光源與照明

1、光源與照明設(shè)計(jì),嘉美照明電器有限公司 周紅光,,光伴隨人類伊始至今，自從愛迪生發(fā)明了電燈以來(lái)，人造的光就走進(jìn)了人們的生活，人們對(duì)光的研究也進(jìn)入了一個(gè)階段和領(lǐng)域。,光是電磁波－可見光是波長(zhǎng)為380－780納米 的電磁波。波長(zhǎng)大于780納米的電磁波是紅外線，微波和廣播無(wú)線電波。波長(zhǎng)小于380納米的電磁波是紫外線，X－射線和宇宙射線。,波長(zhǎng)與顏色－光波的波長(zhǎng)不同人眼感覺到的顏色不同。780納

2、米的光是紅光，380納米的光是紫光。780－380納米的光依次是紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光。,視覺靈敏度－人的眼睛對(duì)不同顏色光的視覺靈敏度不同，對(duì)光譜中心部位的黃綠色光最靈敏，對(duì)兩邊的紫光和紅光都不靈敏。人眼看不見紫外線和紅外線。,紫外線會(huì)傷害人的眼睛，紅外線只能刺激人的皮膚產(chǎn)生熱的感覺。,光通量,發(fā)光體發(fā)出的光量之總和，即光源光通量。單位：流明 (lm),照度,發(fā)光體照射在被照射物體單位面積上的光通量。單位：勒克司 (lux

3、)),例如：用一只發(fā)光為1750流明的100瓦白熾燈泡照明一個(gè)3×3＝9平方米的房間，其平均照度為 1750 x0.4x0.8/3x3＝62.2,3--5 lux,20 -- 30 lux,200 -- 300 lux,400 -- 500 lux,生活中的光,* 日光 - 陽(yáng)光直射(105lx), 多云(104lx); 15X108 cd/m2 ；色溫 6500 K,* 月光 - 0.1lx; 10 -4

4、 cd/m2,* 道路 - 主要道路: 超出 20lx,* 辦公室 - 500-800lx,光強(qiáng),發(fā)光體單位立體角內(nèi)發(fā)射的光通量。單位：坎德拉(cd),亮度,發(fā)光體單位立體角內(nèi)單位面積上的所發(fā)射光通量。單位：坎德拉/平方米(cd/㎡),,,,,,,,,,lm,lux,cd,cd/m2,,cd/m2,,,色溫 ---一個(gè)l黑體被加熱到一定的溫度時(shí)開始發(fā)出暗紅色光，溫度再升高光的顏色變成黃白色、白色、蘭白色。我們把發(fā)出某顏色光時(shí)

5、物體的溫度稱為該顏色的色溫。,色溫,簡(jiǎn)單的來(lái)說就是光的顏色，黑體的輻射溫度。以開爾文表示(k),低色溫的是暖色，高色溫的是冷色,,物體被光源照射后，顏色呈現(xiàn)的真實(shí)程度單位： %(百分比） 符號(hào): Ra,顯色指數(shù)72%,你挑好咬哪一邊了嗎？,顯色指數(shù)85%,?顯色性,,40~49,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

6、,,,顯色指數(shù)Ra,≥90,80~89,70~79,60~69,50~59,太陽(yáng)光,白熾燈,三基色熒光燈,普通熒光燈,高壓汞燈,金鹵燈,鈉燈,,,,,,,,不同光源顯色性分析,光效,光源將電能轉(zhuǎn)化為可見光的效率。單位：流明/瓦（lm/w),光效數(shù)值越大，光效越高，產(chǎn)生相同的光能量中消耗的電能越少,常用光源的指數(shù),配光曲線,用來(lái)描述某燈具或光源發(fā)射出的光在空間中的分布情況或狀態(tài)的圖表。,它可以記錄燈具的光通量、光源數(shù)量、功率、功率因數(shù)、燈

7、具尺寸、燈具效率包括燈具制造商、型號(hào)的等信息。,最關(guān)鍵的還是記錄了燈具在各個(gè)方向上的光強(qiáng)。,配光曲線的分類,配光曲線按照其對(duì)稱性質(zhì)通?？煞譃椋狠S向?qū)ΨQ、對(duì)稱和非對(duì)稱配光。,光束角,垂直光束中心線之一平面上，光度等于50%最大光度之二方向的夾角,此例中 光束角----30°國(guó)際照明學(xué)會(huì)（IES） 美國(guó) ----23°國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）歐洲,燈杯的角度一般常見的有10°、24°

8、;、38°，3種。左圖是3個(gè)功率完全相同只是光束角不同的3個(gè)燈杯照射在墻面的效果，以及3種光束角的配光曲線示意圖。,相同功率的燈杯光束角越大其中心光強(qiáng)越小，出來(lái)的光斑越寬越柔和，相反光束角越小其中心光強(qiáng)越大，出來(lái)的光斑越越窄越生硬。,光束角反應(yīng)在被照墻面上就是光斑大小和光強(qiáng)。,眩光,由于視野中的亮度分布或亮度范圍的不適宜，或存在極端的對(duì)比，而引起不舒適的感覺或降低觀察細(xì)部或目標(biāo)的能力的視覺現(xiàn)象。,眩光產(chǎn)生的因素：,2：燈具反射

9、面的亮度,1：光源本身的大小與亮度,3：周圍環(huán)境的背景亮度,照度的簡(jiǎn)意計(jì)算法,,此方法用于計(jì)算平均照度 (光源光通量)(CU)(MF) 照射區(qū)域面積,適用于室內(nèi)，體育照明利用系數(shù)： 一般室內(nèi)取0.4，體育取0.31. 燈具的照度分布2. 燈具效率3. 燈具在照射區(qū)域的相對(duì)位置4. 被包圍區(qū)域中的反射光維護(hù)系數(shù)MF=(LLD)X(LDD)一般

10、取0.7～0.8,舉例 1：室內(nèi)照明，4×5米房間，使用3×36W隔柵燈9套平均照度＝光源總光通×CU×MF/面積＝(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5＝1080 Lux結(jié)論：平均照度1000Lux以上,舉例 2：體育館照明，20×40米場(chǎng)地，使用POWRSPOT 1000W金鹵燈 60套平均照

11、度＝光源總光通×CU×MF/面積＝(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40＝1890 Lux結(jié)論：平均水平照度1500Lux以上 垂直照度1000Lux以上（視安裝位置）,,照度的測(cè)量是最常見的,,,垂直平面,泛光照明,水平平面,地面照明,,,,,測(cè)量,2.常用光源,熱輻射光源類:,A.普通白熾,B.鹵素?zé)糁?E.鹵素PA

12、R燈,A.熒光燈管,C.石英燈杯,D.燈杯鋁杯(豆膽杯),氣體放電光源類:,B.節(jié)能燈,C.插拔管,,D.單端金鹵燈,E.雙端金鹵燈,F.高壓鈉燈,固體發(fā)光類:,A.冷陰極二極發(fā)光管,B.LED,燈泡內(nèi)的氣體放電形成后，氣體原子直接發(fā)光，或者發(fā)出紫外線激發(fā)熒光粉再發(fā)出可見光。氣體放電燈泡的效率遠(yuǎn)比白熾燈泡高，但是工作時(shí)需要鎮(zhèn)流器，因此安裝成本高。直管型熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈屬于低強(qiáng)度氣體放電燈。高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和低壓

13、鈉燈屬于高強(qiáng)度氣體放電燈(HID)。陶瓷金鹵燈是HID的最新發(fā)展。,白熾燈,電燈泡有千萬(wàn)種，但是按發(fā)光原理劃分只有白熾燈泡和氣體放電燈泡兩種,電流通過鎢絲將其加熱至白熾狀態(tài)而發(fā)光。白熾燈泡把大約6％的電能轉(zhuǎn)變成光，其余94％的電能轉(zhuǎn)變成熱而浪費(fèi)掉了。愛迪生發(fā)明燈泡時(shí)是炭絲燈泡，玻璃殼內(nèi)是真空?，F(xiàn)代白熾燈泡是鎢絲燈泡大部分玻璃殼內(nèi)充入惰性氣體。鹵鎢燈泡是白熾燈泡的最新發(fā)展，燈泡內(nèi)加入鹵素元素，壽命更長(zhǎng)，效率更高。鹵鎢燈泡把10－12

14、％的電能轉(zhuǎn)變成光。,氣體放電燈,,,白熾燈：鎢原子損失,鹵素?zé)簦蝴u鎢循環(huán)，減少鎢原子損失,T是燈管直徑的計(jì)量單位，1T=1/8英寸，1英寸=25.4毫米。,例:T5=5*1/8英寸=16mm,T4=4*1/8英寸=13mm,常見的燈管尺寸形式,T8直管熒光燈,T5直管熒光燈,T4直管熒光燈,節(jié)能燈系列,照明設(shè)計(jì)及燈具應(yīng)用上，應(yīng)根據(jù)燈具配套光源特性及燈具反射功能定位：基礎(chǔ)性照明：筒燈、燈盤、金鹵燈重點(diǎn)照明：射燈、天花燈、金鹵燈間

15、接照明：T4、T5，燈帶，冷極管,照明的成本由物料成本、人工成本和電力成本組成，其中電力成本占總成本的____%,?,照明成本控制,,照明成本控制,,老板，這個(gè)燈多少錢？,,老板，還有沒有別的樣式,,老板，有沒有大一點(diǎn)的瓦數(shù),,,1,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,燈具截光角,考慮的因素： 尺寸； 材質(zhì)； 功率； 配光； 燈具利用系數(shù);,我們不是在賣燈，而是在賣光我