建筑光学建筑照明教学文案
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（一）普通白炽灯： 组成：灯丝，外玻壳，充 入气体与灯头灯部分。如 图15-1。
灯丝特点：现代白炽灯灯
丝用熔点高（ 368K0）蒸
发速度较慢的钨制造。
平均光效：只有12lm W左右；
平均寿命：约为1000小时； 通电即亮，显色性好，便于控 光，价格便宜。
电源电压的变化对白炽灯的工 作性能有比较显著的影响，二 者关系如图15-2。
平均亮度：灯的发光体的平均亮度，以 cd m2表示。
灯的色表：指灯光颜色给人的直观感受，以色温或相
关色温为数量指标。 显色指数：显色性能的定量指标。 灯的起燃与再起燃时间。
电特性：电源电压波动对灯的其它参数的影响。
这些特性是评判灯的质量与确定灯的合理使用范围 的依据。
一、热辐射光源（白炽灯）：
热辐射光源发出的光是电流通过灯丝，将灯丝加热 到高温而产生的。
2.半直接型灯具
特点：可在灯具上方发出少量的光线照亮顶棚，减小 灯具与顶棚间的强烈对比，使环境亮度分布更加舒适。
3.均匀漫射型灯具
特点：将光线均匀地投向四面八方，对工作面而言， 光通利用率较低。
直接-间接型灯具：将一对直接型一间接型地灯组合在 一起，或者用不透光材料遮 住灯泡，而上下均敞口透光， 其输出光通分配也近于上下 各半。
2.消除眩光
保护角 ：指灯罩边和发光体边沿的连线与水平面
所成的夹角，如图。计算公式 tg 2h
Dd 保护角光源亮度超过 16sb 时，人眼就灯具发出的光通 F与光源光通 F
之比，即 F F
取决于灯罩开口的大小和灯具材料的反光、投
管系数。一般由实验得。
二、照明标准及照度值的选择
（一）照明数量、 （二）照明质量
三、光源和灯具的选择
（一）光源的选择、 （二）灯具的选择、 （三）灯具的布置
工作照明可分为两类： 一类是以满足视觉工作要求为主的室内工作照明， 如工厂车间、学校等场所的照明，它主要是从功能 方面考虑； 另一类是以室内艺术环境观感为主的照明，如大型 门厅、休息厅等处的照明，这类照明除满足照明功 能外，还要强调艺术效果，以提供舒适的休息、娱 乐场所。
一、照明方式选择
（一）一般照明：
椭球形的反射面代替抛物面的改进。如图15-5。
二、气体放电光源
气体放电灯没有灯丝，它是借助两极之间气体激发 而发光，称为冷光源。
（一）荧光灯： 灯管两电极加上电压后产生气体放电，放电产生紫外
线，紫外线激发管壁上的荧光粉发出可见光。
直管型荧光灯的构造（如图）。
荧光粉的成分决定灯的光效和颜色。目前，我国规定的荧 光灯颜色仅有日光色（9500K）、冷白色（4300K）、暖 白色（2900K）三种。平均光效60lm/w，寿命5000小时 ，显色指数90%以下（与光效矛盾）。
（二）灯具分类：
灯具通常按总光通在空间的上半球和下半球的分配比 例分类的。一般可以分为直接、半直接、均匀漫射、 半间接、间接等五种类型。各类灯具的光通分布见表。
1.直接型灯具
特点：灯具利用率最高，有90%以上的光通向下照射。 直接型灯具的光强分布大体可以分为三类：窄配光、
中配光和宽配光，如图示。
（二）卤钨灯
将卤素元素（碘或溴）填入，它能和游离的钨合成气 态碘化钨或溴化钨，它们靠近高温的钨丝时分解，钨 附着在钨丝上。如此循环，消除了灯泡黑化，延长寿 命，光效提高到20lm/W以上。
卤钨灯管壁由耐高温的石英玻璃制造，使用时必须水 平放置
（三）反射型白炽灯：
特点：在玻壳内表面有一层金属反射镀膜，使灯光射向 预定的方向。这种反射器一般不会受到任何损伤、腐蚀 或污染，因此使灯能保持高光输出。同时还可简化灯具 设计。
（一）灯具的光特性：
1.配光曲线和空间等照度曲线
配光曲线：其上的每一点表示灯具在该方向上的 发光强度。因此，知道灯具对计算点的投光
角 ，就可查到相应的发光强度 I ，利用公
式可求出点光源在计算点上形成的照度。 如图。
空间等照度曲线：（如图）只要知道灯的计算高度 h 和计算点力灯具的水平距离 d，就可查出照度 E。
4.半间接型灯具 特点：大部分灯光投向顶棚和上部墙面，增加了室内 地的间接光，使光线更柔和宜人。
5.间接型灯具 特点：将灯光全部投向顶棚，使顶棚成为二次光源。 室内光线扩散性极好，几乎没有阴影和光幕反射，也 不会产生直接眩光。如图。
15-2 室内工作照明
一、照明方式选择
（一）一般照明、 （二）局部照明、 （三）混合照明
三基色窄带荧光灯：光效90，显色指数85%以上。橙红 （611nm）、绿（543nm）、蓝（450nm），窄带谱荧 光粉。
其它形状荧光灯如图。
荧光灯线路如图。
荧光灯的性能参数受电压变化的影响较小，但它的光 效值随环境温度的变动而波动；另外开关次数对灯的 使用寿命（一般5000小时）也有较大影响。
建筑光学建筑照明
从照明应用角度对灯的性能要求：
高光效—用少量的电获得更多的光； 长寿命—耐用，光通衰减小； 光色好—有适宜的色温和优良的显色性能； 能直接在标准电源上使用； 接通电源后立即燃亮； 形状小巧，结构紧凑，便于控光。
电光源的主要性能指标：
光通量：表征灯的发光能力，以流明值表示。 光效：灯发出的光通量与它消耗的电功率之比。 寿命：有效寿命和平均寿命。
节能的小型荧光灯 （紧凑型荧光灯） 如图SL灯和PL灯， 其性能见表。
（二）高压汞灯：
结构如图。
特点：发光呈蓝白色， 包括黄、绿、蓝色线 状光谱辐射，但缺乏 红色，所以一般照明用的高压汞灯均在外玻壳内壁 涂荧光粉以补充红色，改善灯的显色性。功率范围
在12520W 0之0间，光效约 50lm W，寿命 为 5000h 。
（三）金属卤化物灯：
结构类似于高压汞灯，只是在放电管内又添加了 金属碘化物。金属卤化物灯与汞灯相比，不但提 高了光效，显色性也有很大改进。
（四）高压钠灯：
结构如图。
是目前一般照明应用 的电光源中光效最高
（ 120lmW）、寿 命最长（2000h0 ）
的灯。
三、灯具：
灯具：光源、灯罩及附件的总称。 分装饰灯具和功能灯具。
灯丝特点：现代白炽灯灯
丝用熔点高（ 368K0）蒸
发速度较慢的钨制造。
平均光效：只有12lm W左右；
平均寿命：约为1000小时； 通电即亮，显色性好，便于控 光，价格便宜。
电源电压的变化对白炽灯的工 作性能有比较显著的影响，二 者关系如图15-2。
平均亮度：灯的发光体的平均亮度，以 cd m2表示。
灯的色表：指灯光颜色给人的直观感受，以色温或相
关色温为数量指标。 显色指数：显色性能的定量指标。 灯的起燃与再起燃时间。
电特性：电源电压波动对灯的其它参数的影响。
这些特性是评判灯的质量与确定灯的合理使用范围 的依据。
一、热辐射光源（白炽灯）：
热辐射光源发出的光是电流通过灯丝，将灯丝加热 到高温而产生的。
2.半直接型灯具
特点：可在灯具上方发出少量的光线照亮顶棚，减小 灯具与顶棚间的强烈对比，使环境亮度分布更加舒适。
3.均匀漫射型灯具
特点：将光线均匀地投向四面八方，对工作面而言， 光通利用率较低。
直接-间接型灯具：将一对直接型一间接型地灯组合在 一起，或者用不透光材料遮 住灯泡，而上下均敞口透光， 其输出光通分配也近于上下 各半。
2.消除眩光
保护角 ：指灯罩边和发光体边沿的连线与水平面
所成的夹角，如图。计算公式 tg 2h
Dd 保护角光源亮度超过 16sb 时，人眼就灯具发出的光通 F与光源光通 F
之比，即 F F
取决于灯罩开口的大小和灯具材料的反光、投
管系数。一般由实验得。
二、照明标准及照度值的选择
（一）照明数量、 （二）照明质量
三、光源和灯具的选择
（一）光源的选择、 （二）灯具的选择、 （三）灯具的布置
工作照明可分为两类： 一类是以满足视觉工作要求为主的室内工作照明， 如工厂车间、学校等场所的照明，它主要是从功能 方面考虑； 另一类是以室内艺术环境观感为主的照明，如大型 门厅、休息厅等处的照明，这类照明除满足照明功 能外，还要强调艺术效果，以提供舒适的休息、娱 乐场所。
一、照明方式选择
（一）一般照明：
椭球形的反射面代替抛物面的改进。如图15-5。
二、气体放电光源
气体放电灯没有灯丝，它是借助两极之间气体激发 而发光，称为冷光源。
（一）荧光灯： 灯管两电极加上电压后产生气体放电，放电产生紫外
线，紫外线激发管壁上的荧光粉发出可见光。
直管型荧光灯的构造（如图）。
荧光粉的成分决定灯的光效和颜色。目前，我国规定的荧 光灯颜色仅有日光色（9500K）、冷白色（4300K）、暖 白色（2900K）三种。平均光效60lm/w，寿命5000小时 ，显色指数90%以下（与光效矛盾）。
（二）灯具分类：
灯具通常按总光通在空间的上半球和下半球的分配比 例分类的。一般可以分为直接、半直接、均匀漫射、 半间接、间接等五种类型。各类灯具的光通分布见表。
1.直接型灯具
特点：灯具利用率最高，有90%以上的光通向下照射。 直接型灯具的光强分布大体可以分为三类：窄配光、
中配光和宽配光，如图示。
（二）卤钨灯
将卤素元素（碘或溴）填入，它能和游离的钨合成气 态碘化钨或溴化钨，它们靠近高温的钨丝时分解，钨 附着在钨丝上。如此循环，消除了灯泡黑化，延长寿 命，光效提高到20lm/W以上。
卤钨灯管壁由耐高温的石英玻璃制造，使用时必须水 平放置
（三）反射型白炽灯：
特点：在玻壳内表面有一层金属反射镀膜，使灯光射向 预定的方向。这种反射器一般不会受到任何损伤、腐蚀 或污染，因此使灯能保持高光输出。同时还可简化灯具 设计。
（一）灯具的光特性：
1.配光曲线和空间等照度曲线
配光曲线：其上的每一点表示灯具在该方向上的 发光强度。因此，知道灯具对计算点的投光
角 ，就可查到相应的发光强度 I ，利用公
式可求出点光源在计算点上形成的照度。 如图。
空间等照度曲线：（如图）只要知道灯的计算高度 h 和计算点力灯具的水平距离 d，就可查出照度 E。
4.半间接型灯具 特点：大部分灯光投向顶棚和上部墙面，增加了室内 地的间接光，使光线更柔和宜人。
5.间接型灯具 特点：将灯光全部投向顶棚，使顶棚成为二次光源。 室内光线扩散性极好，几乎没有阴影和光幕反射，也 不会产生直接眩光。如图。
15-2 室内工作照明
一、照明方式选择
（一）一般照明、 （二）局部照明、 （三）混合照明
三基色窄带荧光灯：光效90，显色指数85%以上。橙红 （611nm）、绿（543nm）、蓝（450nm），窄带谱荧 光粉。
其它形状荧光灯如图。
荧光灯线路如图。
荧光灯的性能参数受电压变化的影响较小，但它的光 效值随环境温度的变动而波动；另外开关次数对灯的 使用寿命（一般5000小时）也有较大影响。
建筑光学建筑照明
从照明应用角度对灯的性能要求：
高光效—用少量的电获得更多的光； 长寿命—耐用，光通衰减小； 光色好—有适宜的色温和优良的显色性能； 能直接在标准电源上使用； 接通电源后立即燃亮； 形状小巧，结构紧凑，便于控光。
电光源的主要性能指标：
光通量：表征灯的发光能力，以流明值表示。 光效：灯发出的光通量与它消耗的电功率之比。 寿命：有效寿命和平均寿命。
节能的小型荧光灯 （紧凑型荧光灯） 如图SL灯和PL灯， 其性能见表。
（二）高压汞灯：
结构如图。
特点：发光呈蓝白色， 包括黄、绿、蓝色线 状光谱辐射，但缺乏 红色，所以一般照明用的高压汞灯均在外玻壳内壁 涂荧光粉以补充红色，改善灯的显色性。功率范围
在12520W 0之0间，光效约 50lm W，寿命 为 5000h 。
（三）金属卤化物灯：
结构类似于高压汞灯，只是在放电管内又添加了 金属碘化物。金属卤化物灯与汞灯相比，不但提 高了光效，显色性也有很大改进。
（四）高压钠灯：
结构如图。
是目前一般照明应用 的电光源中光效最高
（ 120lmW）、寿 命最长（2000h0 ）
的灯。
三、灯具：
灯具：光源、灯罩及附件的总称。 分装饰灯具和功能灯具。