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第八章第八章 民用建筑电气照明民用建筑电气照明概 述电器照明的基本概念电器照明的分类电器照明的特性注意事项照明工程的实施步骤概 述建筑照明应用范畴（图示）图示1图示2图示3图示4图示5图示6 图示7电电气气照照明明系系统统是是建建筑筑物物的的重重要要组组成成部部分分。照照明明设设计计的的优优劣劣除除了了影影响响建建筑筑物物的的功功能能外外，还还影影响响建建筑筑艺艺术术的的效效果果。室室内内照照明明系系统统由由照照明明装装置置及及其其电电气气部部分分组组成成。照照明明装装置置主主要要是是灯灯具具，照照明明装装置置的的电电气气部部分分包包括括照照明明开开关关、照照明明线线路路及及照照明明配配电电盘盘等等。照照明明的的基基本本功功能能是是创创造造一一个个良良好好的的人人工工视视觉觉环环境境。在在一一般般情情况况下下是是以以“明明视视条条件件”为为主主的的功功能能性性照照明明，在在那那些些突突出出建建筑筑艺艺术术的的厅厅堂堂内内，照照明明的的装装饰饰作作用用需需要要加加强强，成成为为以以装装饰为主的艺术性照明。饰为主的艺术性照明。概 述 2、照明工程、照明工程：通过照明器和照明技术而达到人工采光效通过照明器和照明技术而达到人工采光效果的系统工程称为照明工程。果的系统工程称为照明工程。n光源的分类光源的分类n自然光源（阳光）自然光源（阳光）n人工光源人工光源 电光源电光源（稳定，充足）（稳定，充足）n 非电光源（多变化，不稳定）非电光源（多变化，不稳定）n 照明系统的重要性照明系统的重要性:n 除特殊情况外，白天一般用自然光源采光，除特殊情况外，白天一般用自然光源采光，而一旦采光条件不佳时或特殊要求，必须进而一旦采光条件不佳时或特殊要求，必须进行人工采光，以弥补自然光的不足。行人工采光，以弥补自然光的不足。n照明分为照明分为自然照明（天然采光）和人工自然照明（天然采光）和人工照明两大类。照明两大类。电气照明电气照明由于具有灯光稳由于具有灯光稳定、易于控制和调节以及安全、经济等定、易于控制和调节以及安全、经济等优点，因而成为现代人工照明中应用最优点，因而成为现代人工照明中应用最为广泛的一种照明方式。为广泛的一种照明方式。概 述二、电器照明的分类 1、按功能分类：住宅照明、办公照明、商业照明、宾馆照明、广场及园林照明等.2、按工作方式分类：一般照明、局部照明、混光照明.1、照明的方式、照明的方式（1）一般照明）一般照明观众厅、会议厅、办公厅观众厅、会议厅、办公厅 均匀照明均匀照明 获得相同的照度而设置的照获得相同的照度而设置的照分区照明分区照明 需要提高房间内某些特定工作区需要提高房间内某些特定工作区的照度的照度（2）局部照明）局部照明局限于特定工作部位的局限于特定工作部位的定或移动照明。定或移动照明。（3）混合照明）混合照明一般照明与局部照明。一般照明与局部照明。3、按种类分类：、按种类分类：n照明按其作用可分为：正常照明、事故照明按其作用可分为：正常照明、事故照明、警卫值班照明、障碍照明、彩灯照明、警卫值班照明、障碍照明、彩灯和装饰照明等。和装饰照明等。1正常照明正常照明n满足一般生产、生活需要的照明称为正满足一般生产、生活需要的照明称为正常照明。常照明。正常照明正常照明按照照明装置的分布按照照明装置的分布特点又分为一般照明、局部照明、混合特点又分为一般照明、局部照明、混合照明照明3种方式。种方式。n 2事故照明事故照明n正常照明因事故而中断，供继续工作和人正常照明因事故而中断，供继续工作和人员疏散而设置的照明员疏散而设置的照明称为事故照明称为事故照明。应采。应采用能瞬时点燃的照明光源，用能瞬时点燃的照明光源，一般采用白炽一般采用白炽灯灯。也可以采用。也可以采用荧光灯荧光灯。事故照明不允许。事故照明不允许采用荧光高压汞灯，不允许采用金属卤化采用荧光高压汞灯，不允许采用金属卤化物灯和高压钠灯。物灯和高压钠灯。3警卫值班照明警卫值班照明n在值班室、警卫室、门卫室等地方所设置的在值班室、警卫室、门卫室等地方所设置的照明叫警卫值班照明。但应能单独控制，照明叫警卫值班照明。但应能单独控制，4障碍照明障碍照明n在建筑物上装设用于障碍标志的照明称为障在建筑物上装设用于障碍标志的照明称为障碍照明。例如飞行障碍标志的照明，航道障碍照明。例如飞行障碍标志的照明，航道障碍标志的照明，这些照明应尽量采用能透雾碍标志的照明，这些照明应尽量采用能透雾的红光灯具。的红光灯具。5彩灯和装饰照明彩灯和装饰照明n一般采用一般采用15瓦左右的白炽灯和彩色灯。瓦左右的白炽灯和彩色灯。概 述三、电器照明的特性q满足人类最基本的视觉要求。q充分改善明视环境质量，营造良好的光照氛围。q照明器的功能性和装饰性。概 述 通过以上分析通过以上分析 照明系统的发展已超越了单纯照明的照明系统的发展已超越了单纯照明的观念，逐步上升到一种文化和艺术的境观念，逐步上升到一种文化和艺术的境界，并且与光学、美学、建筑学和园林界，并且与光学、美学、建筑学和园林艺术溶为一体，成为一门综合性的设计艺术溶为一体，成为一门综合性的设计工艺。工艺。概 述四、注意事项四、注意事项 1、光色应与所照物装饰色彩相协调。、光色应与所照物装饰色彩相协调。2、避免亮度过高或产生眩光。、避免亮度过高或产生眩光。3、灯光的射向和强度要合适。、灯光的射向和强度要合适。4、节能和环保。、节能和环保。概 述五、照明工程的实施步骤：五、照明工程的实施步骤：1、光照设计、光照设计 2、产品的选购、产品的选购 3、安装调试、安装调试 4、运行管理、运行管理09/04第一节 照明基本知识n光的基本概念n光度量n材料的光学特性 一、光的本质一、光的本质 1、辐射能、辐射能 能量的发射和传播过程，称为辐射。而这种能能量的发射和传播过程，称为辐射。而这种能量形式量形式辐射能。辐射能。2、照明工程中，光是指辐射能的一部分，即能、照明工程中，光是指辐射能的一部分，即能产生视觉的辐射能。产生视觉的辐射能。3、可见光在波谱范围内仅占极小的比例。、可见光在波谱范围内仅占极小的比例。4、任何物体只要能发出（、任何物体只要能发出（380780）NM波长波长的辐射能就可以用于的辐射能就可以用于 采光采光光源的形成。光源的形成。5、辐射能在传播过程中，不同波长的可见光会、辐射能在传播过程中，不同波长的可见光会引起人的视觉不同的色感觉，将依次展现出不引起人的视觉不同的色感觉，将依次展现出不同的颜色同的颜色.光的电磁波理论光的电磁波理论光的电磁波理论认为光是能在空间传播的一光的电磁波理论认为光是能在空间传播的一种电磁波。种电磁波。第一章 光的特性波谱曲线图波谱曲线图380 780nm可见光F（nm）10-7 nm1014nm一、光谱光视效率一、光谱光视效率q主要是评价人体视觉对各种颜色的灵敏度。主要是评价人体视觉对各种颜色的灵敏度。q 用来度量辐射能所引起的视觉能力的量用来度量辐射能所引起的视觉能力的量称为光谱光视效率。称为光谱光视效率。q人眼对波长为人眼对波长为555nm的黄绿光感受效率最高，的黄绿光感受效率最高，对其它波长的光感受效率比较低。对其它波长的光感受效率比较低。二、光的度量单位1、光通量、光通量 光通量是指单位时间内辐射能量的大小，它光通量是指单位时间内辐射能量的大小，它是根据人眼对光的感觉来评价的。是根据人眼对光的感觉来评价的。光通量的实质是表征光源辐射能量的能力，光通量的实质是表征光源辐射能量的能力，是光度量概念中最基本的物理量。是光度量概念中最基本的物理量。单位：流明（单位：流明（Lm）40W白炽灯光通量为350Lm 36W荧光灯光通量为2500Lm（T8）二、发光效率二、发光效率 消耗单位电功率所发出的光通量消耗单位电功率所发出的光通量简称简称光效。光效。单位：单位：lm/w白白 炽炽 灯：灯：1020（lm/w）荧荧 光光 灯：灯：7080（lm/w）高压汞灯：高压汞灯：4050（lm/w）高压钠灯：高压钠灯：90100（lm/w）第一章 光的特性3、发光强度、发光强度 I 光源在指定方向上单位立体角内发出的光光源在指定方向上单位立体角内发出的光通量，是光通量的立体角密度发光强度，简通量，是光通量的立体角密度发光强度，简称光强。称光强。它表示不同方向光通量的分布情况。它表示不同方向光通量的分布情况。单位：坎德拉（单位：坎德拉（cd)I=/0 ：单位立体角 ：光通量裸光源（40w）配灯具光源（40W）平均光强为28cd平均光强为7080cd如配镜面反射罩，光强可达数百cd光通与光强的关系：光通与光强的关系：在光通量不变的情况下，随着配在光通量不变的情况下，随着配置灯具的不同，发光强度可以发置灯具的不同，发光强度可以发生变化；从应用中可以发现（上生变化；从应用中可以发现（上图）：光通在空间的分布更为集图）：光通在空间的分布更为集中，密度更大，相应的光强也提中，密度更大，相应的光强也提高了！高了！第一章 光的特性4、照度、照度 E能否看清一个物体，是与这个物体所得的光通量有能否看清一个物体，是与这个物体所得的光通量有关的关的被照面单位面积上接受的光通量称为照度。被照面单位面积上接受的光通量称为照度。照度是用来表达被照面上光的强弱的，判别被照物照度是用来表达被照面上光的强弱的，判别被照物上的照明情况。上的照明情况。E=/A 单位：勒克司（单位：勒克司（Lx）1Lx表示在表示在1M2面积上均匀分布面积上均匀分布1Lm光通量的照度光通量的照度值。值。第一章 光的特 常见照度常见照度 晴朗满月夜晴朗满月夜 0。2 Lx 白天良好采光白天良好采光100-500 Lx晴天室外太阳散射晴天室外太阳散射 1000 Lx 中午太阳直射中午太阳直射 10万万 Lx20 Lx是刚能识别人脸，作为交通区域内的最低照度。是刚能识别人脸，作为交通区域内的最低照度。100 Lx 是交通区能接受的照度水平，效果最好。是交通区能接受的照度水平，效果最好。200 Lx是所有工作室以及人需要在其中停留较长时间的是所有工作室以及人需要在其中停留较长时间的最低照度。最低照度。第一章 光的特性5、亮度、亮度L 亮度是直接对人眼引起感觉的光亮之一。对在同一照亮度是直接对人眼引起感觉的光亮之一。对在同一照度下，并排放着的白色、黑色物体，人眼看起来有不同的度下，并排放着的白色、黑色物体，人眼看起来有不同的效果，总觉得白色物体要亮的多，这是由于物体表面反光效果，总觉得白色物体要亮的多，这是由于物体表面反光程度不同造成的。亮度与被视物的发光或反光面积以及反程度不同造成的。亮度与被视物的发光或反光面积以及反光程度有关。光程度有关。亮度表示光源单位面积上的发光强度。亮度表示光源单位面积上的发光强度。其表征发光面或被照面反射光的发光强弱的物理量。其表征发光面或被照面反射光的发光强弱的物理量。L 单位：尼特（单位：尼特（cd/m2)亮度与被照面的材料特性有关。亮度与被照面的材料特性有关。亮度是亮度是表征物体明暗程度表征物体明暗程度的物理量的物理量第一章 光的特性常见亮度（常见亮度（cd/m2）太阳表面太阳表面1.6 109以上以上 晴天的天空晴天的天空 8000阴天阴天 5600 荧光灯（荧光灯（0 515）104白炽灯（白炽灯（2020）106 光通量和光强主要用来表征光源或发光体发射光光通量和光强主要用来表征光源或发光体发射光的强弱；的强弱；照度是用来表征被照面上接受光的强弱；照度是用来表征被照面上接受光的强弱；亮度是用来表征发光面发光强度的物理量。亮度是用来表征发光面发光强度的物理量。第一章 光的特性六、光度量的比较六、光度量的比较 1、从定性的角度分析光度量的基本概念，了解、从定性的角度分析光度量的基本概念，了解其内在关系。其内在关系。2、光通量、光效、光强和亮度反应光源特性、光通量、光效、光强和亮度反应光源特性的基本量，说明的是光源的发光情况。的基本量，说明的是光源的发光情况。3、照度是表征被照物接受光通强弱的物理量，、照度是表征被照物接受光通强弱的物理量，有着本质的区别。有着本质的区别。4、其次在应用中，单位上比较容易混淆；在、其次在应用中，单位上比较容易混淆；在定性和定量分析中，各有所偏重。定性和定量分析中，各有所偏重。三、三、材料的光学特性材料的光学特性第一章 光的特性一、反射比一、反射比、透射比透射比、吸收比吸收比ii=/i=/i=/i第一章 光的特性1、光在传播过程中能量应守恒。、光在传播过程中能量应守恒。+=12、在选择灯具材料时，为提高其工作效率，在选择灯具材料时，为提高其工作效率，一般采用反射比较高的材料。一般采用反射比较高的材料。3、为调节环境的亮度，可适当选用、为调节环境的亮度，可适当选用、来改善。来改善。第一章 光的特性材料反射比材料反射比材料反射比银92硫酸钡95木材40-60铬65氧化镁97白粉樯75铝60-73碳酸镁94红樯砖30玻璃镜82-88石膏87白色瓷砖65-80-乳胶漆8470（白）57（黄）32（灰）樯纸72（黄）65（粉）第一章 光的特性 二、光的反射和透射二、光的反射和透射 1、规则型、规则型v光学特性：定向传播，控制光束的方向（反射罩的应光学特性：定向传播，控制光束的方向（反射罩的应用）用）v材料性质：镜面、透明玻璃。材料性质：镜面、透明玻璃。v 2、散射型、散射型v材料性质：金属板、磨砂玻璃等。材料性质：金属板、磨砂玻璃等。v光学特性：出射光向各个方向散开，但总的方向一致。光学特性：出射光向各个方向散开，但总的方向一致。v 3、漫射型、漫射型v 材料性质：粗糙表面和乳白玻璃。材料性质：粗糙表面和乳白玻璃。v光学特性：出射光的亮度在各方向上相同，与方向无光学特性：出射光的亮度在各方向上相同，与方向无关。关。第一章 光的特性 散反射散透射材料的光学特性第一章 光的特性 漫反射漫透射材料的光学特性三、灯具的材料：三、灯具的材料：钢材钢材铝材铝材铜材铜材不锈钢不锈钢塑料材料塑料材料玻璃材料玻璃材料第一章 光的性质n二、照明与视觉的关系二、照明与视觉的关系n 1、视觉、视觉n 人的眼睛，在接收光源直接发出的光或被物人的眼睛，在接收光源直接发出的光或被物体反射的光，光体反射的光，光 射入眼睛后产生的视知觉，是射入眼睛后产生的视知觉，是“光觉光觉”（看见明亮）、（看见明亮）、“色觉色觉”（看见颜色）、（看见颜色）、“形觉形觉”（看见物体的形状），（看见物体的形状），“动觉动觉”（看见物体（看见物体的运动）、和的运动）、和“立体觉立体觉”（看见物体的远、近、深、（看见物体的远、近、深、浅）等的综合。浅）等的综合。n 人眼能否清楚地识别物体，与下列条件有关人眼能否清楚地识别物体，与下列条件有关:n 物体的明亮程度及其与背景的亮度对比物体的明亮程度及其与背景的亮度对比 n 物体的颜色和色对比以及光的颜色物体的颜色和色对比以及光的颜色n 物体的大小和视距的视角大小物体的大小和视距的视角大小 n 观察时间的长短观察时间的长短 n影响视觉的因素影响视觉的因素n （1）亮度）亮度n 物体只有具有一定的亮度才能在人眼物体只有具有一定的亮度才能在人眼的视网膜上成像。的视网膜上成像。n 在一般亮度情况下，视力随亮度的增加在一般亮度情况下，视力随亮度的增加而提高。当观察对象的周围亮度与中心亮度而提高。当观察对象的周围亮度与中心亮度相等或周围稍暗时视力最好。若周围比中心相等或周围稍暗时视力最好。若周围比中心亮，则视力显著下降。过高的亮度或强烈的亮，则视力显著下降。过高的亮度或强烈的亮度对比，则会引起眼睛的不舒适感而造成亮度对比，则会引起眼睛的不舒适感而造成视力下降。视力下降。人眼的视觉亮度在人眼的视觉亮度在 10 cd/m 20 cd/m n产生眩光的主要因素产生眩光的主要因素 n1）周围暗，此时眼睛能适应的亮度很低）周围暗，此时眼睛能适应的亮度很低;n2）光源的亮度高）光源的亮度高;n3）光源靠近视线）光源靠近视线 n4）光源的表观面积和数量。）光源的表观面积和数量。n 产生眩光的种类分为产生眩光的种类分为n 直射眩光、反射眩光直射眩光、反射眩光n 和光幕眩光。和光幕眩光。眩光眩光 1、在视觉内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，可引起不舒适感，并造成视觉降低的现象，称为眩光。2、影响眩光的因素：（1）、环境较暗，眼晴的适应亮度很低，即使亮度低的光，也会出现眩光。（2）、亮度越高，眩光越突出。（3）、光源的大小。3、生理因素：视觉适应4、眩光分为直接眩光和反射眩光。眩光分为直接眩光和反射眩光。直接眩光又分为失能眩光和不舒适眩光直接眩光又分为失能眩光和不舒适眩光。5、克服眩光的意义：克服眩光的意义：眩光对人的生理和心理都有明显的影响，而且会较眩光对人的生理和心理都有明显的影响，而且会较大的影响工作效率和生活质量，严重的还会产生恶大的影响工作效率和生活质量，严重的还会产生恶性事故，所以对眩光的研究有着重要的意义！性事故，所以对眩光的研究有着重要的意义！(2)(2)显色性：当某种光源的光照射到物体上时，该物显色性：当某种光源的光照射到物体上时，该物体的色彩与阳光照射时的色彩是不完全一样的，有一定体的色彩与阳光照射时的色彩是不完全一样的，有一定的失真度。所谓的失真度。所谓光源的显色性光源的显色性，就是指不同光谱的光源，就是指不同光谱的光源照射在同一颜色的物体上时，所呈现不同颜色的特性。照射在同一颜色的物体上时，所呈现不同颜色的特性。通常用显色指数来表示光源的显色性。通常用显色指数来表示光源的显色性。所谓所谓色温色温，是指光源发出光的颜色与黑体，是指光源发出光的颜色与黑体(能吸收能吸收全部光辐射而不发射、不透光的理想物体全部光辐射而不发射、不透光的理想物体)在某一温度在某一温度下辐射的光色相同时的温度，用绝对温标下辐射的光色相同时的温度，用绝对温标K来表示。来表示。(1)(1)色温：光源的发光是与温度有关的：当温度不同色温：光源的发光是与温度有关的：当温度不同时，光源发出光的颜色是不同的。如白炽灯，当灯丝温时，光源发出光的颜色是不同的。如白炽灯，当灯丝温度低时，发出的光以红光为主；当温度高时，发出的光度低时，发出的光以红光为主；当温度高时，发出的光由红变白。由红变白。2 2、光源的色温与显色性光源的色温与显色性 眩光是照明质量的重要特征，它对视觉有不利的影响，故现眩光是照明质量的重要特征，它对视觉有不利的影响，故现代照明对眩光的限制非常重视。所谓代照明对眩光的限制非常重视。所谓眩光眩光是指由于亮度分布或亮是指由于亮度分布或亮度范围不合适，或在短时间内相继出现的亮度相差过大，造成观度范围不合适，或在短时间内相继出现的亮度相差过大，造成观看物体时的感觉不舒适。在视野内不仅同时出现大的亮度差异能看物体时的感觉不舒适。在视野内不仅同时出现大的亮度差异能引起眩光，而且亮度数值过大也会引起眩光。引起眩光，而且亮度数值过大也会引起眩光。4 4、眩光、眩光 同一物体用不同颜色的光照在上面，对人们视觉产生的效果同一物体用不同颜色的光照在上面，对人们视觉产生的效果是不同的，红、橙、黄、棕色光给人以温暖的感觉，称为暖色光；是不同的，红、橙、黄、棕色光给人以温暖的感觉，称为暖色光；蓝、青、绿、紫色光给人以寒冷的感觉，称为冷色光。光源的这蓝、青、绿、紫色光给人以寒冷的感觉，称为冷色光。光源的这种视觉颜色特性称为种视觉颜色特性称为色调色调。光源发出的光的颜色直接影响人的情。光源发出的光的颜色直接影响人的情趣，它可以影响人们的工作效率和精神状态等。趣，它可以影响人们的工作效率和精神状态等。3 3、光源的色调、光源的色调 眩光可以分为直接眩光和反射眩光两种。直接眩光是在观察眩光可以分为直接眩光和反射眩光两种。直接眩光是在观察方向上或附近存在亮的发光体所引起的眩光；反射眩光是在观察方向上或附近存在亮的发光体所引起的眩光；反射眩光是在观察方向上或附近由亮的发光体的镜面反射所引起的眩光。方向上或附近由亮的发光体的镜面反射所引起的眩光。3)3)当工作面或识别物体表面呈现镜面反射时，应采取防止反当工作面或识别物体表面呈现镜面反射时，应采取防止反射至眼内的措施，例如加大保护角，采用漫反射型或带磨砂玻璃射至眼内的措施，例如加大保护角，采用漫反射型或带磨砂玻璃灯泡的照明器。灯泡的照明器。2)2)局部照明的光源应具有不透明材料或漫反射材料制成的反局部照明的光源应具有不透明材料或漫反射材料制成的反射罩，光源的位置高于人眼的水平视线时，其保护角应大于射罩，光源的位置高于人眼的水平视线时，其保护角应大于30300 0 ，若低于水平视线，不应小于，若低于水平视线，不应小于10100 0;1)1)限制直接眩光的作用：室内照明器具的悬挂高度应符合有限制直接眩光的作用：室内照明器具的悬挂高度应符合有关规定；关规定；当照明电光源的亮度过大或与人眼的距离过近时，刺目的光当照明电光源的亮度过大或与人眼的距离过近时，刺目的光线使人眼难以忍受，使人发生晕眩及危害视力：可能使人看不见线使人眼难以忍受，使人发生晕眩及危害视力：可能使人看不见东西，失去照明的作用；也可能对可见度并不影响，但人感到不东西，失去照明的作用；也可能对可见度并不影响，但人感到不舒服。因此要采取以下措施：舒服。因此要采取以下措施：光源的显色性一、色温T1、概念v某个光源所发射的光的色度与黑体在某一温度下某个光源所发射的光的色度与黑体在某一温度下所发出的光的色度完全相同时，则黑体这个温度所发出的光的色度完全相同时，则黑体这个温度就称为该光源的色温。就称为该光源的色温。v光源与黑体（或完全辐射体）的颜色相同时，该光源与黑体（或完全辐射体）的颜色相同时，该黑体的温度就称为光源的色温。黑体的温度就称为光源的色温。光源的显色性2、常见光源的色温（、常见光源的色温（K）太阳（大气外）太阳（大气外）6500钨丝白炽灯钨丝白炽灯（100W）2740太阳（在地表面）太阳（在地表面）40005000钨丝白炽灯钨丝白炽灯（1000W）2920蓝色天空蓝色天空1800022000荧光灯（日光色）荧光灯（日光色）6500月亮月亮4125荧光灯（冷白色）荧光灯（冷白色）4300蜡烛蜡烛1925荧光灯（暖白色）荧光灯（暖白色）2900煤油灯煤油灯1920高压钠灯高压钠灯2100光源的显色性二、色温和色表相关色温（相关色温（K）色表色表大于大于5500冷色（冷色（B-W）33005500中间色（中间色（W）小于小于3300暖色（暖色（R-W）光源的显色性三、色温和照明水平1、照度的变化影响色感觉的差异。照照 度度（LX）色色 感感 觉觉暖暖中间中间冷冷小于小于500舒适舒适中间中间冷冷5003000兴奋兴奋舒适舒适中间中间大于大于3000不自然不自然兴奋兴奋舒适舒适光源的显色性2、通过经验得知：暖光源（低色温光源）缓和、温馨、兴奋之感。冷光源（高色温光源）自然、平静、高效的感觉。3、人们所喜欢的照明水平，不受光源的色温的影响，也就是在进行视觉作业的场所，创造舒适的观看条件比创造愉快的气氛更为重要！低照度低照度高照度高照度一、光源的显色性R0 1、光源对物体色表的影响光源的显色性。2、显色性是基于人的视觉，能使物体呈现“真实性”的能力。3、“真实性”颜色最广泛的标准以中午的日光为参照光源。二、显色指数 1、显色系数是物体的心理色符合程度的度量。2、基本等级：光源的显色指数愈高，其显色性能愈好。05080100R0R0很差很差一般一般优良优良表表5.1常用照明灯具的显色指数（常用照明灯具的显色指数（Ra）灯具类型Ra灯具类型Ra白炽灯97高压汞灯2030 卤钨灯9599高压钠灯2025 白色荧光灯5585氙灯9094日光色灯7594光源的显色性三、最佳显色性颜色显现类别镭色表应用185 以上冷纺织工业、油漆和印刷业中间商店、医院暖家庭、旅馆、饭店270 85冷办公室、学校、精细工业工作室中间暖370以下显色性比较不重要的室内S特殊应用 镭为镭为100的的 光源不一定就意味光源不一定就意味着颜色显现都是理想的，并非着颜色显现都是理想的，并非R值值较低的光源在颜色显现方面就总比较低的光源在颜色显现方面就总比参照光源差，必须应环境要求和特参照光源差，必须应环境要求和特点加以选择点加以选择 注重注重 “所偏所偏好的颜色好的颜色”而而非非“真实真实”感！感！第二节电光源和灯具第二节电光源和灯具1 1、光源、光源(1)(1)光源的作用光源的作用：使视场具有足够照度使视场具有足够照度-整体亮度、突出特征量整体亮度、突出特征量 满足一定的投影关系满足一定的投影关系-位置变化、成像质量位置变化、成像质量满足一定的滤光要求满足一定的滤光要求-区别、对比度区别、对比度 选择：几何形状、照明亮度、均匀度、光谱特性，发光效率、使用寿命选择：几何形状、照明亮度、均匀度、光谱特性，发光效率、使用寿命(2)2)光源的种类光源的种类：自然光源自然光源-天体（地球、太阳、星体）、大气天体（地球、太阳、星体）、大气第一章 光的性质a.按发光机理：荧光灯按发光机理：荧光灯、卤素灯、卤素灯、气体放电灯、气体放电灯、发光二极管（发光二极管（LED）、）、b.激光二极管激光二极管LD 白炽光源：白炽光源：器件：白炽灯器件：白炽灯-钨丝（熔点钨丝（熔点3600K）特点：特点：谱线丰富（可见光谱线丰富（可见光+红外光）红外光）气体放电光源：气体放电光源：原理：气体分子激发原理：气体分子激发放电放电 （电弧灯）（电弧灯）器件：碳弧灯、钠弧灯、氙弧灯、水银弧灯器件：碳弧灯、钠弧灯、氙弧灯、水银弧灯特点：功率大，光色接近日光，紫外线丰富特点：功率大，光色接近日光，紫外线丰富应用：强光、色温要求接近日光应用：强光、色温要求接近日光 人工光源：人工光源：卤钨灯卤钨灯-改进的白炽灯（碘、溴）改进的白炽灯（碘、溴）特点特点-亮度高、发光效率高、体积小、成本低亮度高、发光效率高、体积小、成本低发光二极管：发光二极管：激光光源：激光光源：原理：半导体，电致发光原理：半导体，电致发光器件：器件：LED，可见光、红外光可见光、红外光体积小、功耗低、寿命长、响应快、易于数字控制、体积小、功耗低、寿命长、响应快、易于数字控制、比普通光源单色性好、亮度高比普通光源单色性好、亮度高应用：电路（信号）、仪器面板（提示、报警、状态显示）应用：电路（信号）、仪器面板（提示、报警、状态显示）原理：原理：特点特点：外界光外界光光原子光原子能级跃迁能级跃迁受激辐射受激辐射光放大光放大谐振谐振辐射激光辐射激光方向性好方向性好-发散角很小发散角很小(约约0.18)，比普通光小，比普通光小23数量级数量级亮度高亮度高-能量高度集中，亮度比普通光高几百万倍能量高度集中，亮度比普通光高几百万倍单色性好单色性好-光谱范围极小，频率单一；光谱范围极小，频率单一；（He-Ne激光激光:=632.8nm,=10-6nm）相干性好相干性好-受激辐射，传播方向受激辐射，传播方向/振动方向振动方向/频率频率/相位一相位一致致 时间相干性、空间相干性均好时间相干性、空间相干性均好 器件：器件：固体激光器固体激光器-体积小，坚固，功率高体积小，坚固，功率高 红宝石、（少用）红宝石、（少用）气体激光器气体激光器-小巧、单色性好、能连续工作、功率小小巧、单色性好、能连续工作、功率小 氦氖、氦氖、CO2液体激光器液体激光器-激光波长可连续调节（范围）激光波长可连续调节（范围）染科染科半导体激光器半导体激光器-效率高、体积小、重量轻、结构简单、功率小、非线性效率高、体积小、重量轻、结构简单、功率小、非线性 特点：特点：L LEDED光源的种类光源的种类（形状）：形状）：面光源面光源-专专用用线光源线光源 点光源点光源-发光二极管发光二极管其中其中LEDLED光源凭借其诸多的优点在现代视觉系统中得到越来越多的应用。光源凭借其诸多的优点在现代视觉系统中得到越来越多的应用。带状带状 大型水底灯大型水底灯第二节电光源和灯具第二节电光源和灯具热辐射光源热辐射光源气体放电光源气体放电光源利用电能使物体加热到利用电能使物体加热到白炽状态而发光的光源白炽状态而发光的光源利用气体和蒸气放电而发光利用气体和蒸气放电而发光的光源的光源 白炽灯、卤钨灯白炽灯、卤钨灯荧光灯、躲藏光源荧光灯、躲藏光源电 光 源n白炽灯和卤钨灯白炽灯和卤钨灯n荧光灯荧光灯n高压气体放电灯高压气体放电灯n电光源的选用电光源的选用 nn（二）（二）电光源的主要技术指标电光源的主要技术指标n1、额定电压、额定电流和额定功率、额定电压、额定电流和额定功率n 额定电压额定电压电光源正常工作的电压电光源正常工作的电压n 额定电流额定电流在额定电压下工作通过在额定电压下工作通过的电流的电流n 额定功率额定功率在额定工作状态下所消在额定工作状态下所消耗的有功功率。耗的有功功率。n2、额定光通量和发光效率、额定光通量和发光效率n 发光效率发光效率光电源在额定工作状态光电源在额定工作状态下每消耗下每消耗1W的有功功率的有功功率n 所发出的光通量所发出的光通量,单位是单位是 lm/w。发光。发光效率越高越节能。效率越高越节能。n3、平均寿命、平均寿命n 电光源有效寿命的平均值。一般以小时表示。电光源有效寿命的平均值。一般以小时表示。n4、色表、色表n 光源发光的颜色称为光源的色表，它可用光源发光的颜色称为光源的色表，它可用色温表示。色温是指电光源发出光的颜色。色温表示。色温是指电光源发出光的颜色。n 色温在色温在2000K时呈橙色时呈橙色;2500K左右呈浅橙左右呈浅橙色色;3000K左右为橙白色左右为橙白色;4000K左右为白中略橙，左右为白中略橙，45007500K白色（白色（55006000K最最n为接近）为接近）;日光的平均色温约日光的平均色温约60006500K，蓝天的色温约在蓝天的色温约在11000一一20000K之间。之间。n5、显色性、显色性n 物体的颜色是物体对所照射的光源光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。光源谱有选择地吸收、反射和透射的结果。光源的显色性是电光源发出的光照射在物体上，的显色性是电光源发出的光照射在物体上，对物体城线的颜色的真实程度。对物体城线的颜色的真实程度。n由于光源显色性的优劣主要取决于它的光谱由于光源显色性的优劣主要取决于它的光谱分布，民用建筑中一般要求分布，民用建筑中一般要求:宴会厅、展览厅宴会厅、展览厅等场所需选用显色指数大于等场所需选用显色指数大于80的照明光源的照明光源;显色指数为显色指数为6080的光源可用于办公室。教的光源可用于办公室。教室、餐厅及一般商店的营业厅室、餐厅及一般商店的营业厅;显色指数在显色指数在4060范围内的光源只能应用在那些不需特范围内的光源只能应用在那些不需特别识别色彩的库房等建筑物内别识别色彩的库房等建筑物内;对于室外庭院，对于室外庭院，可采用显色指数低于可采用显色指数低于40的光源。的光源。n6、频闪效应、频闪效应n 指光通量随交流电压作周期性变化，使人指光通量随交流电压作周期性变化，使人产生闪烁感觉。产生闪烁感觉。(热辐射光源热惰性大热辐射光源热惰性大,不明不明显显,气体放电光源显著气体放电光源显著)一、白炽灯1、构造：2、白炽灯的分类：灯灯 头头支支 架架发光材料发光材料玻璃外壳玻璃外壳惰性气体惰性气体n原理原理n 白炽灯是最早出现的光源。即所白炽灯是最早出现的光源。即所n谓第一代光源，它是将灯丝加热到谓第一代光源，它是将灯丝加热到n白炽的程度，利用热辐射发出可见光。白炽的程度，利用热辐射发出可见光。n（2）特点）特点 n 白炽灯具有显色性好，结构简单，使白炽灯具有显色性好，结构简单，使用灵活，能瞬时点燃，无频闪现象，可用灵活，能瞬时点燃，无频闪现象，可调光，可在任意位置点燃，价格便宜等调光，可在任意位置点燃，价格便宜等特点。因其极大部分辐射为红外线，故特点。因其极大部分辐射为红外线，故光效最低。光效最低。n 由于灯丝的蒸发很快，所以寿命也较由于灯丝的蒸发很快，所以寿命也较短。白炽灯的色温约为短。白炽灯的色温约为24002900K。白炽灯的特点及应用有高度的集光性，便于光的再分配有高度的集光性，便于光的再分配适合频繁开关，点灭性能及寿命影响小适合频繁开关，点灭性能及寿命影响小显色性能好显色性能好光效较低光效较低特特点点白炽灯的应用白炽灯的应用适用于家庭、宾馆、饭店及艺术照明适用于家庭、宾馆、饭店及艺术照明信号照明、投光照明和小型建筑物照明信号照明、投光照明和小型建筑物照明电影、剧院和舞台布景照明电影、剧院和舞台布景照明二、卤钨灯n 1）原理原理n 白炽灯的钨丝在热辐射过程中白炽灯的钨丝在热辐射过程中蒸发并附着在灯泡内壁，使蒸发并附着在灯泡内壁，使 灯泡射灯泡射出伪光通愈来愈低。为了减缓这种进出伪光通愈来愈低。为了减缓这种进程，通常在灯泡内充以惰性气体以抑程，通常在灯泡内充以惰性气体以抑制钨丝的蒸发。制钨丝的蒸发。n 石英玻璃管石英玻璃管金属支架金属支架灯丝灯丝单端式单端式双端式双端式n 如果在玻壳内所充填的惰性气体另如果在玻壳内所充填的惰性气体另加入微量的卤素物质，利用卤钨的再生加入微量的卤素物质，利用卤钨的再生循环作用，被蒸发的钨与卤素结合成卤循环作用，被蒸发的钨与卤素结合成卤化钨，因灯管内壁具有很高的温度而不化钨，因灯管内壁具有很高的温度而不能附着其上，通过扩散或对流到高温的能附着其上，通过扩散或对流到高温的灯丝附近又被分解为卤素和钨，其中钨灯丝附近又被分解为卤素和钨，其中钨吸附在灯丝表面，卤素又和蒸发出来的吸附在灯丝表面，卤素又和蒸发出来的钨反应，防止管壁发黑。钨反应，防止管壁发黑。n 灯管所充的卤素为碘或溴。溴比磺灯管所充的卤素为碘或溴。溴比磺的化学性活泼，所以清洁管壁的效果更的化学性活泼，所以清洁管壁的效果更好。溴乃无色透明，故溴钨灯较碘钨灯好。溴乃无色透明，故溴钨灯较碘钨灯的光效高，色温也有所提高的光效高，色温也有所提高。n特点特点 n 它与白炽灯比较，光效提高它与白炽灯比较，光效提高30，寿，寿命增长命增长50%。卤钨灯具有体积小、功率大、。卤钨灯具有体积小、功率大、能够瞬时点燃、可调光、无频闪效应、显能够瞬时点燃、可调光、无频闪效应、显色性好和光通维持性好等特点。这种灯多色性好和光通维持性好等特点。这种灯多用于较大空间、要求高照度的场所，其色用于较大空间、要求高照度的场所，其色温特别适用于电视转播摄象照明。温特别适用于电视转播摄象照明。2、卤钨灯的特点和应用：、卤钨灯的特点和应用：由于卤钨作用的原因，灯的寿命大大的提高由于卤钨作用的原因，灯的寿命大大的提高（1500-2000）H 温度升高，可见光增加，光色改善，显色性好。（温度升高，可见光增加，光色改善，显色性好。（99）透过率改善，光效提高。透过率改善，光效提高。1030Lm/W 应应应应 用用用用体育场、广场、会场、舞台、体育场、广场、会场、舞台、机场、商业和摄影等机场、商业和摄影等！水水平平安安装装 避避免免与与易易燃燃物物接接触触不不宜宜作作为为移移动动式式的的局局部部照照明明40荧光灯 荧光灯是一种预热式低压汞蒸气放电灯。由放电产生的紫外线辐射激发荧光粉而发光。一、工作原理：汞汞Ar自持放电自持放电电离电离荧光粉紫外线可见光可见光荧光灯 荧光灯的能量转换示图荧光灯的能量转换示图荧荧光光灯灯灯管电极发热灯管电极发热34紫外线紫外线63可见光可见光3紫外线发热紫外线发热38荧光粉发光荧光粉发光25 对对流流 传传导导 热热辐辐射射可可见见光光40W1002872n原理原理n 荧光灯是所谓第二代光源，它是一种荧光灯是所谓第二代光源，它是一种低压汞蒸气放电灯。低压汞蒸气放电灯。n 电感式镇流器：电感式镇流器：三、光电特性三、光电特性1、电压的波动影响其使用寿命。、电压的波动影响其使用寿命。2、开关次数对寿命的影响、开关次数对寿命的影响3、环境温度和湿度的影响、环境温度和湿度的影响4、闪烁与频闪现象、闪烁与频闪现象5、其它特性、其它特性荧光灯电压的影响寿命寿命光通光通光效光效U U100吾珥吾珥灯管电流灯管电流荧光灯频繁开关影响寿命脉冲电压脉冲电压阴极物质溅射频繁开关的影响荧光灯 光光 效效紫外线强度紫外线强度汞蒸气压力汞蒸气压力形状、冷端温度