《建筑光环境测量》PPT课件.ppt

第七章第七章 建筑光环境测量建筑光环境测量 兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 土木工程学院土木工程学院土木工程学院土木工程学院建环教研室建环教研室建环教研室建环教研室20122012年年年年1BB光的基本性质：波粒二象性；可见光光的基本性质：波粒二象性；可见光光的基本性质：波粒二象性；可见光光的基本性质：波粒二象性；可见光(=380=380780 nm)780 nm)的性质；光环境的性质；光环境的性质；光环境的性质；光环境(Luminous Enviorn-(Luminous Enviorn-ment,LE)ment,LE)BB光的物理量度参数光的物理量度参数光的物理量度参数光的物理量度参数:V V()，E E，I I，L LBB光环境质量的评价标准光环境质量的评价标准光环境质量的评价标准光环境质量的评价标准：适当的照度；：适当的照度；：适当的照度；：适当的照度；舒适的亮度比；宜人的光色；无眩光干扰舒适的亮度比；宜人的光色；无眩光干扰舒适的亮度比；宜人的光色；无眩光干扰舒适的亮度比；宜人的光色；无眩光干扰BB常用的光环境测量方法及其仪器常用的光环境测量方法及其仪器常用的光环境测量方法及其仪器常用的光环境测量方法及其仪器(照度计、照度计、照度计、照度计、亮度计，亮度计，亮度计，亮度计，Light Meter)Light Meter)的工作机理、使用的工作机理、使用的工作机理、使用的工作机理、使用 学习和掌握的内容学习和掌握的内容(Keys)2 7.1 7.1 光的性质光的性质光的性质光的性质 光光光光由由由由光源光源光源光源(自身可以发光的物体，如太阳、恒星、灯、燃烧的自身可以发光的物体，如太阳、恒星、灯、燃烧的自身可以发光的物体，如太阳、恒星、灯、燃烧的自身可以发光的物体，如太阳、恒星、灯、燃烧的物质等，有天然和人造之分物质等，有天然和人造之分物质等，有天然和人造之分物质等，有天然和人造之分)发出，可分为发出，可分为发出，可分为发出，可分为自然光和人工光自然光和人工光自然光和人工光自然光和人工光；(建筑建筑建筑建筑)光环境，光环境，光环境，光环境，Luminous(Lighting)Luminous(Lighting)EnviornmentEnviornment ，LE:LE:自然光自然光自然光自然光和和和和人工光人工光人工光人工光在建筑环境中的综合作用效果；在建筑环境中的综合作用效果；在建筑环境中的综合作用效果；在建筑环境中的综合作用效果；建筑光学：建筑光学：建筑光学：建筑光学：研究研究研究研究自然光自然光自然光自然光和和和和人工光人工光人工光人工光在建筑中的合理应用，满足在建筑中的合理应用，满足在建筑中的合理应用，满足在建筑中的合理应用，满足人们工作、生活、审美、保护视力等需求的应用学科。与人们工作、生活、审美、保护视力等需求的应用学科。与人们工作、生活、审美、保护视力等需求的应用学科。与人们工作、生活、审美、保护视力等需求的应用学科。与建筑声建筑声建筑声建筑声学学学学一样，属于一样，属于一样，属于一样，属于建筑物理学建筑物理学建筑物理学建筑物理学的基本组成部分；的基本组成部分；的基本组成部分；的基本组成部分；舒适的光环境标准：舒适的光环境标准：舒适的光环境标准：舒适的光环境标准：1.1.合适的合适的合适的合适的光照度光照度光照度光照度及其分布；及其分布；及其分布；及其分布；2.2.合适的合适的合适的合适的光亮度光亮度光亮度光亮度及其分布；及其分布；及其分布；及其分布；3.3.光色光色光色光色宜人，宜人，宜人，宜人，无眩光无眩光无眩光无眩光干扰；干扰；干扰；干扰；4.4.自然光的合理利用自然光的合理利用自然光的合理利用自然光的合理利用(节能节能节能节能)。光的波粒二象性：光的波粒二象性：光的波粒二象性：光的波粒二象性：光在介质光在介质光在介质光在介质(媒质媒质媒质媒质)中以直线形式中以直线形式中以直线形式中以直线形式(称为称为称为称为光线光线光线光线)传播，光是粒子又称传播，光是粒子又称传播，光是粒子又称传播，光是粒子又称为为为为光子光子光子光子，其速度为，其速度为，其速度为，其速度为 303010106 6 m/sm/s;光也以光也以光也以光也以电磁波电磁波电磁波电磁波形式，形式，形式，形式，=0=0+nm nm，向空间传播向空间传播向空间传播向空间传播(或辐射或辐射或辐射或辐射)光能量。所以，光既具有质量光能量。所以，光既具有质量光能量。所以，光既具有质量光能量。所以，光既具有质量也具有能量，也具有能量，也具有能量，也具有能量，E Elightlight =m C=m C2 2。3*光子的波动运动光子的波动运动光子的波动运动光子的波动运动 电磁波的一部分电磁波的一部分电磁波的一部分电磁波的一部分较短的波长为主较短的波长为主较短的波长为主较短的波长为主较长波长为主较长波长为主较长波长为主较长波长为主电电电电 磁磁磁磁 波波波波 波波波波 谱谱谱谱 图图图图 可见光：可见光：可见光：可见光：=380 780 nm=380 780 nm，人眼对人眼对人眼对人眼对波长不同波长不同波长不同波长不同的可见光，产生不的可见光，产生不的可见光，产生不的可见光，产生不同的同的同的同的颜色颜色颜色颜色感觉。如感觉。如感觉。如感觉。如 =7 00 nm=7 00 nm，光呈现红色，光呈现红色，光呈现红色，光呈现红色；单色光单色光单色光单色光：包含单一波长的光线，呈现该波长对应的一种颜色。：包含单一波长的光线，呈现该波长对应的一种颜色。：包含单一波长的光线，呈现该波长对应的一种颜色。：包含单一波长的光线，呈现该波长对应的一种颜色。复合光复合光复合光复合光：包含多个波长的光线，呈现复合颜色，如阳光。：包含多个波长的光线，呈现复合颜色，如阳光。：包含多个波长的光线，呈现复合颜色，如阳光。：包含多个波长的光线，呈现复合颜色，如阳光。光源：光源：光源：光源：可以发射光线的物体。可分为可以发射光线的物体。可分为可以发射光线的物体。可分为可以发射光线的物体。可分为:1.1.自然光源自然光源自然光源自然光源(如太阳、恒星如太阳、恒星如太阳、恒星如太阳、恒星)和人工光源和人工光源和人工光源和人工光源(如各种灯具如各种灯具如各种灯具如各种灯具)；2.2.单色光光源和复合光单色光光源和复合光单色光光源和复合光单色光光源和复合光(或多色光或多色光或多色光或多色光)光源。如只发射波长为光源。如只发射波长为光源。如只发射波长为光源。如只发射波长为583nm583nm的的的的黄色光黄色光黄色光黄色光的钠灯；可发射多个波长的复合光的白炽灯，依照的钠灯；可发射多个波长的复合光的白炽灯，依照的钠灯；可发射多个波长的复合光的白炽灯，依照的钠灯；可发射多个波长的复合光的白炽灯，依照=380 =380 780 nm780 nm ，可将复合光分解为，可将复合光分解为，可将复合光分解为，可将复合光分解为紫紫紫紫、蓝蓝蓝蓝、青青青青、绿绿绿绿、黄黄黄黄、橙橙橙橙、红红红红的的的的七七七七钟钟钟钟单色光。单色光。单色光。单色光。4 7.2 7.2 光的物理量度参数光的物理量度参数光的物理量度参数光的物理量度参数 BB辐射度量：它是纯客观的物理量，不考虑人的辐射度量：它是纯客观的物理量，不考虑人的辐射度量：它是纯客观的物理量，不考虑人的辐射度量：它是纯客观的物理量，不考虑人的视觉效果；视觉效果；视觉效果；视觉效果；BB光度量：光度量：光度量：光度量：综合考虑人的视觉效果的生物物理量；综合考虑人的视觉效果的生物物理量；综合考虑人的视觉效果的生物物理量；综合考虑人的视觉效果的生物物理量；辐射度量与辐射度量与辐射度量与辐射度量与光度量光度量光度量光度量之间有着密切的联系，前者是之间有着密切的联系，前者是之间有着密切的联系，前者是之间有着密切的联系，前者是后者的基础，后者可以由前者导出。后者的基础，后者可以由前者导出。后者的基础，后者可以由前者导出。后者的基础，后者可以由前者导出。BB常用的光度量参数：有光谱光效率、光通量，照度，常用的光度量参数：有光谱光效率、光通量，照度，常用的光度量参数：有光谱光效率、光通量，照度，常用的光度量参数：有光谱光效率、光通量，照度，发光强度和亮度。发光强度和亮度。发光强度和亮度。发光强度和亮度。5 1.1.光谱光效率，光谱光效率，光谱光效率，光谱光效率，V(V()BBV(V()是描述人们对不同波长的光，所具有不同的视觉效果是描述人们对不同波长的光，所具有不同的视觉效果是描述人们对不同波长的光，所具有不同的视觉效果是描述人们对不同波长的光，所具有不同的视觉效果的参数。它是波长的函数，其最大值为的参数。它是波长的函数，其最大值为的参数。它是波长的函数，其最大值为的参数。它是波长的函数，其最大值为 1 1，发生在人们，发生在人们，发生在人们，发生在人们具有最大具有最大具有最大具有最大视觉效果的波长处视觉效果的波长处视觉效果的波长处视觉效果的波长处，*。偏离该波长。偏离该波长。偏离该波长。偏离该波长*时，时，时，时，即，即，即，即，*或者或者或者或者 *，V(V()1 1。(V(V()-)-接近正态分布接近正态分布接近正态分布接近正态分布)BB由于每个人的视觉效果会因人而异，即感知相同的光，各人由于每个人的视觉效果会因人而异，即感知相同的光，各人由于每个人的视觉效果会因人而异，即感知相同的光，各人由于每个人的视觉效果会因人而异，即感知相同的光，各人的光谱光效率的光谱光效率的光谱光效率的光谱光效率V(V()值会不同，导致了光度量方面的困难。所以，值会不同，导致了光度量方面的困难。所以，值会不同，导致了光度量方面的困难。所以，值会不同，导致了光度量方面的困难。所以，必须建立一个统一的标准。必须建立一个统一的标准。必须建立一个统一的标准。必须建立一个统一的标准。BB国际照明委员会国际照明委员会国际照明委员会国际照明委员会 CIECIE，根据各国对光的研究和测试结果，提根据各国对光的研究和测试结果，提根据各国对光的研究和测试结果，提根据各国对光的研究和测试结果，提出了出了出了出了CIECIE光度标准观察者的光谱光效率光度标准观察者的光谱光效率光度标准观察者的光谱光效率光度标准观察者的光谱光效率，也称为，也称为，也称为，也称为标准眼睛的光谱标准眼睛的光谱标准眼睛的光谱标准眼睛的光谱光效率光效率光效率光效率。此外，由于。此外，由于。此外，由于。此外，由于人的视觉效果还与人的视觉效果还与人的视觉效果还与人的视觉效果还与环境背景的明亮程度有关环境背景的明亮程度有关环境背景的明亮程度有关环境背景的明亮程度有关。因此，因此，因此，因此，CIE CIE 给出了两种光谱光效率：给出了两种光谱光效率：给出了两种光谱光效率：给出了两种光谱光效率：V(V()brightbright 和和和和 V(V()darkdark-。6JJ 第第第第1 1种种种种是在是在是在是在明亮条件明亮条件明亮条件明亮条件下获得的，称为下获得的，称为下获得的，称为下获得的，称为明视觉明视觉明视觉明视觉光谱光光谱光光谱光光谱光效率，效率，效率，效率，它表明在它表明在它表明在它表明在555nm555nm波长处波长处波长处波长处(黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色)视觉效果最高，视觉效果最高，视觉效果最高，视觉效果最高，即最明亮。即最明亮。即最明亮。即最明亮。并且，明亮程度分别向波长短的紫光和波并且，明亮程度分别向波长短的紫光和波并且，明亮程度分别向波长短的紫光和波并且，明亮程度分别向波长短的紫光和波长长的红光方向递减。长长的红光方向递减。长长的红光方向递减。长长的红光方向递减。JJ 第第第第2 2种种种种是在是在是在是在昏暗条件昏暗条件昏暗条件昏暗条件下获得的，称为下获得的，称为下获得的，称为下获得的，称为暗视觉暗视觉暗视觉暗视觉光谱光光谱光光谱光光谱光效率，效率，效率，效率，它表明最高视觉效果发生在它表明最高视觉效果发生在它表明最高视觉效果发生在它表明最高视觉效果发生在507nm507nm波长处波长处波长处波长处(蓝绿光蓝绿光蓝绿光蓝绿光)。Note:Note:光谱光效率光谱光效率光谱光效率光谱光效率 V(V()-)-也可以由表格形式给出，也可以由表格形式给出，也可以由表格形式给出，也可以由表格形式给出，见表见表见表见表7-17-1。在照明工程中主要应用在照明工程中主要应用在照明工程中主要应用在照明工程中主要应用明视觉光谱光效率明视觉光谱光效率明视觉光谱光效率明视觉光谱光效率，通常在未明确说明，通常在未明确说明，通常在未明确说明，通常在未明确说明的情况下，均指的情况下，均指的情况下，均指的情况下，均指明视觉条件明视觉条件明视觉条件明视觉条件。CIE CIE 光度标准观察者的光谱光效率光度标准观察者的光谱光效率光度标准观察者的光谱光效率光度标准观察者的光谱光效率实线实线实线实线-明视觉；明视觉；明视觉；明视觉；虚线虚线虚线虚线-暗视觉暗视觉暗视觉暗视觉 7 2.2.光通量，光通量，光通量，光通量，Luminous Flux Luminous Flux，光通量光通量光通量光通量：在单位时间内，光源以电磁辐射的形式，向外所：在单位时间内，光源以电磁辐射的形式，向外所：在单位时间内，光源以电磁辐射的形式，向外所：在单位时间内，光源以电磁辐射的形式，向外所辐射的光能量多少，也称辐射的光能量多少，也称辐射的光能量多少，也称辐射的光能量多少，也称光辐射功率或光辐射光辐射功率或光辐射光辐射功率或光辐射光辐射功率或光辐射通量通量通量通量，单位单位单位单位:流明流明流明流明(lumen(lumen，lm)lm)，Not WNot W。JJ一般而言，光源的一般而言，光源的一般而言，光源的一般而言，光源的辐射通量辐射通量辐射通量辐射通量中可被中可被中可被中可被人眼感觉为光的能量人眼感觉为光的能量人眼感觉为光的能量人眼感觉为光的能量(波长波长波长波长380 380 780nm780nm)称为称为称为称为光通量光通量光通量光通量。NoteNote：1lm=1cd 1sr1lm=1cd 1sr，即：对于发光强度为，即：对于发光强度为，即：对于发光强度为，即：对于发光强度为1cd1cd的均匀点的均匀点的均匀点的均匀点光源而言，其在光源而言，其在光源而言，其在光源而言，其在1sr1sr立体角内所发出的光通量多少。立体角内所发出的光通量多少。立体角内所发出的光通量多少。立体角内所发出的光通量多少。VisualVisual8 3.3.照度，照度，照度，照度，LuminanceLuminance，E E BB定义：光源照射在定义：光源照射在定义：光源照射在定义：光源照射在受照面受照面受照面受照面单位面积上的光通量数值，即单位面积上的光通量数值，即单位面积上的光通量数值，即单位面积上的光通量数值，即受照面受照面受照面受照面上所接受的光通量的面密度。表示上所接受的光通量的面密度。表示上所接受的光通量的面密度。表示上所接受的光通量的面密度。表示受照面受照面受照面受照面被光被光被光被光照射程度的强弱。照射程度的强弱。照射程度的强弱。照射程度的强弱。单位：勒克斯单位：勒克斯单位：勒克斯单位：勒克斯(Lux,lx)(Lux,lx)，相当于，相当于，相当于，相当于1 lm1 lm的光通量均匀分布的光通量均匀分布的光通量均匀分布的光通量均匀分布在在在在1m1m2 2的的的的受照面受照面受照面受照面上。上。上。上。BB 性质：可叠加性。性质：可叠加性。性质：可叠加性。性质：可叠加性。即，几个光源同时照射在即，几个光源同时照射在即，几个光源同时照射在即，几个光源同时照射在同一个同一个同一个同一个受照面受照面受照面受照面时，时，时，时，该受照面的该受照面的该受照面的该受照面的实际照度为单个光源分别存在时，实际照度为单个光源分别存在时，实际照度为单个光源分别存在时，实际照度为单个光源分别存在时，形成照度的代数和。形成照度的代数和。形成照度的代数和。形成照度的代数和。BB勒克斯是一个较小的照度单位。照度的英制单位是勒克斯是一个较小的照度单位。照度的英制单位是勒克斯是一个较小的照度单位。照度的英制单位是勒克斯是一个较小的照度单位。照度的英制单位是英尺烛光，英尺烛光，英尺烛光，英尺烛光，Foot-Candle,fc Foot-Candle,fc，即：，即：，即：，即：lmlm的光通量均匀照射在的光通量均匀照射在的光通量均匀照射在的光通量均匀照射在1 ft1 ft2 2 的的的的受照面受照面受照面受照面上，上，上，上，1 fc=1 lm/ft1 fc=1 lm/ft2 2=10.76 lx=10.76 lx。9不不不不同同同同情情情情况况况况下下下下的的的的照照照照度度度度104.4.发光强度，发光强度，发光强度，发光强度，Luminous IntensityLuminous Intensity，I I 对于点光源而言，其在某一方向的发光强度对于点光源而言，其在某一方向的发光强度对于点光源而言，其在某一方向的发光强度对于点光源而言，其在某一方向的发光强度 I I 定义定义定义定义为该光源在此方向上的单位立体角内，所发出的光通量为该光源在此方向上的单位立体角内，所发出的光通量为该光源在此方向上的单位立体角内，所发出的光通量为该光源在此方向上的单位立体角内，所发出的光通量的大小的大小的大小的大小。JJ 单位：坎德拉单位：坎德拉单位：坎德拉单位：坎德拉(candela,cd)(candela,cd)，1cd=1 lm/sr1cd=1 lm/srJJ 特点：特点：特点：特点：I I 与距离与距离与距离与距离 r r 无关，反映了光源在特定方向上无关，反映了光源在特定方向上无关，反映了光源在特定方向上无关，反映了光源在特定方向上的光通量的的光通量的的光通量的的光通量的空间密度大小空间密度大小空间密度大小空间密度大小。Example:1Example:1只只只只40W 40W 的白炽灯泡可以发射出的白炽灯泡可以发射出的白炽灯泡可以发射出的白炽灯泡可以发射出350 lm350 lm的的的的光通量，则其平均发光强度光通量，则其平均发光强度光通量，则其平均发光强度光通量，则其平均发光强度 思考：对于点光源而言，当它照射某个受照面，思考：对于点光源而言，当它照射某个受照面，思考：对于点光源而言，当它照射某个受照面，思考：对于点光源而言，当它照射某个受照面，所产生的照度所产生的照度所产生的照度所产生的照度 E E 与其在该受照面所在方向上的发光与其在该受照面所在方向上的发光与其在该受照面所在方向上的发光与其在该受照面所在方向上的发光强度强度强度强度 I I 是什么关系？是什么关系？是什么关系？是什么关系？11 *光源的发光强度与受照面的照度关系光源的发光强度与受照面的照度关系光源的发光强度与受照面的照度关系光源的发光强度与受照面的照度关系BB已知已知已知已知点光源点光源点光源点光源的发光强度的发光强度的发光强度的发光强度 I I，以及其与，以及其与，以及其与，以及其与受照面受照面受照面受照面的垂直距离的垂直距离的垂直距离的垂直距离 r r，即可求得垂直于，即可求得垂直于，即可求得垂直于，即可求得垂直于二者连线的二者连线的二者连线的二者连线的受照面受照面受照面受照面的照度：的照度：的照度：的照度：E EI/rI/r2 2 (=90=900 0)BB若若若若点光源点光源点光源点光源与与与与受照面受照面受照面受照面距离为距离为距离为距离为 r r ，夹角，夹角，夹角，夹角为为为为 ，则，则，则，则实际受照面实际受照面实际受照面实际受照面的照度：的照度：的照度：的照度：E En n=E sin E sin =I sin I sin /r/r2 2 (0 00 0 9020002000 通过分析，随着工作的复杂性和重要性的通过分析，随着工作的复杂性和重要性的通过分析，随着工作的复杂性和重要性的通过分析，随着工作的复杂性和重要性的提升提升提升提升，所需，所需，所需，所需要的照度值也同步要的照度值也同步要的照度值也同步要的照度值也同步增加增加增加增加。20(2)(2)我国的照度标准我国的照度标准我国的照度标准我国的照度标准 视觉作视觉作视觉作视觉作业分类业分类业分类业分类照度分级照度分级照度分级照度分级(lx)(lx)照明方式照明方式照明方式照明方式视觉作视觉作视觉作视觉作业分类业分类业分类业分类照度分级照度分级照度分级照度分级(lx)(lx)照明方式照明方式照明方式照明方式特殊视特殊视特殊视特殊视觉作业觉作业觉作业觉作业的照明的照明的照明的照明20002000优先采用一般优先采用一般优先采用一般优先采用一般照明与局部照照明与局部照照明与局部照照明与局部照明共用的混合明共用的混合明共用的混合明共用的混合照明，也可采照明，也可采照明，也可采照明，也可采用一般照明。用一般照明。用一般照明。用一般照明。0.50.5推荐采用推荐采用推荐采用推荐采用一般照明一般照明一般照明一般照明15001500303010001000202075075015155005001010一般视一般视一般视一般视觉作业觉作业觉作业觉作业的照明的照明的照明的照明300300优先采用一般优先采用一般优先采用一般优先采用一般照明，然后考照明，然后考照明，然后考照明，然后考虑采用一般照虑采用一般照虑采用一般照虑采用一般照明与局部照明明与局部照明明与局部照明明与局部照明共用的混合照共用的混合照共用的混合照共用的混合照明明明明5 52002001501501001007575505021(3)(3)照度均匀度照度均匀度照度均匀度照度均匀度 BB照度分布应该满足一定的均匀性。视场中各点照度照度分布应该满足一定的均匀性。视场中各点照度照度分布应该满足一定的均匀性。视场中各点照度照度分布应该满足一定的均匀性。视场中各点照度相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应环境，引起相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应环境，引起相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应环境，引起相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应环境，引起视觉疲劳。视觉疲劳。视觉疲劳。视觉疲劳。BB 一般认为空间内的照度的一般认为空间内的照度的一般认为空间内的照度的一般认为空间内的照度的最大值最大值最大值最大值 EmaxEmax、最小值、最小值、最小值、最小值 EminEmin与与与与平均值平均值平均值平均值 EaverageEaverage 的相差不超过的相差不超过的相差不超过的相差不超过 1/6 1/6 是可以接受的。是可以接受的。是可以接受的。是可以接受的。BB照度均匀度计算：照度均匀度计算：照度均匀度计算：照度均匀度计算：照度均匀度工作面的最低照度照度均匀度工作面的最低照度照度均匀度工作面的最低照度照度均匀度工作面的最低照度 /工作面最高照度工作面最高照度工作面最高照度工作面最高照度 对于人工照明，照度均匀度需大于对于人工照明，照度均匀度需大于对于人工照明，照度均匀度需大于对于人工照明，照度均匀度需大于1/31/3；对于自然采光，照度均匀度需大于对于自然采光，照度均匀度需大于对于自然采光，照度均匀度需大于对于自然采光，照度均匀度需大于1/101/10。22 (4)(4)空间照度空间照度空间照度空间照度 BB对于大多数公共建筑、休息区以及生活居室等而言，对于大多数公共建筑、休息区以及生活居室等而言，对于大多数公共建筑、休息区以及生活居室等而言，对于大多数公共建筑、休息区以及生活居室等而言，其照明效果往往基于目视人脸，其照明效果往往基于目视人脸，其照明效果往往基于目视人脸，其照明效果往往基于目视人脸，用人的容貌是否清晰、用人的容貌是否清晰、用人的容貌是否清晰、用人的容貌是否清晰、自然来评价。自然来评价。自然来评价。自然来评价。BB在这些场所，适当的垂直照明比水平面的照度更为重要。在这些场所，适当的垂直照明比水平面的照度更为重要。在这些场所，适当的垂直照明比水平面的照度更为重要。在这些场所，适当的垂直照明比水平面的照度更为重要。BB近年来已提出两个表示空间照明水平的物理指标：近年来已提出两个表示空间照明水平的物理指标：近年来已提出两个表示空间照明水平的物理指标：近年来已提出两个表示空间照明水平的物理指标：平均球面照度平均球面照度平均球面照度平均球面照度 E Esphere,avesphere,avesphere,avesphere,ave与与与与平均柱面照度平均柱面照度平均柱面照度平均柱面照度 E Ecylinder,avecylinder,avecylinder,avecylinder,ave 。实践证明实践证明实践证明实践证明后者后者后者后者有更大的实用性。有更大的实用性。有更大的实用性。有更大的实用性。23 2.2.舒适的亮度比舒适的亮度比舒适的亮度比舒适的亮度比 BB对于人眼而言，其观测物体所获得的视像。视像的舒适程度对于人眼而言，其观测物体所获得的视像。视像的舒适程度对于人眼而言，其观测物体所获得的视像。视像的舒适程度对于人眼而言，其观测物体所获得的视像。视像的舒适程度取决于视像的中心亮度取决于视像的中心亮度取决于视像的中心亮度取决于视像的中心亮度 L LC C 与构成周围视野的适应亮度与构成周围视野的适应亮度与构成周围视野的适应亮度与构成周围视野的适应亮度 L LA A的差值的差值的差值的差值多少，即多少，即多少，即多少，即L=L=L LC C -L LA A 。L L 值适当，则人眼感觉舒适；值适当，则人眼感觉舒适；值适当，则人眼感觉舒适；值适当，则人眼感觉舒适；若若若若L L 过大，就会加重眼睛瞬时适应负担，或产生眩光，降低视过大，就会加重眼睛瞬时适应负担，或产生眩光，降低视过大，就会加重眼睛瞬时适应负担，或产生眩光，降低视过大，就会加重眼睛瞬时适应负担，或产生眩光，降低视觉功效；觉功效；觉功效；觉功效；BB房间主要表面的平均亮度房间主要表面的平均亮度房间主要表面的平均亮度房间主要表面的平均亮度 LaverageLaverage。其分布均匀与否。其分布均匀与否。其分布均匀与否。其分布均匀与否直接影响人对室内空间的形象感受；直接影响人对室内空间的形象感受；直接影响人对室内空间的形象感受；直接影响人对室内空间的形象感受；因此，无论从可见度还是从舒适感的角度来说，室内主要因此，无论从可见度还是从舒适感的角度来说，室内主要因此，无论从可见度还是从舒适感的角度来说，室内主要因此，无论从可见度还是从舒适感的角度来说，室内主要表面有表面有表面有表面有合理的亮度均匀分布合理的亮度均匀分布合理的亮度均匀分布合理的亮度均匀分布都是完全必要的，它是对工作面都是完全必要的，它是对工作面都是完全必要的，它是对工作面都是完全必要的，它是对工作面照度的重要补充；照度的重要补充；照度的重要补充；照度的重要补充；*对于实际中的工作房间，作业近邻环境的亮度应当尽可能低于对于实际中的工作房间，作业近邻环境的亮度应当尽可能低于对于实际中的工作房间，作业近邻环境的亮度应当尽可能低于对于实际中的工作房间，作业近邻环境的亮度应当尽可能低于作业本身亮度，但最好不低于作业亮度的作业本身亮度，但最好不低于作业亮度的作业本身亮度，但最好不低于作业亮度的作业本身亮度，但最好不低于作业亮度的1/31/3；而周围环境视野；而周围环境视野；而周围环境视野；而周围环境视野(包括顶棚、墙、窗户等包括顶棚、墙、窗户等包括顶棚、墙、窗户等包括顶棚、墙、窗户等)的平均亮度，应尽可能不低于作业本的平均亮度，应尽可能不低于作业本的平均亮度，应尽可能不低于作业本的平均亮度，应尽可能不低于作业本身亮度的身亮度的身亮度的身亮度的1/101/10。灯和白天的窗户亮度，则应控制在作业作业本。灯和白天的窗户亮度，则应控制在作业作业本。灯和白天的窗户亮度，则应控制在作业作业本。灯和白天的窗户亮度，则应控制在作业作业本身亮度的身亮度的身亮度的身亮度的4040倍以内倍以内倍以内倍以内。24 3.3.宜人的光色，良好的显色性宜人的光色，良好的显色性宜人的光色，良好的显色性宜人的光色，良好的显色性 BB光源的颜色选择取决于光环境所要形成的气氛。光源的颜色选择取决于光环境所要形成的气氛。光源的颜色选择取决于光环境所要形成的气氛。光源的颜色选择取决于光环境所要形成的气氛。例如，照度水平低的例如，照度水平低的例如，照度水平低的例如，照度水平低的“暖暖暖暖”色灯光色灯光色灯光色灯光(低色温低色温低色温低色温)，能在室内创造亲，能在室内创造亲，能在室内创造亲，能在室内创造亲切轻松的气氛；而对于希望紧张、活跃、精神振奋地进行工切轻松的气氛；而对于希望紧张、活跃、精神振奋地进行工切轻松的气氛；而对于希望紧张、活跃、精神振奋地进行工切轻松的气氛；而对于希望紧张、活跃、精神振奋地进行工作的房间，宜于采用照度水平高作的房间，宜于采用照度水平高作的房间，宜于采用照度水平高作的房间，宜于采用照度水平高的的的的“冷冷冷冷”色灯光色灯光色灯光色灯光(高色温高色温高色温高色温)。BB从建筑的功能，或从真实显示装修色彩的艺术效果从建筑的功能，或从真实显示装修色彩的艺术效果从建筑的功能，或从真实显示装修色彩的艺术效果从建筑的功能，或从真实显示装修色彩的艺术效果来说，光源的良好显色性具有重要作用。如印染车间、来说，光源的良好显色性具有重要作用。如印染车间、来说，光源的良好显色性具有重要作用。如印染车间、来说，光源的良好显色性具有重要作用。如印染车间、彩色制版印刷、美术品陈列等要求精确辨色；顾客在商彩色制版印刷、美术品陈列等要求精确辨色；顾客在商彩色制版印刷、美术品陈列等要求精确辨色；顾客在商彩色制版印刷、美术品陈列等要求精确辨色；顾客在商店选择商品、医生察看病人的气色，也都需要真实的显店选择商品、医生察看病人的气色，也都需要真实的显店选择商品、医生察看病人的气色，也都需要真实的显店选择商品、医生察看病人的气色，也都需要真实的显色。色。色。色。25 4.4.避免眩光干扰避免眩光干扰避免眩光干扰避免眩光干扰 BB当视野内出现高亮度的光时，使眼睛不能完全发挥机能，当视野内出现高亮度的光时，使眼睛不能完全发挥机能，当视野内出现高亮度的光时，使眼睛不能完全发挥机能，当视野内出现高亮度的光时，使眼睛不能完全发挥机能，这种现象称为眩光。这种现象称为眩光。这种现象称为眩光。这种现象称为眩光。在眩光下，瞳孔会缩小，以提高视野在眩光下，瞳孔会缩小，以提高视野在眩光下，瞳孔会缩小，以提高视野在眩光下，瞳孔会缩小，以提高视野的适应亮度，也就降低了眼睛的视觉敏感度。的适应亮度，也就降低了眼睛的视觉敏感度。的适应亮度，也就降低了眼睛的视觉敏感度。的适应亮度，也就降低了眼睛的视觉敏感度。JJ视力降低眩光：如白天眼睛正视太阳，太阳光视力降低眩光：如白天眼睛正视太阳，太阳光视力降低眩光：如白天眼睛正视太阳，太阳光视力降低眩光：如白天眼睛正视太阳，太阳光直射工作面、夜间眼睛正视迎面而来的汽车灯光。直射工作面、夜间眼睛正视迎面而来的汽车灯光。直射工作面、夜间眼睛正视迎面而来的汽车灯光。直射工作面、夜间眼睛正视迎面而来的汽车灯光。JJ不舒适眩光：一个很大的高亮度光源在接近视线不舒适眩光：一个很大的高亮度光源在接近视线不舒适眩光：一个很大的高亮度光源在接近视线不舒适眩光：一个很大的高亮度光源在接近视线的高度上，虽不会降低视力，但会引起视觉上的不舒的高度上，虽不会降低视力，但会引起视觉上的不舒的高度上，虽不会降低视力，但会引起视觉上的不舒的高度上，虽不会降低视力，但会引起视觉上的不舒适。如看阳光下的积雪等。适。如看阳光下的积雪等。适。如看阳光下的积雪等。适。如看阳光下的积雪等。26*眩光产生的原因眩光产生的原因眩光产生的原因眩光产生的原因BB不恰当的自然采光口，不合理的光亮度，不恰当的强光不恰当的自然采光口，不合理的光亮度，不恰当的强光不恰当的自然采光口，不合理的光亮度，不恰当的强光不恰当的自然采光口，不合理的光亮度，不恰当的强光方向，都会在室内造成眩光现象方向，都会在室内造成眩光现象方向，都会在室内造成眩光现象方向，都会在室内造成眩光现象;BB 可能产生眩光的地方可能产生眩光的地方可能产生眩光的地方可能产生眩光的地方JJ 玻璃办公桌面玻璃办公桌面玻璃办公桌面玻璃办公桌面JJ 局部照明的展板局部照明的展板局部照明的展板局部照明的展板JJ 不恰当的工作面照明不恰当的工作面照明不恰当的工作面照明不恰当的工作面照明BB 黄种人眼睛的黑色素较白种人的多，对眩光的忍受力黄种人眼睛的黑色素较白种人的多，对眩光的忍受力黄种人眼睛的黑色素较白种人的多，对眩光的忍受力黄种人眼睛的黑色素较白种人的多，对眩光的忍受力比白种人强。白种人比黄种人的耐暗程度强。比白种人强。白种人比黄种人的耐暗程度强。比白种人强。白种人比黄种人的耐暗程度强。比白种人强。白种人比黄种人的耐暗程度强。2728 7.4 7.4 光环境测量常用的仪器光环境测量常用的仪器光环境测量常用的仪器光环境测量常用的仪器 BB照度计照度计照度计照度计 JJ线性度线性度线性度线性度JJ光谱的灵敏度光谱的灵敏度光谱的灵敏度光谱的灵敏度JJ余弦修正余弦修正余弦修正余弦修正 BB亮度计亮度计亮度计亮度计 BB室内光环境的现场测量室内光环境的现场测量室内光环境的现场测量室内光环境的现场测量 29 1.1.照度计照度计照度计照度计BB照度计的基本组成环节：硒光电池，微电流计。照度计的基本组成环节：硒光电池，微电流计。照度计的基本组成环节：硒光电池，微电流计。照度计的基本组成环节：硒光电池，微电流计。其中：硒光电池是把光信号其中：硒光电池是把光信号其中：硒光电池是把光信号其中：硒光电池是把光信号(或者光能或者光能或者光能或者光能)直接转换为直接转换为直接转换为直接转换为电信号电信号电信号电信号(或者电能或者电能或者电能或者电能)的光电元件。的光电元件。的光电元件。的光电元件。1-1-金属底板；金属底板；金属底板；金属底板；2-2-硒层；硒层；硒层；硒层；3-3-分界面；分界面；分界面；分界面；4-4-金属薄膜；金属薄膜；金属薄膜；金属薄膜；5-5-集电环集电环集电环集电环BB测量机理：基于光生伏特测量机理：基于光生伏特测量机理：基于光生伏特测量机理：基于光生伏特(光电光电光电光电)效应效应效应效应(Photovoltaic effect(Photovoltaic effect )。当入射光线照射到光电池表面时，其到达硒半导体层和当入射光线照射到光电池表面时，其到达硒半导体层和当入射光线照射到光电池表面时，其到达硒半导体层和当入射光线照射到光电池表面时，其到达硒半导体层和金属薄膜的分界面上，产生光电效应金属薄膜的分界面上，产生光电效应金属薄膜的分界面上，产生光电效应金属薄膜的分界面上，产生光电效应(光子光子光子光子“撞击撞击撞击撞击”出电子出电子出电子出电子)，光电动势的大小与光电池受光表面的照度有一定的比例光电动势的大小与光电池受光表面的照度有一定的比例光电动势的大小与光电池受光表面的照度有一定的比例光电动势的大小与光电池受光表面的照度有一定的比例关系，即关系，即关系，即关系，即 U U E E 。将光电动势。将光电动势。将光电动势。将光电动势 U U 接入测量电路，就会有接入测量电路，就会有接入测量电路，就会有接入测量电路，就会有光电流光电流光电流光电流 i i 通过，则光电流通过，则光电流通过，则光电流通过，则光电流 i i 的大小就反映了的大小就反映了的大小就反映了的大小就反映了E E 的大小。的大小。的大小。的大小。30BB 照度计的分类：照度计的分类：照度计的分类：照度计的分类：1.1.按光电转换器件，主要有按光电转换器件，主要有按光电转换器件，主要有按光电转换器件，主要有硒、硅硒、硅硒、硅硒、硅光电池和光电池和光电池和光电池和 光电管照度计光电管照度计光电管照度计光电管照度计；2.2.按照度值的显示方式，指示针指示和数字显示。按照度值的显示方式，指示针指示和数字显示。按照度值的显示方式，指示针指示和数字显示。按照度值的显示方式，指示针指示和数字显示。无论何种照度计，均由光电探头，测量电路以及无论何种照度计，均由光电探头，测量电路以及无论何种照