节能设计之照明设计.doc

发布时间：2025-06-13 21:34

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1、照明设计简述光强度(luminous intensity)是光源在单位立体角内辐射的光通量,以I表示,单位为坎德拉(candela,简称cd).1坎德拉表示在单位立体角内辐射出1流明的光通量. 勒克司（lux,法定符号lx）照度单位，为距离一个光强为lcd的光源，在1米处接受的照明强度，习称：烛光.米。亦即距离该光源1米处，1平方米面积接受1lm光通量时的照度。焦耳（joule,法定符号j）能或功的基本物理单位，等于1个牛顿(N)的力作用1米距离所作的功，或消耗的能。 1焦耳=107尔格=1瓦特.秒牛顿（Newton,法定符号N）：力的单位，使1千克的质量每

2、秒加速1米／秒的力。 1N=105dyne(达因) 瓦（特）（watt,法定符号W）：功率的单位，单位时间（1秒）所作的功等于1焦耳时的功率 1W=1J/S; 1j=1W.s 国际单位制(SIE单位制)的光度单位光度量几何学名称符号单位英文名光强度I坎德拉Candela(cd) 光照度E勒克斯Lux(lx) 光亮度L尼特Nit 光通量φ流明Lumen(lm) 与心理学关系密切的单色光单位有: 1.光强度光强度(luminous intensity)是光源在单位立体角内辐射的光通量,以I表示,单位为坎德拉(candela,简称cd).1坎德拉表示在

3、单位立体角内辐射出1流明的光通量. 2.光通量光通量(luminous flus)是由光源向各个方向射出的光功率,也即每一单位时间射出的光能量,以φ表示,单位为流明(lumen,简称 lm).3.光照度光照度(illuminance)是从光源照射到单位面积上的光通量,以E表示,照度的单位为勒克斯(Lux,简称lx). 4.反射系数人们观看物体时,总是要借助于反射光,所以要经常用到 "反射系数"的概念.反射系数(reflectance factor)是某物体表面的流明数与入射到此表面的流明数之比,以R表示. 5.光亮度光亮度(luminance)是指一个表面的明亮

4、程度,以L表示, 即从一个表面反射出来的光通量.不同物体对光有不同的反射系数或吸收系数.光的强度可用照在平面上的光的总量来度量,这叫入射光(inci-dent light)或照度(illuminance).若用从平面反射到眼球中的光量来度量光的强度,这种光称为反射光(reflection light)或亮度(brightness). 例如,一般白纸大约吸收入射光量的20%,反射光量为80%;黑纸只反射入射光量的3%.所以,白纸和黑纸在亮度上差异很大. 亮度和照度的关系如图6-2(a)所示,最常用的照度单位是呎烛光 (footcandle).1呎烛光是在距离标准烛光一英尺远

5、的一平方英尺平面上接受的光通量.如果按公制单位,则以米为标准,照度就用米烛光 (metrecandle)来表示,即1米烛光是距离标准烛光一米远的一平方米面积上的照度.1米烛光等于0.0929呎烛光. 从图6-2上,我们不难理解亮度和照度之间的关系,其关系为: L=R×E [公式6-1] 式中L为亮度,R为反射系数,E为照度. 因此,当我们知道一个物体表面的反射系数及其表面的照度时,便可推算出它的亮度. 亮度也有几种度量单位.亮度的单位是用一种理想化了的标准状态来定义的(如图6-2b).以一支标准蜡烛当作光源,放在一个半径为1公尺的球体的中心位置.假设这个蜡烛会均

6、匀发散它的全部光线,则落在球体内表面一平方公尺表面积上的所有光量为1个流明(lumen).实际应用中,亮度单位用流明太小了,所以通常取其十倍的单位——毫朗伯(millilambert) 来表示.比毫朗伯稍大的单位是呎朗伯(footlambert),1毫朗伯等于0.929 呎朗伯.英国标准的呎朗伯是用光源的烛光数,从光源到表面积的英尺数和表面的反射率来规定的.在有些国家,普遍使用的是米制单位,是以毫朗伯为基础的[1毫朗伯(mL)=0.929呎朗伯(ftL)=3.183烛光/平方米(c/m2) =10阿普熙提(apostilbs)].光亮度的单位还有:坎德拉/平方米(即尼特,

7、 Nit=1cd/m2)等. 多年来，感光材料的感光度计算方法是以使感光材料产生一定密度值所需曝光量为计算依据的，而曝光量又是以烛光.米.秒或勒克司*秒为计量单位的。曝光量的计算公式是； H（曝光量）=E（照度）×t（时间）照度与光源的发光强度（光强I）成正比： E=I（光强）×D-2（D为距离）光强的单位：（旧）烛光：又名国际烛光，国际标准照明协会（CIE）早期规定的，以特定的鲸鱼油蜡烛的单位发光强度为单位，这也是烛光一词命名的由来。显然，当时主要是以光源的亮度为依据的（亮度的定义是：单位面积发光体的光强）。（新）烛光，法定名称坎德拉candela.cd,CI

8、E（1942）定义为一平方厘米绝对黑体在金属铂的凝固温度（2045K）时发光强度的六十分之一，这个规定既确定了其亮度，又确定了其色温。新烛光=0.981旧烛光 1979年，CIE又对坎德拉规定了新的标准：定义频率为540×1012Hz（即波长555nm）的单色光源每单位立体角（1个球面度）辐射能为1／683W时的发光强度。这个定义把光强单位和能量绝对单位联系起来了，含义覆盖面更广了。特别规定单色光源的波长，进一步把光的波长和机械能与亮度和光强联系起来。在通常的感光测定工作中，都采用白光作为感光仪的光源和施照光，严格规定其色温和光强，并以烛光为光强单位，以勒克司lx为照度单位，以lx*

9、s为曝光量单位，并以这些单位为基础的数据评价照相性能，计算感光材料的感光度，这无疑是很实用的常规方法。这个方法检测的数据和通常感光材料在应用时的实用性能是一致的，但是这仅适用于在实际应用时用白光曝光的感光材料。照明设计简述一、照明设计的程序：建筑照明设计的程序一般分成8个步骤： 1、明确照明实施的用途与目的照明设计必须首先确定建筑物的用途，是办公室，会堂、教室、餐厅还是舞厅，如果是多功能房间，更要把各种用途列出，以便确定满足要求的照明设备。这一点是建筑照明设计的基础。 2、光环境构思及光通量分布的初步确定

10、在明确照明目的的基础上，确定光环境及光通量的分布。如舞厅、要有刺激兴奋的气氛，要采用变幻的光，闪耀的照明：如教室，要有宁静舒适的气氛，要做到均匀的照度和合理的亮度，不能有眩光。 3、照度、亮度的确定（1）照明方式的分类，照明方式主要有四种：一般照明：指室内基本一致的照明，多采用于办公室场所，一般照明的优点是：a、即使室内工作布置变化，也无需变更灯具的种类与布置。b、照明设备的种类较少。C、均匀的光环境。分区的一般照明，是将工作对象和工作场所按功能来布置照明方式。而且，用这种照明设备，也兼作房间的一般照明。

11、局部照明。在小范围内，对各种对象采用个别的照明的方式，需有灵活性，局部照明的优点是：按要求的条件，对每个必要的对象进行照明，易于控制。通过对某一对象特别高度较低，有效的突出对象。节约能源灯具安装高度较低，维护方便。为了使眼睛适应亮度的过度变化，应同时采用至少为局部照明照度值20%以上的一般照明。上述各方式并用。（2）照明方式的选择通常，对整个房间总是采用一般照明方式，而对工作面或需要突出的物品采用局部照明，例如办公室往往用荧光灯具作一般照明，而在办公室桌上布置台

12、灯作局部照明，又如展览中整个大厅是一般照明，而对展品用射灯做局部照明，因此房间用途与室内布置就确定了，照明方式也随之确定了。 4、光源的选择各种光源的效率，光色，显色性及特性等方面各有所长，可用在不同的建筑照明，详见光源部分。 5、灯具的选择在照明设计中选择灯具时，应综合考虑以下几点灯具的光度特性（灯具效率、配光、利用系数、表面亮度、眩光等）u 经济性（价格光通比，电消耗、维护费用等）u 灯具的使用环境条件（是否要防爆、防潮、防震等）u 灯具的外形与建筑物是否协调等。u

13、以下对灯具光特性与经济性的选择作些说明：（1）灯具的光特性选择在层高较低的工业与民用公共建筑中，如工厂实验、办公室、商场、各种文化设施内的休息厅和接待室等），房间的墙面与吊顶均要求一定高度，要求房间有较高的反射系数，并需要一部分光直接射到顶棚和墙上，此时以采用半直接照明型或间接型配光的灯具为宜。照明器上半球光通辐射一般不应小于15%（如乳白罩灯具或散射型灯具），并应避免采用特狭照明型直射灯具。在高大厂房（6M以上），宜采用深照明型灯具，但对有垂直照度要求的场所不宜采用高度集中配光的灯具，而应考虑有一部分光能照到墙上和设备的垂直面上。

14、建筑物室内要求减少阴影时，可采用广照型配光灯具，使工作点能受到来自各个方向灯具光线的照射。如果对消除阴影要求十分严格，则最好采用发光平面（如发光顶棚），它的特点是照度高，且均匀，对消除阴影比较理想。带有格栅的嵌入式灯具布置成的发光带，一般多用于长而大的办公室或大厅，光带的优点是光柔和、没有眩光，缺点是顶棚较暗，特别是光带间距大时，就更为突出。为了防止眩光，应选用带保护角或带有漫射玻璃的灯具。经济的考虑：考虑照明的经济性时，要作全面比较，主要考虑初投资，耗电费及年维修费。如果进行全面的经济比较十分复杂，难

15、以进行，则以在获得同一照度值情况下消耗功率最小的照明方案作为最经济的方案。 6、室内布灯数的确定根据已选择灯具及房间大小，照度等因数可以计算室内布灯数，计算公式及方法下面会讲。 7、灯具的布置照明方式有一般照明，分区的一般照明，局部照明及混合照明，布灯的方法也随着照明方式面异。 ①一般照明的布灯方法。理确定灯与灯的距离，灯与墙的距离合理确定布灯的图案。非均匀照度的布灯法。有些场所（如客厅、宴会厅、商场等）的一般照明并不强调照度均匀，而是在保证足够的照度前提下强调照明的气氛，着重考虑装饰美与

16、体现环境特点，这种非均匀照明方案的布灯，主要有两种方案。中心照明方案：中心照明方案用在客厅，宴会厅等处，在厅堂中心装设大型花吊灯，充分体现出豪华欢快的气氛。分区照明方案：分区照明方案多用在商场，商场面积大，用均匀照明会明显得呆板与一般化，不能刺激顾客的购买欲望，而分区照明就能吸引顾客，突出商品。一般将商场分成若干个商品区，对各商品区的照明可视商品的特性而异，可采用光色不同的光源，衬托出不同商品的特色，产生良好的效果。 ②局部照明的布灯法：局部照明方式目的是为了照亮某个局部（如办公桌、展品、工作台等，一般采用装设工作台与小型射灯来达到目的，对一些面积稍大的局部照明采用荧光灯或投射式吊灯）。 8、对照明设计结果的检验如果对照明设计检验结果而修正，则要在重新选择光源与灯具之后再计算。二、照度的计算 1、照度计算的目的照度计算的目的是根据所需要的照度值及其它已知条件（照明器具形式及布置，房间各个面的反射条件及污染情况等）来决定灯泡的容量或灯数量。或在照明器

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