抛光金属那样的镜 面反射引起的。 被视物与背景的亮度比超过1:100就容易产生眩 光;当被视物亮度超过16cd/m2时,在任何条件下都 会产生眩光。 我国规定民用建筑照明对直接眩光限制的质量等 级分为三级。
眩光等级标准:
眩光等级
(2) 光谱 光源辐射的光往往由许多波长的单色 光组成,把光线中不同强度的单色光按波长长短依 次排列,称为光源的光谱。
(3) 光通量 光源在单位时间内,向周围空间辐 射出的、使人眼产生光感觉的能量,称为光通量, 用符号Φ表示,单位为流[明](lm)。人们通常以电 光源消耗1W电功率所发出的流明数(lm/W)来表征 电光源的特性,称为发光效率,简称光效。电光源 的光效越高越好。
(8) 显色性和显色指数 同一物体在不同的光源 照射下,显示出不同的颜色,光源对被照物体颜色 呈现的真实程度称为光源的显色性。 对同一物体,在被测光源的光照射下呈现的颜 色,与在标准光源的光照射下呈现的颜色的一致程 度愈高,Ra则愈大,显色性愈好。表5.2所列是常用 电光源的一般显色指数Ra。
显色指数 定量表征光源显色的优劣。 用被测光源下物体的颜色与参照光源 下物体的颜色相符程度来衡量。 一般显色指数Ra 特殊显色指数Ri 显色指数等级
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