第六章_建筑照明设计(2008-1)

照明设计首先应符合规定的照度标准，来满足建筑及工 艺的要求。
第 六 章 建 筑 照 明 设 计
眩光：过高的亮度或强烈的亮度对比，则会引起眼睛的不 舒适或者降低观察细部（或目标）的能力，这种视觉现象。 眩光分为：（根据评价方法）不舒适眩光、失能眩光。 不舒适眩光：由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜 （过高的亮度）引起人眼的不舒适。 失能眩光：强烈的亮度对比降低了人眼观察目标的能力（ 如进入电影院由明变暗引起的眼观察目标能力的下降）。 直射眩光：由视野内未曾充分遮掩的高亮度光源所产生的 眩光。反射发生在作业面上。 反射眩光：由视野中的光泽表面反射所产生的眩光。发生 在作业面以外。 直射眩光、反射眩光应归入不舒适眩光。 产生眩光的主要因素： 1) 周围暗，此时眼睛能适应的亮度低； 2) 光源的亮度小； 3) 光源靠近视线； 4) 光源的大小。
根据国际照明学会（CIE）的约定：以灯具上半球和下半球发射 的光通百分比来区分配光特性，即主要分为：a.直射型灯具；b.半 直射型灯具；c.漫射型灯具；d.半反射型灯具；f.反射型灯具等。
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各类型灯具的光通量分配比例及灯具示例。
二、灯具的特性
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a
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§2 灯具分类及光学特性
一、照明灯具的分类
⑴ 按光源情况分
1) 按类型分白炽灯、荧光灯等
2) 按数目分普通灯、组合花灯。
⑵ 按控照器的情况分 1) 按结构形式即控照器结构的严密程度 a.开启式:普通灯具光源与外界直接接触； b.保护式:有闭合的透光罩，如走廊吸顶灯等； c.密闭式:透光罩将其内外空气隔绝，如浴室的防水防尘等； d.防爆灯：严格密闭用于易燃易爆场所。 2) 按配光曲线
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⑵发光强度（光强） 在照明设计中，只知道光源所发出的总光通量是不 够的，还必须了解光通量在空间各个方向上的分布情况。
发光强度：光源在某一个特定方向的单位立体角内（单位 球面度内）所发出的光通量，称为光源在该方向的发光强度。 d I 用符号表示： d 式中 I ——发光强度， cd （坎德拉）；
第 五 章 室 内 供 配 电 系 统
c.防止在敷设过程中因受冲击、振动和建筑物的伸缩、 沉降等各种外界应力作用而带来的危害。
⑵配线技术要求 a.导线额定电压应大于线路的工作电压，导线的绝缘应符合线 路的安装方式和敷设的环境条件。导线截面应能满足供电和机 械强度的要求。 b.配线时要尽量避免导线接头，必须有接头时，应采用压接 和焊接；穿在管内的导线禁止有接头，接头放在接线盒内。 c.明配线路在建筑物内应水平或竖直敷设。 d.不得将护套电线直接埋入墙壁、顶棚的抹灰层内。 e.导线穿管时，其总截面（包括外护层）一般不超过管子内截 面的一半。 f.为了避免涡流效应，应将同一回路的各相导线和中性线穿同 一金属管内，不同回路的导线不能穿入同一管内。
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物体的颜色是物体对所照射的光源光谱有选择地吸收、反射 和透射的结果。 人眼的光色感觉是没有分析光谱能力的。一个具有连续光谱 的白色光源和另一个由红、绿、蓝组成的白色光源，看上去都 呈白色，但光谱分布不同。 物体是丰富多彩的，连续光谱的白色光源能使物体的颜色都 显出来，而由红、绿、蓝组成的白色光源，只能真实地显示出 红、绿、蓝三色，其它色谱则不能正确地显示出来。 光源的显色性：光源照射到物体上所产生的颜色效果，即显 现被照物体颜色的性能，通常用显色指数来表示。 光源的显色性是由光源的光谱功率分布所决定的，要判定物 体颜色，必须先确定光源。 ①标准光源：国际照明委员会（Committee of Illuminating Engineering, CIE）规定了四种光源。 1）标准光源A：2856K完全辐射体（黑体）发出的光； 2）标准光源B：4874K代表直射阳光； 3）标准光源C：6774K代表昼光； 4）标准光源D65:6504K的合成昼光。 目前常用A作为低色温光源的参照标准，D65为高色温光源的参 照标准，来衡量在各种不同光源照明下的颜色效果。
d
——立体角， （球面度）。 1坎德拉（ cd ）=1流明（ lm ）/球面度（
d
——光通量，lm（流明）；
sr
sr）
含义：发光强度就是向一定方向辐射的光通量的角密度。
对于向各方向发射光通量为均匀的发光体，在各个方 。 向上的发光强度相等。此时，
I

⑶照度 第 六 章 建 筑 照 明 设 计
dI L dA cos
2
L I ——发光强度，cd ； 2 m —— 面积， ； A
——亮度，cd / m （又称尼特）；

——表面法线与给定方向之间的夹角，（ 0 ）。
光亮度考虑了光辐射的方向，从而可以表征发光表面在 不同方向上的光学特性。
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为了增加感性认识，下表列出了几种发光体的亮度。
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§1
基本概念
一、光通量、发光强度、亮度和照度的含义
⑴光通量 光的特点： ①光以一种能量的形式从一个物体直线传播到另一个物 体，光的传播不需要任何媒介。 ②光通过物质时将改变其传播方向，光是粒子束，光线 的方向也是波传播的方向。 ③光的本质是电磁波。 ④在波长宽阔的电磁波中，可见光仅占很小的一部分， 光的颜色与相应的波段：紫外线波谱的波长在 1-380nm之间， 可见光波长380-780nm 之间，红外线波谱的波长在 780-10 5nm 之间，1nm=10-9m。 紫外线和红外线是人眼看不见的光线。 光通量是光源在单位时间内向周围空间辐射并引起光感 能量大小。
K m V ( )e d
380 780
（或任一波长：d K mV ( )e d ；多色光源的光通量： 式中 K m ——光谱光视效能的最大值， e ——光谱分布的 为一常数 683lm / W,对应于 555 nm ； 光通量， W / nm ，积分上下限的变换是由于波长大于780nm， 小于380nm的不可见光 V ( ) 0 ）。 照明工程中，光通量是说明光源发光能力的基本量。例 如，一只220V，40W的白炽灯发射的光通量为350 lm 。
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②显色指数： CIE 制定了一种光源显色性的评价方法，采用 “显色指数”表示光源的显色性。 光源显色的优劣以显色指数定量评定，显色指数 R a 的确定方 法： 1）选定一套共有8个代表性的色样； 2）在待测光源与参照光源逐一进行比较，确定每种色样在两 种光源下的色差△Ei； 3）按照约定的定量尺度，计算每一种色样的显色指数Ri， Ri=100-4.6△Ei 1 8 Ra Ri 显色指数Ra是8个色样显色指数的算术平均值， 8 i 1 光源的显色指数愈高，其颜色性愈好。 与参照光源完全相同的显色性，其显色指数为100。 Ra 100 ~ 80 ，显色性优良； Ra 79 ~ 50 ，显色性一 般； Ra 50 ，显色性较差。 我国生产的部分电光源的显色指数： Ra 95 ~ 100 白炽灯（500W） 荧光灯（日光色40W）Ra 70 ~ 80 荧光高压汞灯（400W） R 30 ~ 40
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⑵明视照明的基本条件
良好的光环境使人具有舒适感，在恶劣的照明条件 下会使人感到不适，长时间后还会引起视觉疲劳和全身疲劳。
良好的明视照明具备的条件：
a.合理的照度水平，并具有一定的均匀度； b.适度的亮度分布；
c.必要的显色性；
d.限制眩目。
照度是决定物体亮度程度的间接指标（直接指标为亮度）。
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光通量式：
式中

P
——波长为 的光通量，lm （流明）； ——波长为
683 V ( ) P
V ( )
W。 ——波长为 的光辐射功率，
· · · 683V ( ) P
的光谱光效率函数，无量纲；
多色光源的光通量：
1 2
⑴配光曲线 灯具的配光：一个光源配上了灯罩后，其光通量就要重新分 配。灯具的配光以配光曲线表示。 配光曲线形象地描述了光强在空间各个方向上的情况，用 平面图形来代表，并用极坐标绘制。
图
极坐标表示计
配光曲线分为四类： 1) 均匀配光：不带反射器的灯泡； 2) 深照配光：探照型灯具； 3) 广照配光：广照型灯具； 4) 余弦配光：搪瓷配照灯。
人感觉舒适度的亮度小于 1.6 104
cd / m 2 。
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小结：
四个常用的光度单位从不同的角度表 达了物体的光学特性。
光通量——发光体发出的光能数量； 发光强度——发光体在某方向发出的光通 密度，表征了光通量在空间的分布状况； 照度——被照面接受的光通量密度，用来 鉴定被照面的照明情况； 亮度——发光体单位表面积上的发光强度， 表征了一个物体的照亮程度。
⑵光效率 由控照器输出的光通量
1 100% <1 即
1与光源的辐射光通量 之比值，
图
常见类型的配光曲线
⑶保护角（遮光角）
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指控照器开口边缘与发光体（灯丝）最远边缘的连 线与水平线之间的夹角，即控照器、遮挡光源的角度tgγ =h/C 。
图
灯具的遮光角
多云白天的室外为1000-10000
lx
lx ；
；
lx
；
阳光直射的室外为10000
lx 。
⑷亮度 第 六 章 建 筑 照 明 设 计
对在同一个照度下，并排放着的白色和黑色物体，人眼 看起来有着不同的视觉效果，总觉得白色物体要亮的多。 亮度：表面上一点给定方向上的亮度，是包含这点的面元 在该方向上的发光强度 dI 与面元在垂直于给定方向上的正投 影面积 dA cos 之商。用符号 L 表示，其表达式为