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照明基礎(chǔ)知識(shí)

 

一、前言

電光源自19世紀(jì)80年代發(fā)明以來(lái)，至今已有100多年的歷史。人類社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使電光源技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，配合各種光源的使用，產(chǎn)生了造型多姿多彩，風(fēng)格各異的燈具，為照明設(shè)計(jì)提供了廣闊的發(fā)揮空間。今天的人工照明己不是單一的燈光，而是多種電器照明媒體與環(huán)境裝飾緊密結(jié)合，形成了一門電氣裝飾綜合藝術(shù)。

近年來(lái)，裝飾與藝術(shù)照明在建筑中的美化作用與日俱增，燈光不僅為人們的工作、學(xué)習(xí)和生活提供良好的視覺(jué)條件，體現(xiàn)出一定的風(fēng)格，增加建筑藝術(shù)的美感，使環(huán)境空間更加符合人們的心理和生理上的需求，從而得到美的享受和心理平衡。

現(xiàn)代建筑物不僅注重室內(nèi)空間的構(gòu)成要素，更為重視的是電氣對(duì)室內(nèi)空間環(huán)境的美學(xué)效果及由此對(duì)人們所產(chǎn)生的心理效應(yīng)。因此一切居住、娛樂(lè)、社交場(chǎng)所的照明設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是藝術(shù)主題和視覺(jué)的舒適性，電光源的迅速發(fā)展，使現(xiàn)代設(shè)計(jì)不但能提供良好的光照條件，而且在此基礎(chǔ)上可利用光的表現(xiàn)力對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行藝術(shù)加工，從而共同創(chuàng)造現(xiàn)代生活的文明。

不同的國(guó)家，不同的人們?cè)诓煌臅r(shí)期，由于生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)文化和環(huán)境的差異，人們對(duì)照明的要求是不同的，產(chǎn)生了不同的照明設(shè)計(jì)風(fēng)格和手法。所以照明設(shè)計(jì)同時(shí)要考慮上述情況，再結(jié)合當(dāng)時(shí)的光源、燈具以及使用環(huán)境等因素考慮。

二、光

1、光的知識(shí)

光是以電磁波的形式傳播的，光源是能被人們的眼睛所感受到的電磁波，其波長(zhǎng)范圍380ｎｍ－780ｎｍ（ｎｍ：納米，長(zhǎng)度單位1ｎｍ＝10-9ｍ），長(zhǎng)于 780ｎｍ的為紅外線、無(wú)線電等，短于380ｎｍ的為紫外線、X射線、宇宙射線等。可見(jiàn)光部分又分為解成紅光、黃光、橙光、綠光、青光、藍(lán)光、紫光等七種基本單色光。

光和其它所有的電磁輻射一樣，在真空中以每秒30萬(wàn)千米的速度沿直線傳播。當(dāng)光通過(guò)某種物質(zhì)時(shí)如水或空氣，其傳播速度會(huì)減慢。光在真空中的速度和在媒質(zhì)中的速度比值稱為該媒質(zhì)的折射率，在折射率不同的兩種媒質(zhì)的界面上，入射光線產(chǎn)生折射與發(fā)射現(xiàn)象。另外光在傳播過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生散射，漫反射、漫透射現(xiàn)象等等。2、光的度量單位：

（1）光通量：光源單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光量稱為光通量，符號(hào)為φ，單位是流明（Lｍ）。光通量與能量輻射的關(guān)系為φ＝∫780380㎞φe•入VI入•d入

式中：Km最大光譜光效能，是常數(shù)（683Lm/w）

v(入)視覺(jué)光譜的光效率函數(shù)。

Φe 入波長(zhǎng)為入能輻射通量

以上式可以看出，光通量就是人眼對(duì)能量輻射通量的評(píng)價(jià)。

（2）光強(qiáng)：光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量被定義為光源在該方向的光強(qiáng)度，符號(hào)為I，單位為坎德拉（cd），I=dφ/d ，光強(qiáng)度的單位是光度測(cè)定的基本單位

（3）照度，也叫亮度：光源在某一方向上的單位投影面在單位立體角中發(fā)射的光通量數(shù)，符號(hào)為E，E=dφ/ ds,單位為L(zhǎng)x（勒克斯）Ilx=1Lm/m2

（4）發(fā)光效率：指一個(gè)光源所發(fā)出來(lái)的光通量與該光源所消耗的電力功率P之比。三、色彩

1、色彩的知識(shí)：

人的視覺(jué)器官在色彩刺激作用引起大腦的心理反應(yīng)，即視覺(jué)器官受不同波長(zhǎng)光線的物理刺激的同時(shí)產(chǎn)生色彩刺激信號(hào)并傳給大腦，大腦將其接受的色彩信號(hào)不斷地譯成色彩概念，并與儲(chǔ)存在大腦里的視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，加以解釋，形成了顏色知覺(jué)。顏色分非彩色和彩色。非彩色是指白色、黑色的各種深淺不同的顏色。彩色是指黑白系列以外的各種顏色。

由于感情效果和對(duì)客觀事物的聯(lián)想，色彩對(duì)視覺(jué)的刺激產(chǎn)生了一系列的色彩知覺(jué)心理效應(yīng)。這種效應(yīng)隨著具體的時(shí)間、地點(diǎn)、條件（如外觀形狀、自然條件、個(gè)人愛(ài)好、生活習(xí)慣、形狀大小及環(huán)境位置等）的不同而有所不同，一般來(lái)講色彩可以產(chǎn)生溫度感、距離感、重量感、空間感、陰暗感等。2、色溫及顏色的應(yīng)用：

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（1）光源的色溫：

人們用與光源的色溫相等或相近的完全輻射體的絕對(duì)溫度來(lái)描述光源的色表（人眼直接觀察光源時(shí)所看到的顏色）又稱光源的色溫。色溫是以絕對(duì)溫度K來(lái)表示。不同的色溫會(huì)引起人們?cè)谇榫w上不同的反應(yīng)，我們一般把光源的色溫分成三類：

ａ.暖色光：暖色光的色溫在3300K以下，.暖色光與白熾燈光色相近，紅光成分較多，給人以溫暖、健康、舒適的感覺(jué)，適用于家庭、住宅、宿舍、醫(yī)院、賓館等場(chǎng)所，或溫度比較低的地方。

ｂ.暖白光：又叫中間色，它的色溫在3300K－5300K之間。.暖白光光線柔和，使人有愉快、舒適、安祥的感覺(jué)，適用于商店、醫(yī)院、辦公室、飯店、餐廳、候車室等場(chǎng)所。

ｃ.冷色光：又叫日光色，它的色溫在5300K以上，光源接近自然光，有明亮的感覺(jué)，使人精力集中，適用于辦公室、會(huì)議室、教室、繪圖室、設(shè)計(jì)室、圖書(shū)館的閱覽室、展覽櫥窗等場(chǎng)所。

演色性：

光源對(duì)物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為演色性，也就是顏色的逼真的程度，演色性高的光源對(duì)顏色的表現(xiàn)較好，我們所看到的顏色　也就較接近自然顏色，演色性低的光源對(duì)顏色的表現(xiàn)較差，我們所看到的顏色偏差也較大。

為何會(huì)有演色性高低之分呢?其關(guān)鍵在于該光線之分光特性，可見(jiàn)光之波長(zhǎng)在380ｍｍ至780ｍｍ之范圍內(nèi)，也就是我們?cè)诠庾V中見(jiàn)到的紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫光的范圍，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例與自然光相近，則我們眼睛所看到的顏色也就較為逼真。

我們一般以顯色指數(shù)為表征顯色性。標(biāo)準(zhǔn)顏色在標(biāo)準(zhǔn)光源的輻射下，顯色指數(shù)定為100。當(dāng)色標(biāo)被試驗(yàn)光源照射時(shí)，顏色在視覺(jué)上的失真程度，就是這種光源的顯色指數(shù)。顯色指數(shù)越大，則失真越少，反之，失真越大，顯色指數(shù)就越小。

不同的場(chǎng)所對(duì)光源的顯色指數(shù)要求是不一樣的。在國(guó)際照明協(xié)會(huì)中一般把顯色指數(shù)分成五類：

類別 Ra 適用范圍

1A ＞90 美術(shù)館、博物館及印刷等行業(yè)及場(chǎng)所

2B 80—90 家庭、飯館、高級(jí)紡織工藝及相近行業(yè)

2 60—80 辦公室、學(xué)校、室外街道照明

3 40—60 重工業(yè)工廠、室外街道照明

4 20—40 室外道路照明及一些要求不高的地方四、光源

照明光源由于它們的發(fā)光條件不同，其光電特性各異。為了正確地選用照明光源，必須對(duì)它們的電氣特性、光電特性和適用場(chǎng)合有所了解。

1、光源的分類：

照明光源的分類是按照發(fā)光的形式不同進(jìn)行分類的。它可分為輻射光源和氣體放電照明光源兩大類。前者是利用電流通過(guò)電絲，將其加熱到白熾狀態(tài)而發(fā)出可見(jiàn)光；后者是利用某些元素的原子被電子激發(fā)而產(chǎn)生輻射。2、常用照明光源的主要特性指標(biāo)：

照明光源種類 光效

(Lm/W) 顯色指數(shù)Ra 色溫

（K）

色溫 頻閃

效應(yīng) 平均壽命(h) 再點(diǎn)燃

時(shí)間 備注

（功率范圍）

白熾燈 6.5—20 95—99 2400－2700 暖色 無(wú) 1000 瞬時(shí) 15W—500W

鹵鎢燈 15—30 95—99 280—3300 暖色 無(wú) 2000 瞬時(shí) 20W—120W

鹵磷酸鹽熒光燈T10、T12 40—60

50—60 2700

4000

5400 暖色

中間色日光色

有

6000

1—4s

20W—120W

三基色熒

光燈T8

60—80

80 2700

4000

5400 暖色

中間色

日光色

有

10000

1—4s

18W—120W

緊湊型熒光燈 50—60 80 2700

4000

5400 暖色

中間色

日光色 無(wú) 8000

＜1s 3W—120W

低壓鈉燈 90—160 — 2000 暖色 有 20000 8-10min 18W—180W

高壓鈉燈 80—100 25 5500 冷色 有 20000 8-10min 35W—180W

高壓汞燈 40—60 30—50 4000—6500 冷色 有 10000 8-10min 50W—1000W

金鹵燈 60—80 80—95 4000—6500 冷色 有 8000 8-10min 35W—3500W3、照明光源的選擇：

電光源的選擇應(yīng)以實(shí)施綠色照明工程為基點(diǎn)。綠色照明工程旨在節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。其具體內(nèi)容是：采用高光效、低污染的電光源，提高照明質(zhì)量，保護(hù)視力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和能源有效利用率，達(dá)到節(jié)約能源，減少照明費(fèi)用，減少水電工程建設(shè)，減少有害物質(zhì)的排放和逸出，達(dá)到保護(hù)人類生存環(huán)境的目的。

（1）限制普通白熾燈的應(yīng)用：

普通白熾燈屬于老一代光源，光效低，壽命短，應(yīng)予限制，但不能完全取消，因?yàn)槠胀ò谉霟魶](méi)有電磁干擾，便于調(diào)節(jié)，適合需要頻繁開(kāi)關(guān)場(chǎng)合。對(duì)于局部照明、投光照明、信號(hào)指示以及水電豐富的山區(qū)和邊遠(yuǎn)農(nóng)村是不可缺少的光源。

（2）采用鹵鎢燈取代普通白熾燈：

鹵鎢燈和普通照明的白熾燈是同屬白熾燈類產(chǎn)品，均系電流通過(guò)燈絲白熾發(fā)光，是普通白熾燈的升級(jí)換代產(chǎn)品。鹵鎢燈光效和壽命比普通白熾燈高一倍以上，因此，在許多照明場(chǎng)所如商業(yè)櫥窗、展覽廳（包括一般商業(yè)產(chǎn)品、文化藝術(shù)品以及歷史文物品的展覽展示等）以及攝影照明等，要求顯色性高，高檔冷光或聚光的場(chǎng)合，可采用各種結(jié)構(gòu)形式不同的鹵鎢燈取代普通白熾燈，來(lái)達(dá)到節(jié)約能源，提高照明質(zhì)量的目的。

與緊湊型熒光燈相比，緊湊型鹵鎢燈的功效相對(duì)較低，壽命也相對(duì)較短。但緊湊熒光燈的缺點(diǎn)是發(fā)光體尺寸比同功率的石英鹵鎢燈要大得多，很難實(shí)現(xiàn)輸出光線的光學(xué)控制，因而，一般在對(duì)光束輸出有嚴(yán)格要求的情況下，采用反射式緊湊型鹵鎢燈。與緊湊型熒光燈相比，緊湊型鹵鎢燈還具有顏色好，容易實(shí)現(xiàn)調(diào)光的優(yōu)點(diǎn)，在沒(méi)有特定要求情況下，應(yīng)盡可能采用緊湊型熒光燈取代白熾燈。

推薦采用緊湊型熒光燈取代白熾燈：

與白熾燈相比，緊湊型熒光燈每瓦產(chǎn)生的光通量是普通照明白熾燈的五倍以上，其額定壽命是白熾燈的10倍。由于熒光粉質(zhì)量的不斷提高和改進(jìn)，緊湊型熒光燈顯色指數(shù)可以達(dá)到80左右，在一般照明情況下，人們完全可以滿意接受。緊湊型熒光燈可以和鎮(zhèn)流器聯(lián)接在一起，組合成一體化燈，采用E27燈頭，與普通白熾燈直接替換，十分方便。

推薦采用φ26ｍｍ，φ16ｍｍ細(xì)管徑熒光燈：

用φ26ｍｍ，φ16ｍｍ細(xì)管徑熒光燈取代白熾燈，直管型熒光燈的光效和壽命均為普通白熾燈的6倍以上，是取代普通白熾燈的最佳燈種之一。

推薦采用金屬鹵化物燈：

金屬鹵化物燈，屬高強(qiáng)度氣體放電燈。由于20世紀(jì)80和90年代，我國(guó)不斷從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，使這兩類燈的技術(shù)性能指標(biāo)幾乎達(dá)到或接近國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。各種規(guī)格的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈由于具備高光效和長(zhǎng)壽的特點(diǎn)，分別廣泛用于各種環(huán)境條件室內(nèi)外照明，如機(jī)場(chǎng)、港口、碼頭、道路、城市街道、體育場(chǎng)館、大型工業(yè)車間、展覽廳、地鐵等場(chǎng)所。金屬鹵化物燈，是取代熒光高壓汞燈的最佳選擇。

五、燈具

燈具就是光源、燈罩及附件的總稱。在現(xiàn)代照明中，光源雖然是主要的，但燈罩的作用非常重要。燈罩起著固定和保護(hù)光源，控制并重新分配光在空間的分布，防止眩光等作用。

1、燈具的分類：

燈具的品種及其豐富，外形千變?nèi)f化，性能千差萬(wàn)別，對(duì)燈具的分類方法也是多種多樣，主要有：

•按采用的電源分類：把燈具分成白熾燈具、熒光燈具、高壓氣體放電燈具等大類。

•按燈具的配光分類：把燈具分成直接照明型、全漫射照明型、全反射照明型、半間接照明型、間接照明型等五類。

•按照建筑物的安裝情況分類：把燈具分成吸頂燈、吊燈、壁燈、嵌入式燈、地腳燈、庭院燈、自動(dòng)應(yīng)急照明燈、移動(dòng)式燈、道路廣場(chǎng)燈等等。

•按燈具的使用場(chǎng)所來(lái)分類：有開(kāi)啟型燈具、閉合型燈具、密封型燈具、防爆型燈具、安全型燈具、防震型燈具等等。2、燈具的應(yīng)用 ：

•深照型燈具和特深照型燈具，由于它們的光線集中，適應(yīng)于高大廠房或要求工作而有高照度的場(chǎng)所。這種燈配鏡面反射罩，并以大規(guī)律高壓鈉燈，金屬鹵化物燈，高壓汞燈作光源，能將光線控制在狹隘的范圍內(nèi)，獲得很高的軸線光強(qiáng)，在這種燈具照射下，水平照度高，陰影很濃。

•石英燈也叫射燈，是一種輕型的投光燈燈具，主要用于重點(diǎn)照明，因此多數(shù)是窄光束配光，并且能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，隨意選擇方向，射燈裝在內(nèi)設(shè)電源線的導(dǎo)軌，燈具可以沿軌道滑動(dòng)，則靈活性更大，非常適合商店，展覽館的陳列照明。

•筒燈一般是嵌入式燈具，將燈具嵌入在吊頂內(nèi)，這種安裝不會(huì)打破吊頂?shù)难b飾效果，而且它有較好的下射配光，能形成各式各樣的光分布，并且具有很好的防眩光效果，能創(chuàng)造靜幽雅的環(huán)境氣氛，一般用在酒樓、賓館、家庭的客廳等處。

•熒光燈支架是一種均勻配光型直接照明燈具，它能產(chǎn)生均勻照明的效果，不容易產(chǎn)生陰影，熒光燈支架具有敞開(kāi)式的，熒光燈光效高，但有眩光，對(duì)保護(hù)視力不利。配棱晶罩燈具光效有所下降，但幾乎沒(méi)有眩光。熒光燈光效高，因此廣泛地用于商店、圖書(shū)館、學(xué)校、辦公樓、銀行等處作一般照明，如果將熒光燈管組成一定的幾何圖案（如正方形、菱形、正三角形、正五邊形等）安裝在大廳里（營(yíng)業(yè)廳、侯車廳等），會(huì)產(chǎn)生良好的藝術(shù)照明效果。

•格柵燈盤，也是一種熒光燈燈具，與熒光燈支架不同的是它采用了高效反光罩，把光線控制在一定的范圍內(nèi)，提高了光的利用率，同時(shí)設(shè)遮光格柵來(lái)遮蔽光源，減少燈具的直接眩光，格柵燈具有嵌入式和吸頂式二種安裝方式，它主要用在辦公室，圖書(shū)館、商店等處用作一般照明。3、燈具的名詞解釋

◎燈具效率：

燈具效率是指在規(guī)定的條件下測(cè)得燈具所發(fā)射的光通量值與燈具內(nèi)所有光源發(fā)出的光通量測(cè)定值之和的比值。

◎1/2照度角

將燈軸垂直，燈下水平面上某點(diǎn)，如其水平照度為燈軸直下方照度的1/2時(shí)，此點(diǎn)和光中心連線與燈軸線所形成的夾角稱1/2照度角。

○燈具的布置距離比入

同一類型燈具的兩個(gè)相鄰燈之間的距離為L(zhǎng)，燈的安裝高度為H，則距離為入=L/H。

○嵌入式燈具：完全式部分嵌入安裝表面的燈具。

○普通燈具：對(duì)帶電部件提供保護(hù)，但沒(méi)有特殊的防塵防固體異物和防水等級(jí)的燈具。

4、燈具的選擇：

在照明設(shè)計(jì)中，燈具的選擇應(yīng)考慮的主要因素有：

○配光要求，燈具表面亮度，顯色性能，眩光度。

○環(huán)境條件，使用環(huán)境時(shí)防護(hù)式要求。

○協(xié)調(diào)性，燈具的外型是否與建筑物和室內(nèi)裝飾協(xié)調(diào)。

○經(jīng)濟(jì)性，如燈具效率，電功率消耗，投資運(yùn)作費(fèi)，節(jié)能效果等。

按配光特性選擇燈具：

◎一般生活用房和公共建筑物內(nèi)采用直接型，均勻散型燈具或熒光燈（露的或帶罩的），使頂部和墻壁均有一定的亮度，整個(gè)室內(nèi)空間分布均勻。

◎當(dāng)要求垂直照度時(shí)，可采用傾斜安裝的燈具，或選用不對(duì)稱配光的燈具，如教室黑板照明等。

◎大廳、門廳、會(huì)議堂、禮堂、賓館等處的照明，除滿足照明功能外，還應(yīng)考慮照明燈具的裝飾藝術(shù)效果，對(duì)于家庭的客廳、臥室等，隨著人們生活水平的不斷提高，也應(yīng)作以上考慮。

◎生產(chǎn)廠房采用直接型燈具較多，使光通全部投射到下方面的工作面上，若工作位置集中或燈具懸掛高度較高時(shí)，宜采用深照型燈具。一般生產(chǎn)采用深照型燈具。

◎特殊用房，應(yīng)根據(jù)需要選用專用燈具，如舞廳、舞臺(tái)、手術(shù)室、攝影棚等。5、配光

光強(qiáng)在空間的分布是燈具的重要特性，通常用曲線來(lái)表示，所以又叫配光曲線，配光曲線一般有三種表示方法：一是極坐標(biāo)法，二是直角坐標(biāo)法，三是等光強(qiáng)曲線。

A、極坐標(biāo)配光曲線：

在通過(guò)光源中心的測(cè)光平面上，測(cè)出燈具在不同角度的光強(qiáng)值。從某一方向起，以角度為函數(shù)，將各角度的光強(qiáng)用矢量標(biāo)注出來(lái)，連接矢量頂端的連接就是照相館明燈具極坐標(biāo)配光曲線。如果燈具是有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸，則只需用通過(guò)軸線的一個(gè)測(cè)光面上的光強(qiáng)分布曲線就能說(shuō)明其光強(qiáng)在空間的分布，如果燈具在空間的光分布是不對(duì)稱的，則需要若干測(cè)光平面的光強(qiáng)分布曲線才能說(shuō)明其光強(qiáng)的空間分布狀況。

B、標(biāo)配光曲線：

對(duì)于聚光型燈具，由于光束集中在十分狹小的空間立體角內(nèi)，很難用極坐標(biāo)來(lái)表達(dá)其光強(qiáng)度的空間分布狀況，就采用直角從配光曲線表示法，以橫軸表示光強(qiáng)圖I，以橫軸表示光束的投角，如果是具有對(duì)稱旋轉(zhuǎn)軸的燈具則只需一條配光曲線來(lái)表示，如果是不對(duì)稱燈具則需多條配光曲線表示。

C、光強(qiáng)曲線圖：

將光強(qiáng)相等的矢量頂端連接起來(lái)的曲線稱為等光強(qiáng)曲線，將相鄰等到光強(qiáng)曲線的值按一定比例排列，畫(huà)出一系列的等光強(qiáng)曲線所組成的圖稱為等到光強(qiáng)圖，常用的圖有圓形網(wǎng)圖，矩形網(wǎng)圖與正弧網(wǎng)圖。由于矩形網(wǎng)圖既能說(shuō)明燈具的光強(qiáng)分布，又能說(shuō)明光量的區(qū)域分布，所以目前投光燈具采用的等光強(qiáng)曲線圖都是矩形網(wǎng)圖，這里我們將不作介紹。6、照明質(zhì)量

A、眩光：

視野內(nèi)有亮度極亮的物體或強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，則可引起不舒適或造成視覺(jué)降低的現(xiàn)象，稱為眩光。眩光可分失能眩光與不舒適光，凡是降低人眼視力的眩光，凡使人產(chǎn)生不快之感稱為不舒適眩光。眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素之一。

眩光產(chǎn)生的原因：

◎由于高亮度的刺激。使瞳孔縮小。

◎由于角膜式晶體等眼內(nèi)組織產(chǎn)生散射，在眼內(nèi)形成光幕；

◎由于視網(wǎng)膜受高亮度的刺激，使適應(yīng)狀態(tài)破壞

燈具產(chǎn)生眩光的主要因素：

◎光源的亮度（亮度越高，眩光越顯著）

◎光源的位置（越接近視線，眩光越顯著）

◎光源外觀大小與數(shù)量（表面積越大，光源數(shù)目越多，眩光越顯著）

◎周圍的環(huán)境（環(huán)境亮度越暗，眼睛的適應(yīng)亮度很低，眩光也就顯著）  1、控制不舒適眩光：

在教育、辦公室、體育館處，必須嚴(yán)格控制眩光，否則會(huì)明顯地影響人們的學(xué)習(xí)，工作及觀賞活動(dòng)。因此控制不舒適眩光很重要，控制不舒適眩光有以下辦法：

接限制光源的亮度或采用透光的材料減弱眩光。

◎用燈具的保護(hù)角度控制眩光。

◎控制照明照度的穩(wěn)定性。

◎控制照明對(duì)象和鄰近表面的亮度的比值。

◎消除光源的頻閃效果。

◎照度：作為基本決定因數(shù)，一個(gè)適當(dāng)平面上的某個(gè)區(qū)域上的平均照度，是作為估計(jì)視覺(jué)作業(yè)實(shí)施所需求光量的常用定量標(biāo)準(zhǔn)。

由于不同的國(guó)家，地區(qū)、由于受經(jīng)濟(jì)等各種條件的影響，即使是同樣的環(huán)境其照度的量是不相同的，同時(shí)不同的地點(diǎn)、環(huán)境、由于所從事的工作或人的不同照度的量也是不同的，我們介紹一些跟我們工作生活有關(guān)聯(lián)的地方一些照度的要求（詳見(jiàn)第一節(jié)《基本概念》第三條《推薦照度范圍》）。

◎照度的分布與亮度分布的要求：

照度的分布與亮度分布主要包括三個(gè)方面：

1）工作面上的照度分布要求均勻。為使工作面照度處于比較均勻的狀態(tài)，要求做到

◎局部照度與一般分布要求均勻。工作面上一般照明值宜為照明值的1/3—1/5，且不宜低于50Lx（CIE要求，局部工作面的照明最好不大于平均值的25%）。

◎一般照明中的最小照度與平均照度之比規(guī)定在0.7以上。

◎各表面要有適當(dāng)?shù)牧炼确植寂c照明分布。

要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)良好的使人感到舒適的照明環(huán)境，就需要亮度分布合理和室內(nèi)各個(gè)面的反射比選擇適當(dāng)，照度的分配也應(yīng)與之相配。由于人的視線不是固定的，經(jīng)常由此及彼，如果室內(nèi)亮度分布變化過(guò)大，就會(huì)引起視覺(jué)器官的疲勞和不快感。但是，在以氣氛照明為主的環(huán)境，有時(shí)卻需要用變化亮度的方法來(lái)改變室內(nèi)單調(diào)的氣氛，如會(huì)議室照度與周圍與相差很大，反而會(huì)形成中心感的效果等等。

◎面的亮度。

高亮度的發(fā)光面會(huì)引起眩光，造成人們的不舒適感，但是高亮度光源又會(huì)給人們的心情帶來(lái)刺激。在照明中采用較多的透明燈泡，會(huì)給人帶來(lái)輝煌的陶醉感，產(chǎn)生興奮與激情。因此要根據(jù)不同的場(chǎng)合確定發(fā)光面亮度。

辦公室 車間

工作對(duì)象與其相鄰的周圍之間（如書(shū)或機(jī)器與周圍之間） 3：1 3：1

工作對(duì)象與其離開(kāi)較遠(yuǎn)之間（如書(shū)與地面、機(jī)器與墻面之間） 5：1 10：1

燈具或窗與其附近周圍之間  20：1

在視野中的任何位置  40：1亮度對(duì)比最大值（美國(guó)IES）反射率推薦值  反射率推薦值

頂棚 80%—90% 機(jī)器設(shè)備、工作桌（臺(tái)） 25%—45%

墻壁（平均值） 40%—60% 地面 20%—40%

室內(nèi)反射推薦值（美國(guó)IES）表面名稱 反射比 照度比 表面名稱 反射比 照度比

頂棚 0.7—0.8 0.25—0.9 地面 0.2—0.4 0.7—1.0

墻面隔斷 0.5—0.7 0.4—0.8  

工作房間表面反射比與照度比

六、照明設(shè)計(jì)

照明設(shè)計(jì)的程序：建筑照明設(shè)計(jì)的程序一般分成九個(gè)步驟：

1、 明確照明實(shí)施的用途與目的

照明設(shè)計(jì)必須首先確定建筑物的用途，是辦公室，會(huì)堂、教室、餐廳還是舞廳，如果是多功能房間，更要把各種用途列出，以便確定滿足要求的照明設(shè)備。這一點(diǎn)是建筑照明設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。2、 光環(huán)境構(gòu)思及光通量分布的初步確定

在明確照明目的的基礎(chǔ)上，確定光環(huán)境及光通量的分布。如舞廳、要有刺激興奮的氣氛，要采用變幻的光，閃耀的照明：如教室，要有寧?kù)o舒適的氣氛，要做到均勻的照度和合理的亮度，不能有眩光。3、 照度、亮度的確定

（1） 照明方式的分類，照明方式主要有四種：

※一般照明：指室內(nèi)基本一致的照明，多采用于辦公室場(chǎng)所，一般照明的優(yōu)點(diǎn)是：a、即使室內(nèi)工作布置變化，也無(wú)需變更燈具的種類與布置。b、照明設(shè)備的種類較少。C、均勻的光環(huán)境。

※分區(qū)的一般照明，是將工作對(duì)象和工作場(chǎng)所按功能來(lái)布置照明方式。而且，用這種照明設(shè)備，也兼作房間的一般照明。

※局部照明。在小范圍內(nèi)，對(duì)各種對(duì)象采用個(gè)別的照明的方式，需有靈活性，局部照明的優(yōu)點(diǎn)是：

◎按要求的條件，對(duì)每個(gè)必要的對(duì)象進(jìn)行照明，易于控制。

◎通過(guò)對(duì)某一對(duì)象特別高度較低，有效的突出對(duì)象。

◎節(jié)約能源

◎燈具安裝高度較低，維護(hù)方便。

為了使眼睛適應(yīng)亮度的過(guò)度變化，應(yīng)同時(shí)采用至少為局部照明照度值20%以上的一般照明。

◎上述各方式并用。

（2） 照明方式的選擇

通常，對(duì)整個(gè)房間總是采用一般照明方式，而對(duì)工作面或需要突出的物品采用局部照明，例如辦公室往往用熒光燈具作一般照明，而在辦公室桌上布置臺(tái)燈作局部照明，又如展覽中整個(gè)大廳是一般照明，而對(duì)展品用射燈做局部照明，因此房間用途與室內(nèi)布置就確定了，照明方式也隨之確定了。4、光源的選擇

各種光源的效率，光色，顯色性及特性等方面各有所長(zhǎng)，可用在不同的建筑照明，詳見(jiàn)光源部分。5、燈具的選擇

在照明設(shè)計(jì)中選擇燈具時(shí)，應(yīng)綜合考慮以下幾點(diǎn)

 燈具的光度特性（燈具效率、配光、利用系數(shù)、表面亮度、眩光等）

 經(jīng)濟(jì)性（價(jià)格光通比，電消耗、維護(hù)費(fèi)用等）

 燈具的使用環(huán)境條件（是否要防爆、防潮、防震等）

 燈具的外形與建筑物是否協(xié)調(diào)等。

以下對(duì)燈具光特性與經(jīng)濟(jì)性的選擇作些說(shuō)明：

（1） 燈具的光特性選擇

◎在層高較低的工業(yè)與民用公共建筑中，如工廠實(shí)驗(yàn)、辦公室、商場(chǎng)、各種文化設(shè)施內(nèi)的休息廳和接待室等），房間的墻面與吊頂均要求一定高度，要求房間有較高的反射系數(shù)，并需要一部分光直接射到頂棚和墻上，此時(shí)以采用半直接照明型或間接型配光的燈具為宜。照明器上半球光通輻射一般不應(yīng)小于15%（如乳白罩燈具或散射型燈具），并應(yīng)避免采用特狹照明型直射燈具。

◎在高大廠房（6M以上），宜采用深照明型燈具，但對(duì)有垂直照度要求的場(chǎng)所不宜采用高度集中配光的燈具，而應(yīng)考慮有一部分光能照到墻上和設(shè)備的垂直面上。

◎建筑物室內(nèi)要求減少陰影時(shí)，可采用廣照型配光燈具，使工作點(diǎn)能受到來(lái)自各個(gè)方向燈具光線的照射。如果對(duì)消除陰影要求十分嚴(yán)格，則最好采用發(fā)光平面（如發(fā)光頂棚），它的特點(diǎn)是照度高，且均勻，對(duì)消除陰影比較理想。

◎帶有格柵的嵌入式燈具布置成的發(fā)光帶，一般多用于長(zhǎng)而大的辦公室或大廳，光帶的優(yōu)點(diǎn)是光柔和、沒(méi)有眩光，缺點(diǎn)是頂棚較暗，特別是光帶間距大時(shí)，就更為突出。

◎?yàn)榱朔乐寡９猓瑧?yīng)選用帶保護(hù)角或帶有漫射玻璃的燈具。

經(jīng)濟(jì)的考慮：

◎考慮照明的經(jīng)濟(jì)性時(shí)，要作全面比較，主要考慮初投資，耗電費(fèi)及年維修費(fèi)。

◎如果進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)比較十分復(fù)雜，難以進(jìn)行，則以在獲得同一照度值情況下消耗功率最小的照明方案作為最經(jīng)濟(jì)的方案。6、室內(nèi)布燈數(shù)的確定

根據(jù)已選擇燈具及房間大小，照度等因數(shù)可以計(jì)算室內(nèi)布燈數(shù)，計(jì)算公式及方法下面會(huì)講。7、燈具的布置

照明方式有一般照明，分區(qū)的一般照明，局部照明及混合照明，布燈的方法也隨著照明方式面異。

①一般照明的布燈方法。

◎理確定燈與燈的距離，燈與墻的距離

◎合理確定布燈的圖案。

非均勻照度的布燈法。有些場(chǎng)所（如客廳、宴會(huì)廳、商場(chǎng)等）的一般照明并不強(qiáng)調(diào)照度均勻，而是在保證足夠的照度前提下強(qiáng)調(diào)照明的氣氛，著重考慮裝飾美與體現(xiàn)環(huán)境特點(diǎn)，這種非均勻照明方案的布燈，主要有兩種方案。

◎中心照明方案：中心照明方案用在客廳，宴會(huì)廳等處，在廳堂中心裝設(shè)大型花吊燈，充分體現(xiàn)出豪華歡快的氣氛。

◎分區(qū)照明方案：分區(qū)照明方案多用在商場(chǎng)，商場(chǎng)面積大，用均勻照明會(huì)明顯得呆板與一般化，不能刺激顧客的購(gòu)買欲望，而分區(qū)照明就能吸引顧客，突出商品。一般將商場(chǎng)分成若干個(gè)商品區(qū)，對(duì)各商品區(qū)的照明可視商品的特性而異，可采用光色不同的光源，襯托出不同商品的特色，產(chǎn)生良好的效果。

②局部照明的布燈法：

局部照明方式目的是為了照亮某個(gè)局部（如辦公桌、展品、工作臺(tái)等，一般采用裝設(shè)工作臺(tái)與小型射燈來(lái)達(dá)到目的，對(duì)一些面積稍大的局部照明采用熒光燈或投射式吊燈）。

7、對(duì)照明設(shè)計(jì)結(jié)果的檢驗(yàn)

如果對(duì)照明設(shè)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果而修正，則要在重新選擇光源與燈具之后再計(jì)算。七、照度的計(jì)算

1、 照度計(jì)算的目的

照度計(jì)算的目的是根據(jù)所需要的照度值及其它已知條件（照明器具形式及布置，房間各個(gè)面的反射條件及污染情況等）來(lái)決定燈泡的容量或燈數(shù)量?；蛟谡彰髌骶咝问剑贾霉庠吹臄?shù)量都已確定的情況下，計(jì)算某點(diǎn)照度值。

在計(jì)算水平照度時(shí)，如無(wú)特殊情況要求，通常采用0.8M的工作平面作為計(jì)算平面。2、 照度計(jì)算的基本方法的特點(diǎn)及適用范圍方法名稱 特點(diǎn) 適用范圍

利用系數(shù)法 用利用系數(shù)計(jì)算 此法考慮了直射光及反射光兩部分所產(chǎn)生的照度計(jì)算結(jié)果為光平面上的平均照度計(jì)算室內(nèi)面上的平均照度，特別適用于反射條件

好的房間。

   一般生產(chǎn)及生活用房的燈數(shù)概略計(jì)算

查概算曲線 

逐點(diǎn)計(jì)算法 平方反比法 此法只考慮直射光產(chǎn)生的照度，可以計(jì)算墻面上某一點(diǎn)直射照度采用直射照明器的場(chǎng)所，可直接求得水平面照度，也可能求上系數(shù)求得墻面上的照度

等照度曲線法  使用線光源的場(chǎng)所，求算任意面上一點(diǎn)的照度

方位系數(shù)法 

   使用線光源的場(chǎng)所，求算任意面上一點(diǎn)的照度3、 維護(hù)系數(shù)：環(huán)境特征分類 維護(hù)系數(shù) 燈具擦洗次數(shù)（次/年）

白熾燈高壓鈉熒光燈日光燈等 鹵鎢燈

清潔 很少有塵埃、煙、煙灰及蒸汽（如辦公室、閱覽室、儀表車間等） 0.75（0.8） 0.8（0.85） 2

一般 有少量塵埃、煙、煙灰及蒸汽（如商店?duì)I業(yè)廳，劇場(chǎng)觀眾廳，機(jī)加工車間） 0.7（0.75） 0.75（0.8） 3

污染嚴(yán)重 有大量粉塵、煙、煙灰及蒸汽（如鑄工、鍛工、車間、廚房等） 0.6（0.65） 0.65（0.7） 3

室外 露天廣場(chǎng)、道路 0. 7 0.75 34、 利用系數(shù)計(jì)算照度：

不管采用何種計(jì)算法只能做到基本準(zhǔn)確，因各種參數(shù)可能不精確，計(jì)算結(jié)果有10%的誤差是允許的。

計(jì)算公式 E．A

N=

ф．U．K式中N—所需燈具個(gè)數(shù)

E—所需的平均照度

U—燈具的系數(shù)

A—房間的平面面積。

K—維護(hù)系數(shù)

1） 利用系數(shù)U

2）由于燈具射出的光，部分直接射到工作面，部分經(jīng)頂棚、墻壁、地面的多次反射落到工作面上，還有部分為燈具材料及墻壁，家具、地板等呼吸、部分反射到窗外，其中一個(gè)燈具直射和反射到工作面上料反射系數(shù)，燈具光強(qiáng)分布有關(guān)，每個(gè)燈具都有本身的利用系數(shù)表。

A、室內(nèi)空間的分隔與空間的比值：

我們將布燈的房間相應(yīng)地分成三個(gè)空間：頂房間、室空間和地面空間

室空比

RCR= 5H（L+W）

  LW

頂空比

CCR= 5He (L+W)

     LW地空比

FCR= 5Hf(L+W)

    LW式中： L—房間的長(zhǎng)度，m

   He頂棚空間的高度

   H—室空間的高度，即計(jì)算高度

   W—房間寬度M

  Hf—地面空間高度（工作面的高度），MB、墻面的平均反光系數(shù)ρW：由于墻壁上有玻璃或其他裝飾物，他們的反光系數(shù)與墻面的反射系數(shù)不同，因此整個(gè)墻面的平均反射系數(shù)，可按下式計(jì)算。

         Ρw1（AW﹣AO）+PpAP

Ρw=

           AWΡw1—的反射系數(shù)

Pρ—玻璃的反射系數(shù)

Aw整個(gè)墻的面積M2

Ap_玻璃窗的面積M2C、求室內(nèi)布燈數(shù)的計(jì)算步驟：已知被照面積，所采用的照明器及照度值要求值，求布燈數(shù)

◎求房間各面的反射；

◎求室內(nèi)比RCR

◎查燈具的利用系數(shù)表，，取得利用系數(shù)值。如果得出得數(shù)值在表中兩個(gè)數(shù)值之間，就用內(nèi)推法計(jì)算。

◎求室內(nèi)布燈數(shù)。

實(shí)例：

某室的尺寸為長(zhǎng)×寬×高=20m×50m×8m。頂棚的反射比pc=50%，墻上開(kāi)窗面積比R=0.2。地面板反射比PFC=2%，采用150W金屬鹵化物燈寬光束板面照明燈具，照明器光源的光通量為108091m,燈具效率為72.9%，維護(hù)系數(shù)為0.7，現(xiàn)要求室內(nèi)（地面）平均照度為100Lx，試求室內(nèi)布燈數(shù)。

解：

1）求室內(nèi)間比RCR。

RCR= 5Hac(L+W)  = 5×8×(20+50) =2.8

L．W 20×502）利用系數(shù)表：

由于沒(méi)有2.8（RCR）但有RCR=2 RCR=3 我們就采用內(nèi)插法：

當(dāng)RCR=2時(shí)，由于墻面的反射比0.418，在0.3與0.5之間，又要用內(nèi)插法，

墻面反射比0.3時(shí)UI=0.49

墻面反射比0.3時(shí)UI=0.49

則 0.418－0.3

0.49+（0.55－0.49）× = 0.5254

0.5－0.3由于RCR=2.8介于2與3之間，所以再用內(nèi)插法。

2.8－2 0.541

U=0.6036+（0.5254－0.6036）× =

3－2 13） 求布燈數(shù)E．A  100×20×50

N= = 

Φ．U．K 10809×0541×0.7=24.43=25（個(gè)）需布燈25個(gè)。內(nèi)插法公式：

假設(shè)有一個(gè)表格他們的關(guān)系對(duì)應(yīng)式是H與⊙，如果在表中沒(méi)有⊙，⊙處在⊙1與⊙2之間，則先根據(jù)H值查出⊙1與⊙2的對(duì)應(yīng)值X與Y再用內(nèi)插法求出⊙對(duì)應(yīng)的Z，則Z=X+（Y－X）． ⊙－⊙1

⊙2－⊙1