照明的基本知识

1、照明的基本概念随着人类社会的发展，人民生活水平的提高，灯光照明的作用日益显著，照明直接关系到人们的身心健康和人们的工作效率。

利用各种光源的直射和漫射，灯具不仅仅局限于功能上的改进，且其选材、表面处理及造型亦日益讲究，从而形成和谐而又舒适的光照环境，在功能上和艺术上都能满足人们的需求，得到美的享受。

照明产品的设计不仅包含建筑学、光学、电学和美学等多种学科的知识，而且涉及到艺术修养和心理学等方面的考虑，是多方面知识综合运用的一门新学科。

（1）照明基本术语1、几个基本术语：名称符号单位说明光通量φ流明Lm 发光体每秒钟所发出的光量的总和，即发光量光强I 坎特拉cd 发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量照度 E 勒克斯Lx 发光体照射在被照物体单位面积上的光通量亮度L Nt cd/m2 发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量平均寿命小时指一批灯泡点亮至百分之五十的数量损坏不亮时的小时数经济寿命小时在同时考虑灯泡的损坏以及光速输出衰减的状况下，其综合光束输出减至一特定比例的小时数，此比例用于室外的光源为百分之七十，用于室内的光源（如日光灯）则为百分之八十2、色温度（COLOR TEMPERATURE）色温度是以绝对温度K（KELVIN）来表示，乃是将一标准黑体（如铁块）加热，温度升高至某一程度时颜色开始由深红——浅红——橙黄——白——蓝白——蓝，逐渐改变，利用这种光色变化的特性，某光源的光色与黑体加热的光色相同时，我们将黑体此时的绝对温度称为该光源之色温度。

色温度在3000K以下时，光色开始有偏红的现象，给人是一种温暖的感觉。

色温超过5000K 时颜色则偏向蓝光，给人是一种清冷的感觉。

通常亚热带人较喜欢清冷的4000K以上，而寒带人喜欢4000以下的色温度。

3、绝对温度K（KEIVIN）是1848年英国物理学家开尔文提出的。

他认为摄氏零下273.16度才是温度的起点，因此绝对温度的计算方式是摄氏零下273.16度再加上一般常用的摄氏温度，如人体常温为摄氏36度，也就是绝对温度309度（309K）。

4、演色性（显色性）光源对于物体颜色呈现的真实程度为演色性，也就是颜色逼真的程度，演色性高的光源对颜色的表现较好，我们所看到的颜色接近自然原色，演色性低的光源对颜色的表现较差，我们所看到的颜色偏差也较大。

为何会有演色性高低之情形发生？其关键在于该光线之分光特性。

可见光之波长在380nm至760nm之范围内，也就是我们在光谱中见到的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的范围。

如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例和自然光相近，则我们眼睛所看到的颜色也就较为逼直。

再好的装璜、摆设、艺术品、衣服等也会因选择不对的光源而失色。

5、经济效率（ECONOMICS）光源的效率是以其所发出光的流明除以其耗电量所得之值光效（LM/W）=流明（LM）/耗电量（W）即每瓦电力所发出光的量，其值越高表示光效率越高，所以对使用时间较长之场所，如办公室、走道、隧道等，效率通常是一个重要的考虑因素。

灯种类光效经济寿命特性适用范围低压钠灯100—198 12000 效率极高，寿命极长，明视度高，演色性差，为单一色光要节能而显色性要求差的地方高压钠灯66—140 8000—10000 效率极高，寿命特长，光输出稳定道路等公共照明、投光照明、工业、植裁照明荧光灯75—100 5000—12000 经济性，各种光色选择高照度办公、商场、住宅及公共场所金卤灯68—100 4000—10000 效率高，寿命长，演色性佳电视转播的运动场，工业、道路、植裁照明节能灯27—80 6000 体积小，寿命长，效率高，省电局部照明、安全照明高压汞灯19—63 1000—12000 效率高，寿命长，演色性差公共照明、运动场、工厂卤钨灯12—36 2000—3000 体积小，亮度高，光色较白商业空间重点照明白炽灯8—22 1000 安装及使用容易，成本低基本照明平均照明度计算N=Eam ×A/（φn×UF×MF）N=需求灯具数Eam=平均照度A=室内面积（M2）φn=一套灯具的流明数UF=利用系数 UTILIZATION FACTORMF=维护系数 MAINTENANCE FACTOR利用系数：照明设计必须要求得准确的利用系数，否则会有很大的偏差，影响利用系数的大小，有以下几个因素：①灯具的光分配曲线②灯具的光输出比例③室内的反射率（天花板、墙壁、工作面）④室内指数大小维护系数（MAINTENANCE FACTOR）照明设计要考虑到灯具使用1年后的平均照度是否能维护标准，所以要考虑维护系数，影响维护系数有以下几个因素：〃日光管的衰减值〃日光管及灯具沾附灰尘〃PS板劣化或反射板氧化等等装臵地点日光灯管（衰减值使用3000h）灯具、灯管（反射板氧化或附尘）维护因数维护系数灰尘较少（高级写字楼）三基色灯管10%普通灯管25%10%20%35%0.80.65普遍三基色灯管10%普通灯管25%20%30%45%0.70.55灰尘较多(室外或地下停车场) 三基色灯管10%普通灯管25%30%40%55%0.60.456、灯具：凡是能分配、透出或转变一个或多个光源发出的光线的一种器具，包括支承、固定和保护光源必须的部件。

但不包括光源本身，以及必需的电路辅助装臵和将它们与电源连接的设备。

普通灯具：对带电部件提供保护，但没有特殊的防尘防固体异物和防水的灯具。

固定式灯具：不能轻易地从一处移到另一处的灯具。

因为固定以致于这种灯具只能借助于工具才能拆卸或用于不易接触到的地方。

固定式灯具一般设计成与电源永久连接，但也可以用插头或类似器件连接。

嵌入式灯具：制造厂指定完全或部分嵌入安装表面的灯具。

7、灯具的分类1）按防触电保护型式分类按防触电型式，灯具应分类为0类、I类、Ⅱ类和Ⅲ类。

额定电压超过250V的灯具不应划分为0类。

在恶劣条件下使用的灯具不应划分为0类。

①0类灯具：依靠基本绝缘作为防触电保护的灯具。

这意味着，灯具的易触及导电部件（如有这种部件）没有连接到设施的固定线路中的保护导体，万一基本绝缘失效，就只好依靠环境了。

识别方法：0类灯具可以有部分或全部基本绝缘组成的绝缘材料外壳，例如绝缘材料外壳内装开启式电子镇流器，灯具易触及导电部件没有接地。

假如灯具有绝缘材料外壳，内部部件有接地措施，则属于I类灯具。

0类灯具也可以有金属外壳，它至少用基本绝缘将其与带电部件隔开，例如金属外壳的支架灯内装有封闭式电子镇流器和封闭式灯座等，灯具的易触及导电部件如金属外壳没有连接到固定布线的保护导体。

0类灯具可以含有双重绝缘或加强绝缘的部件，例如0类灯具内含有加强绝缘开关。

使用限制：恶劣条件下使用的灯具不应划分为0类；非普通灯具不应划分为0类；额定电压超过250V的，不应划分为0类；轨道安装的灯具不应划分为0类；半灯具应符合Ⅱ类灯具的所有有关要求，但不能标Ⅱ类符号；某些国家或地区标准已取消0类灯具的分类，如EN60598-1“附录ZB（标准的附录）特殊国家条件”规定，如果在CENELEC（欧洲标准化委员会）国家接线规定不允许0类灯具，那么灯具应不能划分为0类。

奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、德国、希腊、冰岛、挪威等国家不允许0类灯具。

②Ⅰ类灯具：灯具的防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且还包括附加的安全措施，即把易触及导电部件连接到设施的固定线路中的保护接地导体上，使易触及的导电部件在基本绝缘失效时不致带电。

识别方法：I类灯具对于使用软缆或软线的灯具，这种预防措施包括保护导体，是软缆或软线的一部分。

如果灯具的其他所有方面完全符合I类灯具的要求，而提供的软缆或软线中不含有保护导体、提供插头的插头不能插入带有接地接触点的插座，这种灯具不符合I类灯具的要求。

I类灯具可以有双重绝缘或加强绝缘的部件。

例如开关和导线。

带内装式低压变压器的灯具，带有接地装臵的，不应分类为Ⅲ类。

例如内装变压器的吸顶式低压卤钨灯具，如带有接地，应按I类分类，内装变压器的低压卤钨台灯，如不带接地装臵，灯具应分为0类。

③Ⅱ类灯具：防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且具有附加安全措施，例如双重绝缘或加强绝缘，但没有接地的措施或依赖安装条件。

识别方法：Ⅱ类灯具可以具有耐用和坚固的完整绝缘材料外壳，该外壳包住除诸如铭牌、螺钉和铆钉之类小的部件以外的所有金属部件，这些小的部件用至少相当于加强绝缘的绝缘材料与带电部件隔离。

这样的灯具称为绝缘外壳Ⅱ类灯具。

绝缘外壳式Ⅱ类灯具的外壳可以成为附加绝缘或加强绝缘的一部分或全部。

Ⅱ类灯具也可以有坚固的全金属外壳的灯具，除了那些使用双重绝缘明显不行的部件采用加强绝缘外，其内部全部采用双重绝缘，这样的灯具称为金属外壳式Ⅱ类灯具。

Ⅱ类灯具也可以是上述的组合。

假如接地是为了帮助启动，而不接到易触及金属部件，该灯具仍然被认为是Ⅱ类类灯具。

光源上的灯头、外壳和光源的起动带并不被看作易触及金属部件，但经本标准附录A试验确定为带电部件的除外。

例如安装完成后易触及的外露灯头。

如果一个全部是双重绝缘和/或加强绝缘的灯具的接地端子或接地触点，该灯具为I类结构。

一个Ⅱ类固定式灯具用作环路安装的话，可以有一个内部接地端子，用这个接地端子来保持接地导体的接地连续性，此接地导体不在灯具内终止。

内部接线端子通过Ⅱ类绝缘与易触及金属部件隔离。

Ⅱ类灯具内可以有依靠在安全特低电压下（SELV）工作来达到防触电保护的部件。

在结构上，Ⅱ类灯具必须符合特殊的Ⅱ类要求，使灯具保持双重绝缘或加强绝缘的防触电保护。

④Ⅲ类灯具：防触电保护依靠电源电压为安全特低电压，并且不会产生高于安全特低电压SELV的灯具。

安全特低电压：用安全隔离变压器或具有独立绕组的变流器与供电干线隔离开的电路中，导体之间或任何一个导体与地之间有效值不超过50V的变流电压。

识别方法：Ⅲ类灯具的电源应为安全特低电压的同时，灯具内部不能产生高于SELV的电压。

直流特低电压供电的灯具不能划分为Ⅲ类，因为灯具内部可能产生高于安全特低电压的电压。

内装变压器的灯具，当其初级电压高于安全特低电压，即使次级电压为安全特低电压，灯具也不能划分为Ⅲ类。

Ⅲ类灯具不应提供保护接地措施。

2)按防尘、防固体异物和防水等级分类代号举例IP 4 5第二位特征数字第一位特征数字特征字母第一位特征数字所代表的防护等级第一位特征数字防护等级简要描述不能进入外壳的物体的简要说明0 无防护没有专门的防护1 防大于50mm的固体异物人体的某一大面积部分,如手(但不能防止故意地接近).直径大于50mm的固体2 防大于12mm的固体异物手指或长度不超过80mm的类似物体.直径大于12mm的固体异物3 防大于2.5mm的固体异物直径或厚度大于2.5mm的类似物体.直径大于12mm的固体异物4 防大于1mm的固体异物厚度大于1.0mm的金属丝或细带直径大于1.0mm的固体异物5 防尘不能完全防止尘埃进入,但进入量不能达到妨碍设备正常工作的程度.6 尘密无尘埃进入第二位特征数字所代表的防护等级第二位特征数字防护等级简要描述外壳提供的防护类型的说明0 无防护没有专门防护1 防滴水滴水(垂直滴水)应无有害影响2 向上倾斜15°防滴水当外壳从正常位臵向上倾斜15°时,垂直滴水应无有害影响3 防淋水与垂直成60°范围以内的淋水应无有害影响4 防溅水从任何方向朝外壳溅水应无有害影响5 防喷水用喷嘴以任何方向朝外壳喷水应无有害影响6 防猛烈海浪猛烈海浪或强烈喷水时,进入外壳的水不应达到有害的量7 防浸水以规定压力和时间将外壳浸入水中时,进入的水不应达到有害的量8 防潜水设备应适于按制造厂规定的条件下长期潜水注:通常指水密型,但对某些类型设备也可允许水进入,但不应达到有害程度标记与符号对照表标记符号说明IP20 / /IPX1 一滴IPX3 正方形内含一滴IPX4 三角形内含一滴IPX5 二个三角形内含一滴IPX7 二滴IPX8 二滴后跟用米表示的最大浸沉深度IP4X / /IP5X 无框网格IP6X 有框网格3)按灯具设计的支承面材料分类根据灯具是否直接安装在普通可燃性材料表面，还是仅适宜于安装在非可燃性材料表面，灯具分为：——仅适宜于直接安装在非可燃材料表面的灯具——适宜于直接安装在普通可燃材料表面的灯具普通可燃材料：材料的引燃温度至少为200℃，并且在此温度时该材料不致变形或强度降低。